宜都縣某鈉長石化鋰云母花崗巖爆破技術(shù)

宜都縣某鈉長石化鋰云母花崗巖爆破技術(shù)

1微差爆破技術(shù)伊春福義縣鈉長石化鉀云母花崗巖，包括錫、鎘、鋯、鋯和其他稀有金屬礦。礦體裸露地表,形態(tài)簡單,剝采比小,露天開采。礦體自上而下鈉化程度逐漸減弱,品位逐漸降低,巖石逐漸變硬。目前開采的鈉長石化鋰云母花崗巖,力學(xué)性質(zhì)可歸納為:硬度中等,脆性度低,彈模量小,孔隙度、可塑性及韌性大,說明其鑿巖性能好,但爆破性較差。礦體內(nèi)受NNW和NNE兩組急傾斜裂隙和一組緩傾斜裂隙切割而成“大塊體狀”結(jié)構(gòu)巖體,裂隙的平均間距為2m左右,裂隙寬度為20~50mm不等,屬張開性裂隙,面與面之間的粘結(jié)性較差,爆破時(shí)爆炸氣體產(chǎn)物很容易從裂隙面間泄漏,從而降低炸藥能量利用率,制約了爆破效果的提高。礦山采用寬孔距小抵抗線排間等微差爆破工藝和技術(shù),微差間隔時(shí)間為25ms,臺(tái)階高度為10m,垂直孔爆破。孔徑為100mm,孔深為12.5m,超深為2.5m,網(wǎng)孔參數(shù)為4.0m×1.5m,最小抵抗線在1.5~3.0m之間,炸藥單耗一般為0.45kg/t左右,延長爆破量為4.8m3,正?？卓變?nèi)3m采用連續(xù)耦合裝藥,其余部分采用間隔不耦合裝藥,不耦合系數(shù)為1.25,采用雙導(dǎo)爆索孔內(nèi)起爆,孔口并聯(lián),排間等微差間隔起爆。原有爆破效果:塊度大于800mm的一般為12%為左右,塊度大于1200mm的一般為7%~8%,穿孔直接成本大約為2.5元/t,根底產(chǎn)出率一般為3%左右。受穿孔質(zhì)量、裝藥質(zhì)量、起爆網(wǎng)路質(zhì)量等許多人為因素的影響較大,針對(duì)該礦爆破現(xiàn)有狀況筆者對(duì)影響本礦爆破效果主要原因進(jìn)行分析,并提出了一些具體的相應(yīng)改善措施。2影響爆炸效果的主要原因和改善措施2.1城市地面合成爆破試驗(yàn)礦區(qū)爆破原來采用2#巖石硝銨炸藥,由于硝銨炸藥的密度和爆速都比較低,炸藥的波阻抗低,與礦巖體的波阻抗不相匹配,因此造成炸藥能量利用率低,炸藥單耗過高,爆破效果卻并不理想,大塊產(chǎn)出率一直為12%左右。今年年初生產(chǎn)中推廣并采用乳化炸藥在本礦區(qū)做生產(chǎn)爆破試驗(yàn)。乳化炸藥的密度為1.25g/cm3,爆速為4800m/s左右,大大提高了炸藥的波阻抗并使之與巖石的波阻抗相匹配,明顯提高了炸藥能量利用率,爆后效果得到了明顯改觀,大塊率降低近3%,炸藥單耗降至0.3kg/t。2.2爆破塊體大小的影響因素試驗(yàn)礦體被兩組急傾斜裂隙和一組成緩傾斜裂隙交割成“大塊體狀”結(jié)構(gòu)巖體,裂隙平均間距為2m左右,平均密度為0.5條/m。急傾斜裂隙以走向?yàn)镹NW和NNE兩組為主,NNW裂隙傾向(度)為NEE60°~80°、SW240°~260°,傾角為25°~60°、50°~65°;NNE裂隙傾向?yàn)镾EE100°~110°、NW280°~290°,傾角為70°~80°、60°~65°。對(duì)于露天臺(tái)階爆來說,裂隙的產(chǎn)狀、密度及裂隙面性質(zhì)的好壞是影響爆破質(zhì)量的重要因素。一般說來,如果裂隙間距大于需要的爆破最大塊度尺寸,則對(duì)爆破很不利,即裂隙間距大,爆破后大塊產(chǎn)出率高。在本礦區(qū),裂隙平均間距2m,而出礦要求的最大塊度尺寸800mm,裂隙影響系數(shù)達(dá)2.5,加上裂隙面又受到了不同程度的風(fēng)化,對(duì)爆破不利,即爆破時(shí)爆炸應(yīng)力波遇到裂隙面會(huì)反射和衰減,同時(shí)炸藥能量利用率降低,這是爆破后大塊產(chǎn)出高,后沖龜裂嚴(yán)重的主要原因。為解決這一問題,爆破時(shí),著重進(jìn)行了孔徑和最小抵抗線方向的試驗(yàn)與選擇。(1)兩種爆破孔徑對(duì)比礦山試驗(yàn)采用150mm孔徑和100mm孔徑穿爆對(duì)比試驗(yàn)。兩種孔徑對(duì)比表明,100mm孔徑爆破更符合本礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),無論是大塊產(chǎn)出率,爆破震動(dòng)強(qiáng)還是穿孔率,都優(yōu)于150mm孔徑爆破,故推薦在礦山技術(shù)改造及今后生產(chǎn)中采用。(2)爆破方向調(diào)整截短方程由“短軸”向“短軸”方向發(fā)展,礦區(qū)的裂隙分布為交錯(cuò)裂隙,實(shí)驗(yàn)證明:爆破綜合阻力最小方向(最小抵抗線方向)為交錯(cuò)裂隙棱形的短軸方向,當(dāng)爆破最小抵抗線方向與短軸方向一致時(shí),后沖龜裂大大減輕,爆破效果明顯改善。通過采用小孔徑密打孔的方法和正確選取爆破最小抵抗線方向,在本礦區(qū)進(jìn)行了多年的生產(chǎn)爆破試驗(yàn),收到了很好的效果。2.3孔口堵塞段本礦區(qū)大塊產(chǎn)出的主要部位是前排炮孔和后排炮孔。其主要原因是:(1)前排炮孔由于受前次爆破后沖擊破壞,掌子面不整齊,有許多大石塊掛在掌子面上;(2)爆破時(shí)后沖帶下的大塊石;(3)堵塞段產(chǎn)生一些大塊。因此,后排炮孔的有效防震和合理的孔口堵塞長度是減輕后沖龜裂、降低爆破大塊率的有效途徑。后排炮孔防震應(yīng)采用密打孔少裝藥的辦法進(jìn)行施工,防震孔的孔間距為正常孔的60%,裝藥量為正?？椎?5%左右,炸藥采用低爆速低密度的2#巖石硝銨炸藥,同時(shí)起爆孔數(shù)不超過3個(gè);整批炮孔合理的孔口充填長度以2m為宜,如果充填過多,爆堆表面容易產(chǎn)生大塊,過少則爆炸氣體產(chǎn)物會(huì)過早泄漏,降低了炸藥能量利用率,不利于巖石的破碎。2.4對(duì)爆料的爆破效果的改進(jìn)措施本礦區(qū)拒爆率較高,原來每次爆破都平均有2個(gè)左右的拒爆孔,甚至有幾次爆破拒爆率高達(dá)20%以上。成排拒爆炮孔多數(shù)出現(xiàn)在最后一排炮孔,單個(gè)拒爆孔分布沒有什么規(guī)律。經(jīng)仔細(xì)分析得出拒爆原因如下:(1)炸藥、起爆器材質(zhì)量不合格,容易產(chǎn)生拒爆。(2)參數(shù)選取不當(dāng)。在導(dǎo)爆索—非電毫秒延期雷管起爆網(wǎng)路中,如果炮孔排距過小或排間延期時(shí)間過長,前排起爆后由于空氣沖擊波、飛石或巖石移動(dòng)的影響,損壞了后排網(wǎng)路而產(chǎn)生拒爆。(3)巖隙多,裂隙面寬使得能量順此泄漏,沖擊后排炸藥和網(wǎng)路,造成炸藥擠死或網(wǎng)路破壞而產(chǎn)生拒爆。(4)爆破時(shí)的裝藥和起爆網(wǎng)路的聯(lián)線不合理而產(chǎn)生拒爆。據(jù)此提出了如下具體的改善措施:①嚴(yán)把爆破器材質(zhì)量關(guān),每進(jìn)一批爆破器材,工種技術(shù)人員都要對(duì)其外觀以及性能進(jìn)行抽樣檢查,發(fā)現(xiàn)不合格立即停止使用。②控制好一次起爆的微差間隔時(shí)間,一般前排炮孔和最后一排炮孔的間隔時(shí)間不得超過400mm。③選取合理的爆破參數(shù)。網(wǎng)孔參數(shù)原來為4.0m×1.5m,調(diào)整好這個(gè)參數(shù),適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大孔距和排距,孔距采用4.5~5.0m,排距采用1.8m進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。通過上述措施進(jìn)行生產(chǎn)爆破試驗(yàn),到目前已經(jīng)成功地爆破了百萬噸礦石,爆破孔數(shù)超過5000個(gè),據(jù)統(tǒng)計(jì)拒爆孔不超過10個(gè),取得了顯著的效果。2.5礦井防治注意事項(xiàng)穿孔裝藥施工不合要求,也是影響爆破效果產(chǎn)生根底和大塊的一個(gè)重要原因,具體如下:(1)前一次循環(huán)底部不平整,有根底,沒有處理或沒有處理好。(2)鉆孔不平行。在鉆孔上部孔口位置、孔距、排距都合適,但這是假象,其實(shí)底部已經(jīng)偏差很大,有的過小,這樣很容易產(chǎn)生根底和大塊。(3)采用人工裝藥,由于礦區(qū)炮孔孔徑小,孔內(nèi)壁光潔度較差,裝藥時(shí)一不小心就容易出現(xiàn)卡孔,裝藥工責(zé)任性不強(qiáng)時(shí),造成單孔裝藥中斷,產(chǎn)生人為的根底和大塊。針對(duì)上述情況,礦山采取了有效的預(yù)防措施:(1)制定了一系列的穿爆工藝管理和考核辦法。要求炮孔傾角偏差不得超過±2°,傾角合格率不低于95%;炮孔孔深偏差不得超出±0.5m;孔位偏差不得超過0.2m;裝藥合格率不低于98%。(2)要求爆破工程技術(shù)人員每天到現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督檢查,發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理,尤其是裝藥時(shí),要求分工到位,責(zé)任到人;(3)嚴(yán)格質(zhì)量管理,加強(qiáng)考核力度。通過對(duì)上述措施的認(rèn)真執(zhí)行,穿爆質(zhì)量取得了很大的改觀,爆破效果明顯提高。3對(duì)礦巖結(jié)構(gòu)及裂隙發(fā)育情況的初步防治宜春鉭鈮礦露天大爆破通過上述改善措施,爆破效果有了明顯的好轉(zhuǎn),目前的大塊產(chǎn)出率有效地控制在10%以內(nèi),根底產(chǎn)出率在2%左右。要想在該礦獨(dú)特的“