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),微差間隔時間為25ms,臺階高度為10m,垂直孔爆破?？讖綖?00mm,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,針對該礦爆破現(xiàn)有狀況筆者對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。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。急傾斜裂隙以走向為NNW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裂隙傾向為SEE100°~110°、NW280°~290°,傾角為70°~80°、60°~65°。對于露天臺階爆來說,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,對爆破不利,即爆破時爆炸應(yīng)力波遇到裂隙面會反射和衰減,同時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,著重進(jìn)行了孔徑和最小抵抗線方向的試驗與選擇。(1)兩種爆破孔徑對比礦山試驗采用150mm孔徑和100mm孔徑穿爆對比試驗。兩種孔徑對比表明,100mm孔徑爆破更符合本礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)特點,無論是大塊產(chǎn)出率,爆破震動強還是穿孔率,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)的裂隙分布為交錯裂隙,實驗證明:爆破綜合阻力最小方向(最小抵抗線方向)為交錯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,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,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?？椎?0%,裝藥量為正常孔的55%左右,炸藥采用低爆速低密度的2#巖石硝銨炸藥,同時起爆孔數(shù)不超過3個;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間過長,前排起爆后由于空氣沖擊波、飛石或巖石移動的影響,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間,一般前排炮孔和最后一排炮孔的間隔時間不得超過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)整好這個參數(shù),適當(dāng)?shù)財U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。通過上述措施進(jìn)行生產(chǎn)爆破試驗,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,據(jù)統(tǒng)計拒爆孔不超過10個,取得了顯著的效果。2.5礦井防治注意事項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,裝藥時一不小心就容易出現(xiàn)卡孔,裝藥工責(zé)任性不強時,造成單孔裝藥中斷,產(chǎn)生人為的根底和大塊。針對上述情況,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)問題要及時處理,尤其是裝藥時,要求分工到位,責(zé)任到人;(3)嚴(yán)格質(zhì)量管理,加強考核力度。通過對上述措施的認(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。要想在該礦獨特的“