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高村采场爆破参数优化后经济效益探析

作者 :程斌 陈能革更新时间:2015-1-28

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(马钢集团矿业有限公司  安徽  马鞍山  243031)

摘  要:通过高村采场爆破参数优化前后经济效益对比分析,得出了高村采场爆破参数优化后的相关结论,以其为以后的工作中提供经验。

关键词:高村;采场;爆破;参数;优化;经济;效益。

1、高村采场爆破参数优化前经济效益分析

《高村采场二期优化初步设计》未对爆破工艺参数做详细研究与论证,从采场实际爆破情况看,大块率较高,大块率达到了4.5~5%,局部小地段大块率达到7~8%;爆破前冲距离大,爆堆形状效果不佳,对铲装不利。高村采场位于马鞍山市向山镇东北约2km的濮塘镇的陶村、高村、姚儿山村境内。高村采场已经达产,采剥总量达到1500万吨,爆破量大,爆破次数频繁,现在又处于采场上部台阶开采。爆破震动比较大,采场封闭圈200m范围内,爆破震动达到了1厘米/秒。爆破震动对附近村庄造成影响,2006年至2009年公司因此共赔偿约100万元。

2、高村采场爆破参数优化前造成经济损失的原因

由于高村采场没有进行合理爆破参数的研究工作,目前高村采场所使用的穿孔、爆破参数很多是参考了凹山采场的穿爆参数,而两个采场矿石和岩石性质却有显著的不同,非合理的穿孔、爆破参数必然引起采矿成本的增加。其次高村采场周围民居较多,虽然距离采场有一定的安全距离,但对高村采场实行控制爆破技术将会减少爆破对周围环境的影响,所提供的研究报告将有助于今后因爆破引起纠纷的合理处理。

3、高村采场爆破参数优化后技术分析

从2011年9月至2012年3月,现场爆破试验进行了五种不同类型的爆破试验16次,分别是侧向爆破漏斗试验6次,分段装药爆破试验2次,预裂爆破试验3次,扩大孔距爆破试验3次及爆破振动测试2次。每次现场爆破试验都是由技术科、高采车间和矿院技术人员共同进行和完成的。

(1)侧向爆破漏斗试验总结得出,减小抵抗线有利于减少大块率,降低爆破平均块度,减小炸药单耗,提高延米爆破量,同时也能够减少穿爆成本。

(2)分段装药爆破试验,对于高村采场特别坚硬的矿岩部位,采取分段装药结构。由于孔口充填部分炸药能量降低,上部矿岩容易产生大块。采用分段装药结构可以增加装药分布的均匀性,从而降低大块率,分段填塞高度选取1.5~2m。

(3)预裂爆破试验。初步设计提出的预裂爆破孔距为1.2~1.7m,车间现在采用的孔距约为1.3m。经过3三次试验总结得出,预裂爆破孔距可增加到1.8m,现场观测的效果是,成缝效果良好,爆破噪音得到降低。

(4)车间选取的爆破参数孔距×排距一般为7.5m×5.5m,试验选取的参数为9m×4.5m。经过3三次试验总结得出,扩大孔距爆破试验总结得出,通过扩大孔距,减小排距的方法,爆堆形态好,大块个数少,大块率降低。

(5)爆破振动测试,通过2次预裂爆破振动测试,2次测试结果都是,振动幅度降低了约50%。由此可以说明,预先进行边坡的预裂爆破,是降低采场爆破振动的非常好的方法。

4、经济效益分析

通过在一般坚硬矿岩内进行的目前正常生产孔网参数与优化参数爆破效果对比,优化后大块率降低了46.4%。对于特别坚硬的矿岩,通过高村采场的多次生产试验,大块明显减少,大块率至少降低了56.3%。由于单孔控制面积有所增加,因此延米爆破量有所增加,炸药单耗有所降低,即单位穿孔成本和爆破成本有所降低。优化后大块率降低,平均块度减小,节约二次爆破成本和破碎成本。

通过该项目所进行的大量分析研究,修正了传统计算预裂爆破参数计算方法,利用获得的合理试验参数进行现场试验验证,将传统预裂爆破的孔距扩大27~44%,爆破噪音至少降低了50%,获得了良好的预裂爆破效果。预裂孔穿孔数目减少了1/3左右,大大节约了靠帮控制爆破的成本。高村采场临近边帮需要进行控制爆破的周界边长约47000m,需要约26110个标准台阶预裂孔。由于预裂爆破孔距加大了1/3左右,因此可以减少预裂爆破穿孔1/3,合约8700个预裂孔。每个预裂孔14m,可以减少穿孔121.8km;穿孔单价按40元/m计算,则额外节省穿孔费用约487.2万元。此外,由于孔距的加大,爆破成本也有明显的降低。此外,进行边界控制爆破,能大大减少边帮清理费用。在预裂爆破后形成的预裂缝前后进行爆破振动测试,结果表明,采用改进的临近边帮控制爆破方法,具有明显的降震效果,第一炮次降低51.3%,第二炮次降低61.8%。采用我们分析得出的预裂爆破参数,对保护边帮有重大意义。


5、总结

1、借助砂浆模型试验、现场侧向爆破漏斗试验及三维数学模型模拟分析,得出优化爆破参数。通过工业性试验,验证优化参数爆破效果的优越性,大块率在一般坚硬矿岩中降低46.4%,在特别坚硬的矿岩中降低56.3%。据此可以看出,采用优化爆破提出的优化参数进行爆破能显著地降低大块率,节约二次爆破成本和破碎成本。通过对含水炮孔采用导爆索和导爆管雷管联合起爆方法,能够大大提高装药效率,提高爆破施工和管理的安全性。

2、根据大量试验研究及理论分析,修正了原来计算预裂爆破参数计算方法,得出了计算预裂爆破参数计算得新公式:

PBe×D≥(S-D)×R;



根据公式得出的预裂爆破参数,取得了很好的预裂效果。在保证预裂孔成孔效果的同时,减少预裂爆破穿孔量约1/3,直接可以节省穿孔费用。

3、采用TC3850爆破振动测试仪,对预裂缝前后振动进行监测得出,采用预裂靠帮临近边帮控制爆破方法,具有明显的降震效果,第一炮次降震系数在51.3%左右,第二炮次降震系数在61.8%左右。采用分析得出的预裂爆破参数及工艺,对保护边帮有重大意义。

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