露天采矿学第02章__矿岩松碎工作（武汉理工大学+叶海旺）.ppt

1、2020/9/22,1,露天采矿学,第2章 矿岩松碎工作,2020/9/22,2,第2章 矿岩松碎工作,第1节 矿岩松碎的地位及意义 第2节 矿岩松碎的方法 第3节 爆破工作,2020/9/22,3,2.1 矿岩松碎的地位及意义 2.1.1 矿岩松碎对采装、运输、破碎工作的影响,C=f（Cs，Cm，Cy，Cp）,2020/9/22,4,矿岩松碎、采装、运输成本与矿岩块度的关系,2020/9/22,5,2.1.2 各生产工艺对矿岩松碎工作的要求,足够的松散储备量，510day 适宜的块度与粒级 满足挖掘机、汽车运输、胶带运输、矿仓破碎机受料口等要求 规整的爆堆和台阶形状 爆堆：高度、宽度； 台阶

2、：根底、伞岩、后冲，底部超深破坏 安全与经济,2020/9/22,6,2.2 矿岩松碎的方法,机械法 松土犁：软层、冻岩中使用，设备简单、易于管理，工艺过程简单、一次松碎量少。 水力法 适用于软岩，采用高压水。 爆破法,2020/9/22,7,2.3 爆破松碎矿岩穿孔工作,2.3.1 穿孔工作 （一）穿孔设备 潜孔钻机 优点： 能量损失小，穿孔速度受孔深影响小 噪音小 用废气排渣，节省动力 钻杆寿命长 轴压小，钻机轻，钻孔不易倾斜,2020/9/22,8,2.3 爆破松碎矿岩,潜孔钻机缺点： 气缸受孔径限制 200mm时，速度低于牙轮钻机，动力消耗高3040，成本高 台班生产能力计算： v钻进

3、速度； 时间利用系数；,2020/9/22,9,2.3 爆破松碎矿岩,影响钻进速度因素： 冲击功和冲击频率 风压、排渣风量和风速 轴压、转速和扭矩 影响钻机工作时间利用系数因素： 接杆、移位、修理（不可避免） 等备件、风、水、电、卡钻处理（可避免）,2020/9/22,10,2.3 爆破松碎矿岩,牙轮钻机 优点（与潜孔钻机相比）： 穿孔效率高23倍 钻机作业率高1545 工人劳动生产率高23倍 穿孔成本低1525 主要缺点 机身重，价格昂贵。,2020/9/22,11,2.3 爆破松碎矿岩,牙轮钻机主要参数： 钻头的轴压力 回转速度 压气消耗量 注意：各项参数间的合理匹配,2020/9/22,

4、12,2.3 爆破松碎矿岩,穿孔设备数量计算及选择 计算公式： 钻机工作台数N： 钻机在册台数N: 注意：当矿岩性质差异较大，采矿和剥离工作制度不同时，应分别计算所需台数，然后再取总和。,2020/9/22,13,2.3 爆破松碎矿岩,选择孔径 特大、大型露天矿：D310mm 中型露天矿：D=150250mm 小型露天矿：D150mm,2020/9/22,14,2.3 爆破松碎矿岩爆破工作,（二）爆破工作 为后续的采装工作等提供合适的块度，爆破质量对后续工作影响很大，同时又要保证矿山生产的安全性和合理性，故应高度重视。（中间涉及经济指标、对永久边坡的保护等）,2020/9/22,15,好的爆破

5、质量,合适的块度（低大块率） 爆堆形状（高度、宽度）、集中且有一定的松散度 没有根底、伞岩，台阶坡面平整 没有后裂、挎坡，尤其对永久边坡 较小的爆破振动 无爆破飞石、空气冲击波等 能促使露天矿生产总成本最低,2020/9/22,16,2.3 爆破松碎矿岩,2020/9/22,17,2.3 爆破松碎矿岩,露天采矿涉及的爆破方法 深孔爆破（剥离、矿岩） 硐室爆破（剥离较多） 预裂爆破 光面爆破 浅孔爆破（二次破碎、修根底等） 裸露爆破（二次破碎）,2020/9/22,18,2.3 爆破松碎矿岩爆破分级,爆破工作的关键是选取合理的爆破参数 充分考察岩性、地质构造等 矿岩的可爆性分级,2020/9/2

6、2,19,2.3 爆破松碎矿岩,矿岩可爆性分级 B.B.里热夫斯基按强度分级标准单耗 岩石的抗压、抗拉、剪切强度和岩石容重。,2020/9/22,20,2.3 爆破松碎矿岩,在实际爆破中，进行爆破设计时需对计算单耗值进行修正，其修正计算公式为：,2020/9/22,21,2.3 爆破松碎矿岩,B.H.库图佐夫综合可爆性分级 综合炸药单耗、岩石坚固性、岩体裂隙等多方面因素，并以炸药单耗为主。 经过大量的数据计算统计，得出炸药单耗的离差（均方差）： 制定分级范围时，采用t分布计算，分布范围的界限由下式可得：,2020/9/22,22,2.3 爆破松碎矿岩,研究岩石的可爆性分级，主要目的不是为了进行

7、岩石分级，而是在于根据不同岩石对爆破作用的阻抗能力，预计合理的炸药单耗和所能达到的岩石爆破破碎效果，并以此作为爆破工艺设计的依据。,2020/9/22,23,2.3 爆破松碎矿岩露天深孔爆破,露天深孔爆破一般采用多排孔微差爆破方式。 该爆破方式的优点： 一次爆破量大 降低爆破震动 控制爆破方向 充分利用炸药的爆炸能量 改善爆破效果,2020/9/22,24,2020/9/22,25,2.3 爆破松碎矿岩露天深孔爆破,（一）确定爆破参数 底盘抵抗线 与钻孔直径、装药直径、炸药特性、装药密度、岩石可爆性、要求破碎程度、台阶高度等有关。 孔距a、排距b、炮孔临近系数m 钻孔超深 取决于岩石性质、构造

8、，且与底盘抵抗线、炮孔直径及炸药性质有关。 超深作用： 降低药柱中心 克服底盘、底部阻力 减少根底,2020/9/22,26,2.3 爆破松碎矿岩露天深孔爆破,充填/堵塞长度 充填不足：炸药能量从孔口冲出，造成岩块飞散，降低爆26破质量 充填过大：浪费钻孔，易在充填段产生大块 炸药单耗 单孔装药量 一般采用体积法计算,2020/9/22,27,2.3 爆破松碎矿岩露天深孔爆破,（二）微差时间 我国露天矿的实际参数，一般采用2575ms，硬岩中取小值，软岩中取大值。 （三）布孔方式和起爆顺序 布孔方式主要有：三角形（梅花形）、方形、矩形 起爆顺序：排间顺序、斜线顺序、“V”形起爆、波浪形起爆、中间掏槽起爆、楔形掏槽起爆,2020/9/22,28,多排孔微差挤压爆破,2020/9/22,29,微差挤压爆破作用原理,先爆孔为后爆孔提供新的自由面 后爆孔在先爆孔产生的应力消