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    简述露天矿爆破因素及提高爆破质量方法

    在露天矿工程中,穿孔爆破是一切工作的前提。而露天矿的爆破质量直接影响到铲装设备的效率,也影响其他采矿作业的正常运行。所以探究爆破作用的因素以及如何提高爆破质量具有很重要的意义。本文首先阐述了影响爆破效果的因素,进而提出了提高爆破质量的一些常用方法。

    一、引言

    影响露天矿爆破因素很多,主要有炸药性能,装药结构,地质条件等。由于种种因素的影响,会造成大块,根底的产生,从而影响采装设备的效率,仍需采用二次爆破,增大爆破成本。因此,合理的装药,起爆方法,布孔方式等有助于提高爆破质量。

    二、影响爆破作用因素

    1.炸药性能对爆破效果的影响

    炸药的密度,爆热,爆速,做功能力和猛度等性能指标反映了炸药爆炸式的威力,直接影响爆破效果。爆速是炸药本身影响其能量有效利用的一个重要性能指标,不同爆速的炸药,在岩体内爆炸激起的冲击波和应力波的参数不同。炸药与岩石的匹配对爆破效果有较大影响,在光面预裂爆破中位保护坡面的完整平直,需用低爆速炸药。为提高炸药能量的有效利用率,炸药的波阻抗应尽可能与所爆岩石的波阻抗相匹配。

    2.工程地质条件对爆破作用的影响

    2.1断层的影响

    断层和大裂缝对爆破作用相当于一个完整的自由面,可以阻断冲击波的传播,造成爆生气体的突出,使爆破效果恶化,在药包爆破作用范围内的断层或大裂缝影响爆破漏斗的大小和形状,从而减少或增加爆破破石方量,使爆破不能达到预定的抛掷效果。

    2.2层理的影响

    小抵抗线与层理面垂直,将扩大爆破漏斗,增加方量,块度降低,但爆堆抛散距离比一般情况小;小抵抗线与层理面平行时,将减小爆破方量,但容易留根底;小抵抗线与层理斜交时。爆堆抛散方向会发生偏移。当层理走向与边坡走向交角小于90°时,层理倾向与边坡相同,可能出现危石,落石,崩塌,严重时可能引起顺层滑坡;当岩层走向与边坡走向交角小于20°,岩层倾向与边坡相反,倾角在70°90°时,易发生危石和崩塌。

    3.装药结构对爆破效果影响

    3.1不耦合装药影响

    炮孔直径与装药直径之比为不耦合系数,在一定岩石和炸药条件下,采用不耦合装药或空气间隔装药可以增加炸药用于破碎或抛掷岩石能量的比例,提高爆破能量的有效利用率。

    3.2堵塞的影响

    堵塞的目的是保证炸药充分反应,使之产生大热量,防止炸药不完全爆轰,防止高温高压爆轰气体过早从炮眼中逸出,使爆炸产生的能量更多地转换成破碎岩体的机械功,提高炸药能量利用率。

    3.3起爆位置的影响

    起爆药包放在什么位置,决定药包爆轰波传播方向和应力波以及岩石破裂发展方向。

    三、提高爆破质量方法

    1.选择合适的爆破参数

    1.1底盘抵抗线(w

    底盘抵抗线指从台阶坡底线到第一排孔中心轴线的水平距离。底盘抵抗线过大可能造成根底,过小会过多消耗炸药,可拥有经验公式确定其值:

    w=0.24h*k+3.6*d/150

    w 底盘抵抗线 h 台阶高度 d 钻孔直径 k与岩石固性有关的系数

    1.2孔距(a

    a=0.900.95w

    1.3超深(h

    超深是指深孔在台阶底盘标高一下那一段深度,其作用是降低装药中心的高度以便有效克服台阶底部阻力,避免减少根底,可根据经验公式:

    h=0.150.35w

    1.4堵塞长度

    合理的堵塞长度能阻止爆炸气体产物过早冲出孔外,充分破碎,采用连续柱状装药时,堵塞长度一般为底盘抵抗线的0.70.8倍。

    2.合理选择起爆位置

    在炮眼爆破法中,根据起爆点在装药中的位置和数目,将起爆方式分为正向起爆,反向起爆和多点起爆。在岩石性质,炸药用量和炮眼深度一定条件下,与正向起爆相比,反向起爆可提高炮眼的利用率,降低岩石的夹制作用,降低大块率。在炮眼较深,起爆间隔时间长以及炮眼间距小的情况下,反向起爆可消除正向起爆时容易出现的起爆药卷被邻近炮眼内装药爆破压死或早爆。相邻炮眼分别采用正、反起爆,可以改善岩体内应力分布不均。采用多点起爆,可以增大爆炸应力波参数,包括峰值应力,应力波作用时间,从而提高岩石的破碎度。

    3.采用合理的装药结构

    采用垂直孔爆破时,由于底部阻力较大,有必要使用超深将药包中心下降到坡底水平附近,但这易使台阶上部炸药分布过少而产生大块,必须采用合理的装药结构。分段装药。分段装药是指将深孔中炸药分成 数段,用空气或炮泥隔开。采用分段装药可避免炸药 过于集中在深孔下部,从而使台阶中、上部矿岩也能 受到不同程度的破碎,减少塌落形成的大块。 混合装药。在深孔底部装高密度、高威力炸 药,在上部装人普通硝铰炸药,以适应台阶矿岩阻力下大上小的规律,既避免台阶根部产生根底,又减少台阶上部大块的产生。

    4.采用斜孔爆破

    从台阶深孔爆破效果看,斜孔优于垂直孔,因为沿深孔全长上抵抗线相等,因而矿岩破碎均匀,大块、根底少,还容易保持所需台阶坡面角,爆后坡面平整,有利于下一循环的穿孔爆破工作,且因钻机至台阶坡顶线间距离较大,操作人员和钻机设备均较安全。目前的钻机效率高的是牙轮钻机,它只限于垂直向下穿孔,而潜孔钻机虽能打斜孔,但效率不太高,有时还可以考虑斜孔爆破。

    5.采用微差爆破

    微差爆破可以增大应力波对岩体的作用时间和给后排孔补充自由面,可大大爆破质量,提高爆破的均匀度,减少对未爆岩体的破坏,降低大块率和炸药单耗1015%,爆堆宽度也能减少1.21.3倍。

    6.采用挤压爆破

    挤压爆破是靠渣体的挤压作用提高爆破质量的一种方法,微差时间以20150ms为宜,渣体厚度仪1020m为佳。优点是爆破量大,破碎块度均匀,减少大块率和根底从而提高电铲采装效率,报读集中,避免了埋道,不需清理出台阶多久可以穿孔作业。

    四、结语

    本文简述了露天矿爆破因素及提高爆破质量的方法。影响爆破的因素有很多,本文只阐述了其中主要几个方面,其中做采用合理的爆破参数,爆破方法等对于提高爆破质量具有重要作用,进而提高其他采掘设备,运输设备的效率,是露天矿的重要环节。

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