露天矿爆破方案优化

露天矿爆破方案优化

完善矿山充填区、开采北京金峪矿业有限公司的采矿经过几十年的个人开采，开采不规范，安全无法保证。近年来北京市多次关停小矿山,严厉杜绝不合理的采矿方式。矿区多年的个体民采盲目采矿欠剥离,而且开采基本没有安全平台,形成了孤立的山头,给矿山基建开拓工程带来了很多困难,运输道路很难修到山顶,针对这种情况矿业公司采用支架式潜孔钻机穿孔,深孔爆破削顶,有效降低山顶高度。为矿山形成完整的开拓系统创造必要的条件。一、特征及百慕大气候分析1、矿体及产出信息矿体在矿区内呈层状沉积,主要赋存于奥陶系地层中,受热动力影响发生强烈的韧性剪切、固态流变,各组地层变化很不稳定,矿体总体为东西走向倾向北,带状分布,矿体厚度10米至110米,区内含有多层矿体,矿体之间有夹层。矿体倾角35-65°。矿体在奥陶系冶里组、亮甲山组、马家沟组均有出露。矿石主要是灰质白云岩、白云岩、砂晶灰岩、角砾岩,围岩主要是板岩、千枚岩、片岩、变质砂岩、粉砂岩等。矿层位于当地最低浸蚀基准面之上,矿体内无井泉及其他地表水体。大气降水经节理裂隙和溶蚀裂隙等渗入地下,自然排泄,矿区矿石开采时出现充水的可能性小。因此,矿区水文条件属简单类型。2、矿石类型特征矿石性质抗压强度值最低为44MPa,最高为107.2MPa,平均为66.7MPa。最高值和最低值均为细晶白云岩,而矿层中的不同矿石类型抗压强度无明显区别,抗压强度稳定。总体反映矿石抗压强度较高,属硬质岩石易于爆破。矿石松散系数为1.74,安息角为40°,平均体重2.695t/m3。矿石坚固性系数f=8-12,矿体节理裂隙不发育矿石易于破碎。矿区内有溶洞发育,穿孔需注意避开溶洞。爆破区内近距离范围内无固定地上物,可移动设备在爆破时需适当避让。因此,周围环境对爆破工作影响不大。二、选择中断方案并配置参数设置1、爆破方式及参数矿山爆破区周围居民均已经搬迁,爆破区内没有重要建筑物,结合爆破区内地质特征及地形特点,为了降低基建成本,缩短基建工期,采用中深孔挤压爆破,以提高爆破效果。爆破选用多孔粒状乳化炸药。炸药单耗小于0.5kg/m3。采用先进的数码电子雷管实现逐孔引爆。爆破后大块采用液压破碎锤破碎至合理粒度,然后采用液压挖掘机采装。2、炮孔的钻孔和视面布置矿山采用90mm支架式潜孔钻机穿孔,钻机移动方便,无需修路人工移动钻机至山顶,钻凿近垂直炮孔。根据地形情况,炮孔深度5-20米不等,10米以上炮孔孔网密度3.5×3米,10米以下炮孔孔网密度3×3米。穿孔时做好测量工作,保证孔符合要求。以原有采面作为爆破自由面布置炮孔。炮孔布置如图2-1。3、爆破安全距离计算根据矿山矿石地质特征,结合相近矿山的爆破经验及炸药单耗对爆破参数选择如下:(1)孔径:d=90毫米(2)孔布置形式:近垂直深孔。(3)抵抗线控制Wd由孔径确定:孔深10米以下取a=3.0米,孔深10米以上取a=3.5米(9)装药量计算:①线装药密度q’=5.5kg/m;最大单孔装药量:(20-3)×5.5=93.5kg(10)爆破安全距离的确定:①爆破安全距离飞石的影响:式中:Rf——飞石安全距离,mK——安全系数,取1.5②地震波的影响式中:R——爆破地震波安全距离,mQ——最大一段装药量,93.5KgV——地震波安全速度,取2cm/s则R=80.7米地震波的安全距离根据多次爆破经验进行修正。根据《爆破安全规程》规定,中深孔爆破安全距离不小于200米,因爆破区位置较高,爆破安全警戒距离取300米。(11)微差时间计算:W——底盘抵抗线,3.5米(12)起爆方式:采用本地产数码电子雷管实现逐孔微差爆破,孔间延时取14ms。为保证准确起爆,孔深大于10米的炮孔,采用双雷管。从排中间V型起爆。4、爆破安全警戒1、穿孔要做好穿孔记录,如果有溶洞破碎带等地质特征装药时要采取适当措施。如填塞溶洞、避开装药等。穿孔时特别要保证最小抵抗线。2、穿孔时要做好测量工作,保证炮孔深度、位置,避免爆破后形成根底。3、做好爆破前的警戒工作,路口要有专人负责,相互协调确保警戒范围内的安全。4、孔网连好后要再次检查雷管网络地址延时时间是否正常确认无误后才可起爆。5、爆破安全警戒:根据爆破安全操作规程,中深孔爆破的个别飞石对人员的安全距离不小于200米,对于小于个别飞石的安全距离内的人员应疏散。在爆破区域各路口,人员活动区相应设置警戒点,并竖立永久性警戒标志,设置警戒岗哨。爆破要统一指挥,起爆后15分钟才可解除警戒进入现场,检查爆破效果,检查有无盲炮,确保安全的前提下才可进入爆区作业。6、爆破信号:起爆信号分三次发出:第一次:人员设备撤离信号,起爆前15分钟发出;第二次:起爆信号,起爆前2分钟发出;第三次:解除信号。经技术人员检查现场,确认无瞎炮无安全隐患时发出解除信号。7、装药、起爆、填塞等工作要严格按要求进行,以保证爆破安全与效果。5、废石的减排措施1、钻孔粉尘及汽车运输时灰尘较大,钻孔时遮盖防尘罩降低粉尘。洒水车定时在汽车运输道路上洒水,避免车运灰尘产生。2、柴油机上安装废气净化装置,对于产毒量大的直喷嘴,柴油机采用低压增压器推迟喷油定时和提高喷油速度等措施降低有害气体排放。3、施工区域人员穿戴口罩等必要防护用具。4、注意爆破对水污染,发现污染及时处理,同时防止废水流失污染环境及废石堆积。5、爆破效果分析。数码电子雷管的使用,提高了孔间延时的准确度,使孔间岩石的积压效果良好。很好的降低了爆堆大块率。爆破后块度适当便于机械采装。炸药单耗小于0.5kg/m3,单耗适当,对原岩起到了很好的松动作用,并有效降低了爆破时的扬尘和飞石。逐孔起爆技术使各炮孔之间延时爆炸,有效降低爆破震动对周围环境的影响。三、爆炸船的开采1、大型处理对于爆破可能形成的大块,由液压破碎锤配合进行破碎,使矿石粒度达到便于装车的要求。2、挡车墙中深孔爆破以后,在原开采区背面较平缓处修简易单行路至山顶,路最大坡度不大于10%,路外侧要修不低于1.5米的挡车墙,路面宽度不小于6米。采用核载40吨的矿山专用车运输,严格控制载重量保证运输安全。3、液压预应力管道分层采装技术中深孔爆破最深孔深度达20米,爆破后的爆堆高度接近20米,远大于挖掘机的最大挖掘高度,为了保证采装安全,采取分层采装的方法分层高度根据液压挖掘机的挖掘特点取10米,即采用上装车方式原爆堆分两层采装。四、结论1、通过中深孔爆炸，有效降低孤立山顶的高度，方便初学者的顺利山化，形成开发系统2、中深孔爆炸减少了爆炸次数，形成了一个开采和尚平台，提高了矿山基础设施的进度3、爆破作