露天矿预裂爆破技术分析
预裂爆破技术在某露天矿山的应用
预裂爆破技术在某露天矿山的应用发布时间:2021-05-13T01:18:37.172Z 来源:《防护工程》2021年2期作者:胡新耀[导读] 近年来,矿山开采作业在安全、效率等方面提出较高要求,对于开采人员来说,应适当创新开采技术,以便满足低风险、高效率的生产需要。
中铁十九局集团矿业投资有限公司北京 100161摘要:近年来,矿山开采作业在安全、效率等方面提出较高要求,对于开采人员来说,应适当创新开采技术,以便满足低风险、高效率的生产需要。
当前预裂爆破技术备受业内人士关注,此项技术在安全开采、科学爆破、岩体结构稳定等方面独具优势,能够促进矿山开采活动常态化进行,推动矿山事业良性发展。
可见,该论题探究的现实性意义十分显著,具体探究如下。
关键词:预裂爆破技术;某露天矿山;应用;分析1预裂爆破参数选择正确地选择预矿山裂爆破参数,是取得良好的预裂爆破效果的前提。
然而,预裂爆破的重要参数及其影响因素很多,如孔径、孔距、炸药性能、线装药密度、装药结构、岩体的组织及构造等,现就我国矿山840m水平顶板扩帮(6号勘查线附近),具体确定其参数,由于从矿山地质资料可知此矿山地质岩体段属于白云岩,而白云岩的抗压强度从《矿山岩石力学》查到〔B〕=78-245mpa,《根据露天矿爆破》总结的预裂破爆参数经验公式,可算出不耦合系数K=1+18.32〔B〕-0.26,则K=3.4-4.2,符合各矿采用的不耦合系数,一般为2.4~5的范围。
根据此段矿山地质条件可取不耦合系数为4,确定预裂爆破参数如下:(1)钻孔直径。
由于矿山缺乏所需专用设备,只好采用生产钻孔机来钻预裂孔,而矿山工程采用KT7潜孔钻机,其孔径φ=100mm。
(2)钻孔间距a=19.5φ(k-1)-0.523,其中φ=100mm,K=4。
a=19.5×100(4-1)-0.523=1866mm.符合孔间距为钻孔直径的10倍~13倍要求。
并取钻孔间距a=1.8m。
露天矿预裂爆破技术在边坡防治的有效作用
露天矿预裂爆破技术在边坡防治的有效作用摘要:在露天矿山中进行爆破工作时会产生严重的振动情况,这种情况会对边坡以及周围的各种建筑物以及设施造成严重的损坏,因此为了避免此类问题,必须要采取有效的措施来对爆破工作进行控制。
本篇文章主要对控制爆破的技术进行研究与分析,主要包括预裂爆破技术等等,通过这些技术的应用能够有效的对边坡的边界进行全面的控制,很大程度的避免了爆破而造成的各种危害,促进了矿山相关工作的顺利开展。
关键词:露天;边坡;爆破工作;预裂爆破1工程的实际情况东方希望重庆水泥有限公司位于丰都县湛普镇,已建成5条日产5000吨的新型干法水泥线,是全国单体产能最大的绿色水泥工厂之一,配套矿山有3个,分别是水泥用灰岩矿山、砂岩矿山、页岩矿山。
其铜矿山灰岩矿位于包鸾镇亭子垭村,资源储量约30000万吨,设计能力2000万吨/年,采用山坡露天自山而下台阶式开采、公路开拓,汽车运输。
根据实地调查及有关地质资料,该段出露地层岩性为石灰岩,坚硬系数f=8-12,边坡覆盖层及风化层较厚。
已见断层发育,结构稳定,地质构造及地下水、溶洞等对施工有影响,局部存在的地质不良对钻爆影响。
地质条件总体较好,该爆区属:复杂环境控制爆破,爆破作业全过程应谨慎实施,确保爆破安全生产。
矿山南侧最终边坡为顺向边坡,坡度与岩层倾角一致,东西两侧最终边坡为切向边坡,设计台阶宽度10米,高度12米,坡面角高达70度,为保证边坡平整、稳定,该公司在东西两侧采用预裂爆破技术对边帮进行处理,在进行常规深孔台阶爆破后,留15~20m爆区进行到界处理。
预裂孔孔距1.2~2.0米,孔径120mm,钻孔倾角与边坡角一致,预裂孔与主爆区之间布置缓冲孔,与预裂孔间距1.6~2.0米,缓冲孔间距2.5~3.5米,倾角与预裂孔一致,爆破时预裂孔采用不耦合间隔装药,炮孔的整体装药结构分为底部加强装药段、正常装药段和上部减弱装药段,利用预裂孔炸药能量轻微拉裂预裂孔后的保护层,最后由较大功率的液压挖掘机涮掉保护层处的岩石,以形成光滑平整的坡面。
预裂爆破技术在大型露天矿山的应用分析
预裂爆破技术在大型露天矿山的应用分析摘要:矿山采矿是我国经济迅速发展的重要基础,它以其高效、低成本的特点,在岩土工程中得到广泛应用,而在掘进中,爆破震动会对剩余岩层产生一定的冲击,使得围岩和边坡的稳定问题日益突出。
所以,在预裂小规模的爆炸中,采用不耦合方式,在起爆之前,在主洞内设置一条能够反映出应力波形并减弱其破坏作用的主洞。
爆破后,还能形成平坦的外形、平滑的地表、减少超缺掘量、仅利用预裂岩的挖掘区域和储量、在开挖区域内产生的预开裂的爆震应力波,极大地减小了岩石的应力波扩散,并大幅度减小了矿井的变形效应,对保留的矿体和建筑进行了有效的防护。
在矿山建设中,可降低整体剥离,提高开采能力,提高矿山的经济价值。
因此,本文对预裂法在实际工程中的运用进行了探讨。
关键词:预裂爆破技术;大型露天矿山;应用引言:预裂爆破是利用相邻炮孔内炸药爆轰时瞬间产生的应力和爆破产生高压气体的气楔作用,使得岩石沿相邻炮孔的轴线形成一条裂缝,从而在以后的开挖中形成一个平整和稳定的面。
在开挖区主爆破炮孔爆破前,沿设计轮廓线先形成平整的预裂缝(当根据岩石性质地质条件选用的预裂爆破参数-孔间距、不耦合系数、线装药密度合适时,预裂缝的宽度可达成1~2cm)。
预裂缝形成后,再起爆主爆炮孔组,能在一定范围内,减小主爆炮孔组的爆破地震效应。
1预裂爆破对实现边坡稳定的作用预裂爆破是在先期主爆区进行的一种爆破技术,它是为了保持边坡岩身的完整性,并能有效地改善边坡的稳定性。
由于预裂爆炸产生的贯穿预裂会被划分为保护区与开挖区,从而使得开挖区的爆炸应力波由于传播媒介的改变而在裂隙面产生了折射和衰减,从而极大地削弱了受保护岩石的应力波,因而得到了普遍的使用。
在进行预裂爆破时,通常会选择直径为60、310 mm的大型钻孔,并在进行钻孔时,应选择直径为100~200 mm的钻孔,并用不耦合的方式进行径向爆炸,以减小孔壁上的爆炸压力。
随着预破裂孔的非耦合因子的增大,对洞壁的冲击压力呈现出明显的指数下降趋势,从而保护了边坡的整体稳定性。
预裂爆破技术
预裂爆破后的岩石破碎程度应满足工程要求, 以达到预期的工程效果。
预裂爆破效果的影响因素
炮眼布置
合理的炮眼布置可以提高预裂爆破效果,减 少对周围环境的影响。
装药结构
装药结构的合理性对预裂爆破效果有重要影 响,包括药包类型、药量等。
炸药性能
炸药的爆速、爆压等性能参数对预裂爆破效 果有直接影响。
特点
预裂爆破技术具有控制爆破规模、减轻爆破振动、减少爆破裂隙和保护岩体完 整性等特点,广泛应用于露天矿开采、路堑开挖、水下爆破等工程领域。
预裂爆破技术的应用范围
露天矿开采
在露天矿开采中,预裂爆破技术常用于控制采场边坡的破裂范围,保护边坡的完整性,提 高采矿作业的安全性和效率。
路堑开挖
在路堑开挖工程中,预裂爆破技术可以有效控制开挖断面的形状和尺寸,减少超挖和欠挖 现象,提高工程质量。
应力释放
当炸药在预裂孔中被引爆时,产生的应力波向四周传播,由于应力 波在预裂孔壁处受到阻碍,使得应力集中进一步增大。
裂缝形成
当应力波的强度超过岩石的抗拉强度时,预裂孔周围的岩石开始产 生拉伸裂缝,随着裂缝的扩展,最终形成预裂面。
预裂爆破的力学机制
应力波传播
炸药爆炸后产生的应力波在岩石中传播,使 岩石内部产生剪切、拉伸等应力状态。
动态挤压
炸药爆炸后产生的高温、高压气体迅速膨胀,对岩 石产生动态挤压作用,进一步促进岩石的破裂。
位移场形成
在预裂爆破过程中,由于应力波和动态挤压 的综合作用,使岩石内部形成位移场,导致 岩石破裂并形成预裂面。
03
预裂爆破的设计与实施
预裂爆破设计
01
确定爆破规模
02
设计炮眼布置
03
《预裂爆破技术》课件
传播方向的控制主要是通过调整炮孔的布置方式和角度, 确保炸药爆炸能量沿预裂面方向传播,以提高预裂面的质 量和减少对周围岩体的破坏。
03
CATALOGUE
预裂爆破的改进方向
优化施工工艺
通过优化施工工艺,降低预裂爆破技术的施 工难度,提高施工效率。
研究新型炸药
研究新型炸药,减少炸药消耗量,降低对环 境的影响。
加强监测与控制
加强爆破过程中的监测与控制,提高预裂爆 破的效果和安全性。
拓展应用范围
研究预裂爆破技术在其他领域的应用,拓展 其应用范围。
06
CATALOGUE
01
研发更加高效、环保、安全的炸药和爆破器材,提高预裂爆破
技术的效果和安全性。
智能化控制系统的研究
02
深入研究智能化控制系统,实现更加精确、智能的预裂爆破。
爆破效果评估与优化研究
03
加强爆破效果评估与优化研究,提高预裂爆破技术的工程效益
。
THANKS
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预裂爆破技术
contents
目录
• 预裂爆破技术概述 • 预裂爆破技术的原理 • 预裂爆破的设计与施工 • 预裂爆破的效果评价 • 预裂爆破的优缺点分析 • 预裂爆破的未来发展展望
01
CATALOGUE
预裂爆破技术概述
定义与特点
定义
预裂爆破技术是一种在露天矿开采中 常用的控制爆破技术,通过在主爆区 周围设置预裂孔,控制爆破能量释放 ,减少对周围岩体的破坏。
预裂爆破的缺点
施工难度大
预裂爆破技术需要精确的钻孔和装药技术, 施工难度较大。
露天矿最终边坡的预裂爆破分析
中图分类号 : F 4 0 6 . 3 ; T D 2 3 5 . 3 7 l
文献标 志码 : B
文章编 号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 【 2 0 1 7 ) 1 2— 0 1 3 8— 0 1
在 高坡 岩 石 开 挖 过 程 中 , 爆 破 造 成 的边 坡 振
动可能导致边坡不稳定。同时 , 弹性波速度 和强 度降低, 渗透系数 增加。为 了确保 开挖过程 中坡 度的稳定性 , 通常在大坡度开挖时 , 应进行预分裂 爆破。预分裂爆 破技术作为特殊控 制爆破 技术 , 广泛应用于金属矿山, 高速公路 , 矿山。
1工程概 况
根据孔 径 射 孔 器 材 的 选 择 、 使用 1 5 0 m m 和 2 0 0 m m 口径。台阶高度 1 2 m, 预裂角 7 0 。 , 与预裂 孔的长度 1 3 m, 垂直深度范围 0— 0 . 5 m 。导线电荷 密度的增加可能会破坏保护岩石 。如果密度不增 加, 就 很难 形 成 预 裂 纹 。孔 间 距 小 将 大 大 增 加 预 挖孔 数量 , 提 高 钻 井 成 本 。 孔 间 距 A 的 选 择 通 常
大峰露天矿 内下组煤 顶底板多为粗砂 岩、 细 砂岩 、 粉砂岩 , 次为泥岩 。砂岩坚硬致密 , 煤层煤 质致密坚 硬 , 多为硅 质胶 结 , 具有较 高的机械 强 度, 不 易冒落 , 裂隙发育; 泥岩机械强度较差 , 易随 采随落 , 主要为煤层伪顶。 三层煤顶板 岩层为粉砂岩 , 底 板岩层也为粉
砂岩 。
五层煤顶板 以粉砂岩为主 , 夹四层煤薄层煤 线, 底板为灰 白色粗砂岩及灰黑色粉砂岩 , 粗砂岩 以石英为主 , 硅质胶结。 七l l 顶板为 白色 的粗 砂岩, 以石 英为主 , 硅 质胶结 , 坚硬底板为灰黑色粉砂岩。 七1 2 顶板为黑色泥岩 , 质软 , 并夹煤线 , 底板 为灰黑色粉砂岩 , 含大量云母星点。 七2 层煤顶板为灰黑色粉砂岩 , 较硬 , 底板为 黑色泥岩 , 含植物化石。( R) <1 0 M P a , 剪 切强度 ( 下 )< 0 . 1 MP a , 岩石 组 织机 械 强 度 低 , 明显 受 地 下 水影响, 透 水 性 明 显 。形 成 弱 结 构 带 , 岩 石 质 量
预裂爆破技术在矿山露天开采的应用
预裂爆破技术在矿山露天开采的应用发布时间:2022-11-27T08:46:21.278Z 来源:《科技新时代》2022年15期作者:左晓阳[导读] 矿山开采作业中常常涉及爆破作业,原先的爆破技术安全风险大,左晓阳宏大爆破工程集团有限责任公司广东省广州市 510000摘要:矿山开采作业中常常涉及爆破作业,原先的爆破技术安全风险大,无法满足当前矿山作业的需求。
预裂爆破为新技术,在矿山露天作业中的应用广、效果佳,该技术下借助相邻炮孔内炸药爆轰时的瞬时应力、爆破时的高压气体气楔作用,可在岩石表面形成一条规律裂缝。
预裂爆破的特殊性就在于能降低爆破威力,提高边坡稳定性与安全性。
基于此,本文详细分析了矿山露天开采中应用预裂爆破技术时的注意事项,对矿山领域推广预裂爆破技术具有借鉴意义。
关键词:矿山露天开采;预裂爆破技术;应用矿山行业是我国的重点产业,每年为国家创造了巨大的产值,由于近年来矿产资源需求量激增,各个矿山增大了开采力度。
但由于矿山现场的环境条件复杂,开采难度大,为顺利采出资源,必须应用爆破技术,原先的矿山爆破作业中主要为钻爆法,这一方法虽有高效、低成本优势,但爆破振动往往会影响岩体稳定性。
为此,有关专家推出了预裂爆破技术,这一技术下可解决传统爆破作业中存在的问题,对保障边坡及开采井稳定性都有积极作用。
未来的矿山开采中应大力推广预裂爆破技术,并进一步优化该技术。
1.预裂爆破技术的基本介绍1.1工艺原理预裂爆破就是沿开挖边线密集布设炮孔,通过不耦合装药或装填低威力炸药在主爆区之前起爆,使爆区与保留区之间产生裂缝,从根本上降低主爆区爆破对保留岩体的扰动,维持岩体的稳定与安全。
在利用预裂爆破技术时,该项技术能否应用成功取决于爆炸压力大小、成缝效果,当爆炸压力不压坏孔壁并沿着既定方向成缝时才能发挥该技术的优势。
如炸药与孔壁之间留有空隙,炮孔受到的压力将相对较小[1]。
根据相关调查与实践经验,不耦合系数为2.5时孔壁最大切向应力为同等爆破条件下不耦合系数为1.1的1/16,为此,可用现有常用炸药通过不耦合装药方式大大降低孔壁压力,使孔壁压力与岩石的极限抗压强度相接近或者比岩石的极限抗压强度小,确保炮孔压力不会压碎孔壁而形成裂缝。
露天石灰石矿山使用预裂爆破法的经验
露天石灰石矿山使用预裂爆破法的经验郭威,胡尘光(黄冈亚东水泥有限公司,湖北黄冈435406)中图分类号:TQ172.6;TD235文献标识码:B文章编号:1671-8321(2019)10-0115-040引言预裂孔炸法为一特殊爆破工法,即在许多的密集孔中装入少量的炸药同时引爆,以获得一平整的壁面而达到边坡稳定的效果。
此工法最适用于公路边坡,土木工事之基础开凿,及露天矿山之最终边帮。
亚泥母公司矿场于1978年起开始试验预裂开炸法至1980年获得初步成功而进入实用阶段。
自1988年起又开始试验AIR DECK预裂法;黄冈亚东矿场近年来因为开采至最终边帮需爆破大量预裂孔而提供现场工程师一绝佳机会来观察、试验、比较各种不同岩层下的效果而得至一些结论。
本文之目的为叙述预裂法原理及亚泥在这方面所得到之经验。
1预裂法之原理预裂孔原理图见图1。
我们可以想象当一孔炸药引炸后的震波就像投石入水所产生的涟漪般不断地向外扩大叫当相邻两孔的炸药同时起爆时,两孔药柱所产生的震波会在孔间相撞而置该区于一张力状态(如图1),此时药柱的爆后气体会冲入此张力区并撕裂岩层,但在适当的装药情况下,其气压却较岩层本身的动态抗压强度为低而无法破坏岩层的完整性,外加上适宜的炮孔间距,而使孔间呈现一狭长的剪力破碎区。
一旦此区形成后它会反射前方产生开炸孔的震波并容许其炸药气体排出,如此阻挡了炸药震波和气体对残壁的侵入而降低了背裂和壁面浮石的产生机会。
2预裂孔之方法从前述预裂孔原理的描绘中即知,预裂孔能否成功之最主要因素为降低炸药之炮孔气压,假如炮孔气压无法降低在岩层的抗压强度之下时,该气压会碾碎岩层而造成背裂及残壁面碎石的产生。
所谓炮孔气压为炸药引爆后产生的高热气体对炮孔孔壁所产生的压力,可由下述公式求出比P bc=N”2(1)式中:P bc——完全充满炮孔之炸药的炮孔气压;d一炸药比重或密度;N——图2所得之常数;V'---密闭状态下炸药之爆速,ft/seco由此公式可知炮孔气压随炸药之爆速及其比重而变化。
预裂爆破技术在矿山露天开采中的分析应用
对 d 6 m 的 孔 := . 06 对 d 7 m 的 =4m a04 .5m; = 6m
孔 := .5—08 a 04 . m。
( E H库图诺夫采用 :=2 BK ・ 2 、 ) a2 d ・ , 水 K
式中:B d 为药包 直径 , K 水 m; , 为水 挤压 系数 。 全
() 2 预裂面开挖后 的不平整度不宜 >1 。预裂 5m c 面不平整度通常是指预裂孔所形成之预裂面指标 ,
挤压 时( 即抵抗线很大时)K 0 5 , 3水- . 。在斜坡或台 8 阶上作业 , 松动孔超过三排时 K 水= . 同样条件下 1, 0
m, 孔底 用 5 m、 0 m 帮部用 2 m或 3 m的 5 m 5m 炸药 , 其偶合系数对 6 m的孔为 1 4 m . 2 , 7 8或 . 对 6 6
mm 的孔为 22或 30 间距 a和线装 药 密度 q 均 是 . .。 线
扎在传爆线上。 分散药卷 的相邻间距不宜 > 0 m, 5 不 c 大于药卷的裂爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大 ,
底部药包应加强 , 为线装药密度的 2 5 ~ 倍。 ( 装药时距孔 口 l 6 ) m左右的深度内不要装药 , 可用粗砂填塞 , 不必捣实 。填塞段过短 , 容易形成漏
斗, 过长则 不 能 出现 裂缝 。
先通过经验公式试选试爆 , 然后调 整为合理值 , 且根 据不同部位和地质条件随时进行调整 。
21 0 2焦
新
疆
有
色
金
属
预裂爆破技术在矿 山露天 开采 中的分析应用
王 洪 山
( 西部黄金哈密金矿有限责任公 司 哈密 890 ) 300
[整理]5.2预裂爆破
5.2 预裂爆破定义:沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区之前起爆,在爆破与保留区之间形成一道有一定宽度的贯穿裂缝,以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏,并形成平整轮廓面的爆破作业,称为预裂爆破。
预裂爆破是露天深孔周边控制爆破的一种主要爆破技术,由于具有明显的降震作用,已被广泛采用。
国内露天预裂爆破一次预裂的深度达25m。
5.2.1 露天预裂爆破参数设计5.2.1.1 孔网参数包括:预裂孔直径、孔间距、孔深、预裂孔的排列方式及预裂孔与主爆孔的相互排列方式。
(1)炮孔直径d一般孔径越小,孔痕率就越高。
一般采用50~120mm的孔径;国内一些矿山,采用Φ150mm~250mm 也能获得满意的效果。
(2)孔间距a孔间距是直接影响预裂带壁面光滑程度的重要参数,孔间距小则预裂带壁面光滑平整。
①永久边坡宜取:a =(7~10)d ;②3~5年的临时边坡宜取:a =(10~15)d 倍;③其他临时边坡取:a =(15~20)d 。
原则是硬岩取大值,软岩、破碎岩石取小值。
(3)炮孔深度与超深孔深必须考虑减少对台阶底部的破坏。
因此,超深值必须尽量减少。
预裂孔原则不得超深,最多不超过0.5m。
(4)与邻近孔的排距一般为正常炮孔的一半,主要是控制孔底距离不得大于1.5—2.5m。
如果最后一排主爆孔的孔径和装药量都比较大,其值可适当放宽到6~7 m。
其评价标准是,预裂缝与最后一排炮孔之间的岩体能够得到应有的破碎,且不能破坏已形成的预裂面。
5.2.1.2 装药参数(1)不耦合系数k在实际使用中,其控制在2~5,以2~4为多。
硬岩取小值,软岩、破碎岩石取大值。
(2)线装药密度Q线线装药密度指炮孔装药量对不包括堵塞部分的炮孔长度之比。
其一般为0.1~1.5kg/m。
由于孔底岩石夹制作用大,为确保预裂缝贯通到孔底,在孔底:l~2m长度上,应适当增加装药量:当孔深小于5m时,每延米装药量增加1~2倍;孔深为5~10m时,增加2~3倍,孔深大于10m 时,增加3~5倍。
什么叫预裂爆破?预裂爆破和缓冲爆破有何区别?
什么叫预裂爆破?预裂爆破和缓冲爆破有何区别?预裂爆破?预裂爆破和缓冲爆破有何区别?露天矿预裂爆破是边坡境界上钻一排密集的预裂孔,在主炮孔爆破之前爆破。
预裂孔爆破时沿孔连线发展成为预裂缝。
预裂爆破可以显著地减少爆破对边坡的破坏和清帮工作量。
预裂爆破施工如图1所示。
图1 预裂爆破示意图1-辅助孔;2-预裂孔;3-预裂线;4-缓冲孔;S1-2.5~3m;S2-1~2m预裂爆破施工时要注意以下要点:一、严格按设计孔位施工,露天开挖工程中,炮孔前后移位偏差不应大于20~30cm。
二、采用不耦合装药结构时,药包应尽可能放置在炮孔中心,炮孔底部药量应增加1~3倍。
三、炮孔一般不超深,孔口未装药部分是孔深的15%~30%。
四、预裂孔应预先起爆或超前邻近主炮孔50~100ms 起爆。
五、预裂孔一般应同时起爆,但为了降低预裂孔爆破的地震波效应,亦可分段起爆。
缓冲爆破是选择前排孔到后排孔递减的药量比例,使爆区后方震动强度取决于最后一排孔的爆炸。
缓冲爆破的特点是:以前排孔到未排孔的排距、超深逐步减小,在边坡境界线的未排孔较密。
使装药量逐步递减,且分布更加均匀,使爆破震动降低。
缓冲爆破和预裂爆破都叫减震爆破。
二者的不同是:预裂爆破于主爆炮孔之前起爆,在主爆与被保护岩体之间预先炸出一条裂隙,缓冲爆破则是与主爆炮孔同时起爆,由于装药量的减少,减轻了爆破震动破坏。
预裂爆破?预裂爆破和缓冲爆破有何区别?露天矿预裂爆破是边坡境界上钻一排密集的预裂孔,在主炮孔爆破之前爆破。
预裂孔爆破时沿孔连线发展成为预裂缝。
预裂爆破可以显著地减少爆破对边坡的破坏和清帮工作量。
预裂爆破施工如图1所示。
图1 预裂爆破示意图1-辅助孔;2-预裂孔;3-预裂线;4-缓冲孔;S1-2.5~3m;S2-1~2m预裂爆破施工时要注意以下要点:一、严格按设计孔位施工,露天开挖工程中,炮孔前后移位偏差不应大于20~30cm。
二、采用不耦合装药结构时,药包应尽可能放置在炮孔中心,炮孔底部药量应增加1~3倍。
露天矿爆破总结笔记
露天矿临近边坡的控制爆破学习总结随着露天矿的向下延深,形成固定的最终边坡越来越高,边坡的稳定性问题也日益突出。
虽然影响边坡稳定性的因素很多,但爆破震动对边坡直接破坏的影响也是不容忽视的。
为了保护边坡的稳定性,除了采取其它的有效措施以外,对临近边坡的爆破也要严加控制。
临近边坡控制爆破的主要方法有:预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破。
一、预裂爆破所谓预裂爆破,就是沿露天矿设计边坡境界线,钻凿一排较密集的钻孔,每孔装入少量炸药,在采掘带主爆孔未爆之前先行起爆,从而炸出一条有一定宽度(一般大于1~2cm)并贯穿各钻孔的预裂缝。
由于有这条预裂缝将采掘带和边坡分隔开来,因而后续采掘带爆破的地震波在预裂带被吸收并产生较强的反射,使得透过它的地震波强度大为减弱,从而降低地震效应,减少对边坡岩体的破坏,提高边坡坡面的平整度,保护边坡的稳定性。
预裂爆破是保护露天矿边坡的有效措施,特别对于稳固性差或需要重点保护的边坡地段,更有必要精心使用预裂爆破。
当然,相对于正常的采掘爆破来说,预裂爆破的钻孔、爆破工作量大,施工工艺复杂,费用也较高,这是它的最大缺点。
图2 临近边坡预裂爆破炮孔布置1-预裂孔;2-缓冲孔;3-主爆孔;4-开采边界线二、光面爆破临近边坡的光面爆破和预裂爆破基本相似,也是沿边坡界线钻凿一排较密集的平行钻孔,往孔内装入少量炸药,在采区钻孔起爆之后再行起爆,从而沿密集钻孔中心连线形成平整的岩壁面。
图5采用光面爆破清理边坡的布孔示意图。
图5 光面爆破钻孔布置1-光面孔;2-缓冲孔;3-主爆孔临近边坡光面爆破的爆破参数是:钻孔直径、孔间距、最小抵抗线、不偶合系数和线装药密度等。
为了获得平整的岩壁面,应按预裂爆破的同样原则确定光面爆破的爆破参数。
表3和表4分别为瑞典兰格费尔斯及美国《爆破者手册》推荐的光面爆破参数值。
光面爆破和预裂爆破有许多相同之处,其根本区别是在于起爆的时间上。
由于光面爆破的孔间距可以稍大一些,穿孔爆破工作理可以稍少一些,但其降震效果不如预裂爆破。
预裂爆破技术在露天矿山治理工程中的应用
预裂爆破技术在露天矿山治理工程中的应用摘要:在露天矿山开采过程城中,为了增强施工的进度要采用合理的施工技术,预裂爆破是非常受用的,该技术利用相邻炮孔内炸药爆轰时瞬间产生的应力和爆破产生高压气体的气楔作用,使得岩石沿相邻炮孔的轴线形成一条裂缝,通过这样的方式,可以有效的降低预裂爆破孔表面松散岩体的爆破作用,从而使边坡的稳定性得到提升。
在矿山露天开采过程中,预裂爆破技术具有重要应用,基于此文本对预裂爆破技术进行了介绍,并且以某矿山预裂爆破技术的生产实际为例,对预裂爆破技术进行了介绍。
关键词:预裂爆破;矿山;露天开采;应用引言国家也作了明确的部署安排,主要有4个方面工作:全面摸底排查露天矿山情况;依法开展露天矿山综合整治;加强露天矿山生态修复;严格控制新建露天矿山建设项目。
按照“谁开采、谁治理,边开采、边治理”原则,结合当地工作实际,建立露天矿山综合整治长效机制,突出重点区域、重点矿种,围绕开采准入标准、矿山升级改造、生态环境治理和提高资源保障能力等内容,制定出符合实际、切实可行的政策措施,推动露天矿山综合整治取得实效。
1预裂爆破概述在矿山开采过程中,预裂爆破是一种应用非常广泛的轮廓控制爆破技术,该工艺通过在爆破之前设计开挖好轮廓线,形成一定宽度的裂缝,在主炮孔爆破完成以后,裂缝能够将爆破产生的应力波吸收掉,从而降低爆破对保留岩石的冲击。
与当前具有非常广泛应用的光面爆破技术相比,预裂爆破技术最大的特点就是其需要在爆破之前实现设计好爆破的轮廓线,通过这样的设计,可以避免普通光面爆破存在的不可控的问题,降低爆破周围岩体造成的影响。
总的来说,相较于光面爆破技术,预裂爆破技术需要在爆破前进行裂缝预爆裂,这会增加爆破工作的施工量,成本更高,而且对井巷围岩的保护作用也更差,但是其在提高开采井和边坡的稳定性方面具有更好的优势,通过应用预裂爆破技术,可以提升矿山的开采能力和开采效率,对于推动矿山工程的快速发展具有重要的意义。
预裂爆破技术在大峰露天煤矿边坡保护工程中的应用
2 )大 峰露 天 煤矿 临近 到 界边坡 预 裂爆 破方 案 。
大 峰露 天煤 矿 采 区西部 到 界边 帮长 约 2 8 0 m,从 地 表到 7 — 2层煤 底板 垂直 延深 为 8 0 m,可采 煤层 为 5
排 间斜线微 差爆 破与控 制单次 爆破 总药 量 ( 每次 爆 破 总药 量最大 不超 过 4 t ) 、 降低 炸药 单耗 ( 常规 爆 破 炸 药单 耗为 0 . 4 5 k g / m 3 , 工 业广 场 附近 爆破 炸 药单 耗 为0 . 3 5 k g / m s ) 来减 小爆 破震动 。 尽管如 此 , 由于工 业 广 场 附近 的特殊 地质 条 件 , 岩层 倾 角 大 , 层 间距 小 ,
岩层 完整性 好 , 中间开槽 拉沟 , 顺 层爆破 , 无 自由面 ,
个 分层 , 煤 层倾 角 2 5 。 , 由于 工业 广场 建在 5层 煤 实 体 之上 , 如 预 留安 全距 离 太 大 , 压煤较多 , 安全 距 离 太小 , 容 易发生 顺层滑 坡 。 为保护 边坡 , 爆破 方 向 由
先 行起爆 ,从 而炸 出一条有 一定 宽度 并贯 穿各钻 孔
的预裂缝 。 由于有这条 预裂缝将 主爆区和保护 区分 隔 开来 ,因而主爆 区的地震 波在预 裂带被 吸 收并产 生
所开关跳闸断电, 给边坡稳定带来极大的安全隐患。 为 有效 控制爆 破震动对工业 广场厂房 的影响 , 保 护边坡 稳定 , 在临近边坡爆破改变原简单的控制爆破技术 , 实
裂 孔孔 距 为钻 孔 孔径 d的 8—1 2 倍 ,采用 K Y 一 2 0 0
师, 1 9 9 7 年 毕业于辽 宁工程技术大学 ,现任神 华宁煤集团大
峰 露天煤矿 总工程 师, 从事采矿技 术管理工作。
预裂爆破技术在矿山开采中的应用探析
预裂爆破技术在矿山开采中的应用探析摘要:随着当前矿山开采活动逐年递增,应用预裂爆破技术于开采作业,有利于稳定边坡结构。
当前预裂爆破技术备受业内人士关注,此项技术在安全开采、科学爆破、岩体结构稳定等方面独具优势,能够促进矿山开采活动常态化进行,推动矿山事业良性发展。
关键词:矿山开采;预裂爆破技术;应用分析1.矿山开采中爆破技术概述矿山开采中的工程爆破技术用于爆破岩体,是矿山开采的关键技术。
目前,中国矿山开采事业中工程爆破技术的地位越来越重要,在每个环节中都体现着其重要的作用。
在这之中,光面爆破技术不仅可以减少矿山井巷工程成本,还能够有效保护矿山井巷围岩的稳定性,极大程度上推动了矿山实业开采的进度和质量。
预裂爆破技术一般应用于露天矿山开采,该技术能够借助相应的方式保护和稳定矿山的边坡,进而降低矿山开采的资金消耗。
深孔微差爆破技术一般运用于地下矿山开采和露天矿山开采中,是加强矿山事业开采效率的重要技术。
爆破技术在不断发展过程中衍生出了很多新的爆破方法,这些爆破方法在矿山开采事业中都得到了很好的应用。
2.预裂爆破技术的作用机理应用深孔预裂爆破技术的目的是减小采空区悬顶面积,改变顶板岩体的力学条件,降低其强度,并且降低应力集中程度,提前释放顶板储存的弹性势能,减轻一次性垮落后对工作面造成的危害。
预裂放顶技术是指回采前在切眼内进行顶板预裂爆破,老顶由固支梁结构变成悬臂梁结构;然后在两个顺槽进行预裂爆破,破坏了顶板的完整性,缩短了来压步距;最后在工作面前方实施深孔预裂爆破,从而破坏工作面前方顶板的悬臂梁结构,顶板依靠自重垮落,从而达到初采期间减小采空区悬顶面积的目的。
3.预裂爆破技术在矿山开采中应用3.1常见问题预裂爆破技术为矿山开采提供技术支撑的同时,在安全管理、技术管理等层面存在一定问题。
矿山开采以安全为前提,一旦发生安全事故,则参与者的生命安全无从保障,并且经济损失无法估量。
预裂爆破期间易发生突发事件,原因分析可知,从业者安全意识有待强化,所执行的爆破行为与实际要求相违背,再加上,爆破管理者急于求成,导致管理实践流于形式,进而增加安全隐患。
露天采矿边坡控制性爆破施工分析
露天采矿边坡控制性爆破施工分析摘要:本篇文章主要分析的是当前露天采矿边坡爆破当中存在的一些问题。
通过发现这些问题,然后探讨露天采矿边坡控制性防爆施工技术,发现技术当中的不足,从而来加强此项技术。
完善技术当中的不足,以供借鉴。
关键词:露天采矿;爆破;措施;施工技术1、露天采矿边坡爆破包含的问题1.1、爆破方案合理性不达标准边坡控制型爆破施工能否顺利的进行与露天矿边坡的稳定性有直接的因素。
而露天矿边坡的稳定性又受到诸多因素的影响比如: 边坡岩体的走向、强度、完整性以及节理裂隙的发育程度等因素。
虽然受到诸多因素的影响,但是我发现很多露天矿山在后来的生产过程当中,对地质的勘察情况不到位。
因为开采初期与开采后期的岩体状况会有很多的不同。
所以在露天采矿的过程当中,我们所设计的爆破方案的合理性和安全性,往往会受到一定程度的影响。
1.2、钻孔质量不达标露天采矿边坡控制性爆破施工质量将会受到一些因素的影响。
对其有直接影响的炮孔的长度,台阶的高度以及边坡的角度。
通常我们会发现。
过小边坡角度。
或者是台阶的高度太高。
以及泡孔的长度太长。
这些因素将会直接影响露天采矿的钻孔和装药的质量,如果边坡岩体同时存在裂隙、层理自己节理的情况,我们的爆破施工将会受到更大的影响,比如根底、大块或者钻孔漂移等现象就是这样出现的。
2、露天采矿边坡控制性爆破施工技术概括2.1、制定相关的爆破方案不管是什么样的施工,我们首先就要了解我们施工的具体情况,然后来制定合适的爆破方案。
在施工之前应当进行爆破实验。
在开采矿山之前,位置的选择也十分的重要。
一般都会选择在所开采矿山周围的边界位置的保护层,在边坡到轮廓线处爆破出一条规定宽度内的裂缝。
在这一开始爆破出的裂缝是为了防止以后的大范围爆破产生了地震波动会太大,这个裂缝将会吸收沿着矿山表面的地震波,形成一个相对光滑的边坡。
当然在施工过程当中,要以工程的实际情况为主。
不管是地质情况,还是周围的现况,或者是爆破的技术,都需要根据当下的条件来决定。
浅析露天矿山高边坡预裂控制爆破施工技术
浅析露天矿山高边坡预裂控制爆破施工技术作者:张春智来源:《山东工业技术》2014年第04期【摘要】本文结合西安蓝田尧柏水泥有限公司蓝田县大理岩矿工程实践,阐述预裂控制爆破技术在露天矿山高边坡的处理上,在边坡的稳定性、平整度、效益及安全等方面的优势。
重点介绍高边坡预裂控制爆破技术参数的选取和施工技术要求,分析总结预裂控制爆破的爆破效果,为以后的类似露天矿山高边坡处理提供技术参考。
【关键词】露天矿山高边坡;预裂控制爆破;施工技术0 前言预裂控制爆破技术是指提前沿设计轮廓线钻凿单排窄孔距、密集的平行预裂炮孔,通过采取减少装药量,不耦合装药等措施,在待爆区主炮孔爆破前,事先同时起爆预裂孔,使预先设计轮廓线形成一条平整的预裂缝,预裂缝形成后,再起爆主炮孔。
预裂控制爆破技术起源于20世纪50年代初期的瑞典,经过数年的生产实践和逐步改善,目前,该技术已成为控制开挖轮廓线的主要爆破方法之一,鉴于该技术可降低爆炸应力波对围岩的破坏,减少预留边坡上的浮石、危石、坡面裂缝等次生危害的出现几率等,利于后期安全生产,获得平整光滑的岩石壁面,大大减少超欠挖量,节省装运、回填、支护费用,节约工程总成本,可放宽对待爆区爆破规模的限制,提高功效,保持边坡的稳定性等优势,已被广泛应用于露天矿高边坡、水工建筑、交通路堑与船坞码头的施工中以提高预留区壁面的稳定、平整及安全。
1 工程概况西安蓝田尧柏水泥有限公司蓝田县大理岩矿位于陕西省蓝田县蓝桥镇大茂嘴,至蓝田县城直线距离约14km,隶属蓝田县辋川镇及蓝桥镇管辖。
矿山属露天矿床开采,矿山三级道路开拓运输方式。
主运矿道路里程为0K+000.00m~3K+219.50m,沿线山坡均需爆破施工,本工程主要的爆破施工难点集中在3K+113.30m~3K+219.50m路段。
其中3K+113.30m~3K+219.50m 路段爆破高度基本为20~30m,0K+000.00m ~3K+113.30m段爆破高度基本为0~10m。
矿山露天开采爆破施工技术分析
矿山露天开采爆破施工技术分析矿产资源作为支撑经济发展、社会发展的重要动力能源,在社会经济发展过程中发挥着极其重要的作用。
矿产资源作为不可再生能源,在使用过程中必须合理使用,避免资源浪费的情况出现,矿产开采过程中使用的工艺技术对矿产开采质量有着非常直接的关系,合理使用工艺技术,提高矿产资源的开采质量。
随着露天矿山开采的大型化和现代化程度的提升,矿山开采通过结合实际情况,不断在发展过程中形成了露天开采的标准化开采工序。
就目前而言分为爆破、装载和运输,其中,爆破作业作为露天矿山开采的三大工序之一,同时也是矿山开采的首要工序,对于矿山建设具有极其重要的作用。
在矿山露天开采工程中,爆破技术的有效应用不仅能够提高开采的效率,而且对企业经济效益的提升也具有重要意义。
一、常见矿山开采爆破施工技术简介(一)地下采场爆破。
由于地下采场爆破所涉及的炮孔数量比较多,且具有较大的爆破面积,所以,爆破工作的开展需要大量的炸药。
这样一来,必然会给整个爆破计划的制定造成困难,所以,为了确保爆破工作能够顺利开展,做好组织准备工作是至关重要的。
工程师应该严格按照要求来执行爆破工作,具体要求有:提高爆破工程的安全系数、矿石损失小、碎石块较小以及矿粉量较小等。
(二)逐孔爆破技術。
逐孔爆破技术指的是在纵向与横向排列的炮孔中设计不同的爆破时间,使同一行或同一列的爆破时间相同,从而完成预期爆破目标。
与其他爆破技術相比,逐孔爆破技术具有震动小、冲击波小、能耗低以及危害小等特点,现代矿山开采过程中广泛使用逐孔爆破技术,有效节约了矿山开采成本,进一步提高了矿山开采质量,也有效提高了矿山开采质量。
二、矿山露天开采爆破施工技术要点(一)测定爆破范围。
爆破范围的合理测定是确保爆破工作安全开展的重要依据,在爆破工程开展之前,工程师需要对矿山的地质、环境以及天气等诸多因素进行全面考虑,测定爆破范围,并在此基础上对安全距离进行进一步确定,对于安全距离的确定,工程师要对周围的山体形式、建筑进行全面考虑,尽可能使爆破所产生的震动控制在建筑物所能承受的震动范围内。
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露天矿预裂爆破技术分析
作者:孟矿辉
来源:《世界家苑》2020年第02期
摘要:合理运用预裂爆破技术可以为露天矿的开采创造有利条件,其不仅可以提高露天矿开采的效率,更能够提升露天矿开采的安全性。
本文从露天矿开采的实际情况出发,简要介绍了预裂爆破技术的基本内容、注意事项及质量控制要点,并深入探究了预裂爆破技术的具体应用,希望能为相关企业带来一定的技术参考。
关键词:露天矿;预裂爆破技术
预裂爆破技术是在光面爆破基础上而发展出来的控制爆破技术,其至今已有50余年的发展历程,我国对于预裂爆破技术的应用经验较为丰富,并且已经形成了相对完善的技术应用体系。
但在实际当中,很多露天矿开采企业由于对预裂爆破技术缺乏系统的了解和认识,从而导致预裂爆破技术的应用效果不佳,无法为企业带来相应的经济效益。
1 预裂爆破技术
1.1 技术概述
预裂爆破技术指的是在主爆破区域爆破之前通过预裂爆破技术创造一条贯穿裂缝,从而缓冲、反射主爆破区的振动波,进而达到减少爆破行为对保留岩体破坏的目的。
预裂爆破技术在实际当中的应用价值较高,且不仅可以应用于露天矿的开采当中,更常见于水利水电工程、交通工程、旧建筑拆除功能、隧道工程当中。
预裂爆破技术的最大优势在于可以确保保留岩体的自身稳定性不受到破坏,从而为后续的开采行为创造有利的客观条件,进而取得较高的经济效益。
同时,预裂爆破技术的应用可以在最大程度上减少爆破行为对于边坡结构的破坏。
1.2 注意事项
预裂爆破技术的设计需要根据施工现场条件的不同而进行灵活调整,其重点在于根据岩石性质来调整预裂爆破的参数,如孔间距、炸药密度等。
当岩石层存在天然性质的纹理、裂缝时,其会对预裂缝的产生形成直接的影响。
从技术本质来看,炮孔的主要作用在于引导预裂缝的形成,预裂缝自身也是根据炮孔的连线和走向而形成。
但是,当存在天然性质的岩石纹理、裂缝时,可能会导致预裂缝跟随岩石纹理、裂缝展开。
一般的爆破开采行为会对边坡质量造成直接的影响,如出现边坡松动、稳定性下降等。
预裂爆破技术在露天矿开采的应用价值在于可以有效控制主爆破区爆炸所形成的振动波,进而降低振动波对于边坡及周边建筑物的影响。
预裂爆破技术的质量控制要点集中在钻孔质量方面,其将对爆破质量产生直接的影响,其具体控制内容包括测量放样、倾角、钻孔深度和直径等。
2 露天矿预裂爆破技术的应用
2.1 钻孔
孔洞直径及强度一般根据炸药类型和炸药强度进行选择。
在钻孔操作时,首先需要对工作面进行清理处理,清理掉工作面的杂质,且要确保工作面尽量平整。
钻孔施工完成之后需要根据设计标准确定具体孔位,钻孔时需要在钻进10cm之后暂停施工,并检查钻架是否存在变形和位移的情况,若发现存在变化时,则需要立即采取相应的措施,以确保可以满足基本的设计需求。
钻孔施工结束之后,需要使用特定的地质测量仪器来检查孔洞的倾角,以确保倾角可以达到设计标准。
2.2 装药
装药时,首先需要在孔底装入加强药,一般为1节110mm5kg,随后将每节2kg的70mm 乳化炸药分为三部分,并捆绑在毛竹片上装入孔洞,且需要根据设计标准对装药密度进行控制。
其次,需要使用胶带将导爆索捆绑在毛竹片上,导爆索与毛竹片的接触位置应当装入加强药。
装药时切忌装满,一般要预留2cm左右的空间,并对引爆孔进行堵塞处理。
此外,在放入毛竹片时,需要将毛竹片紧贴孔壁放入,保持炸药与炸药之间的距离,确保爆炸效果可以达到最佳。
2.3 堵塞
堵塞的根本目的是为了避免孔洞口处的岩石因为爆炸而过于破碎。
堵塞洞口的材料可以在现场采集,常见的材料包括草团和纸团等,且需要避免堵塞过紧的情况。
一般情况下,堵塞深度为洞口直径的15倍左右,具体的堵塞深度可以根据实际爆破需求灵活调整。
2.4 连线和起爆
一般情况下,5至10个孔为一组,使用串联的方式进行連接,连接材料为非电导爆管毫秒塑料导爆管连接。
预裂孔的引爆一般在主孔的引爆之前,二者之间的引爆时间差需要严格控制在75ms至110ms之间,时间差过早或者过晚均会对爆破效果造成直接的影响。
3 安全质量控制措施
3.1 安全控制措施
在装药之前,工作人员需要对洞口、洞底进行仔细的清理,尤其是避免细小的石渣掉落在洞口内部,否则可能会因为石渣的存在而影响到爆破效果,且同时也可能会引发飞石现象。
预裂爆破的位置、结构形式及用药量需要根据开采需求进行灵活调整,且需要充分考虑到预裂爆破是否会对周边建筑物造成负面影响。
从某种角度来看,预裂爆破技术应用的规范性和质量将
对安全性造成直接的影响。
因此,现场管理人员需要加强工作行为的监督管理,确保工作人员能够严格按照预裂爆破的技术应用标准和要求开展工作,且需要控制工作流程,切实保障工作的规范性。
3.2 质量控制措施
为保证预裂爆破的质量效果,工作人员需要加强对于现场岩石层的研究和分析,并结合具体的地质条件来确定孔间距及用药量。
其次,工作人员需要保证测量放样工作的准确性与规范性,确保预裂线及炮孔位置的合理与准确。
预裂线周围需要进行适当的平整操作,从而为钻孔设备的稳定运行创造有利的客观环境。
钻孔阶段的质量控制要点主要集中在炮孔直径、深度及倾角的控制方面,工作人员要及时观察炮孔的钻孔情况,若发现钻孔失误时应当及时处理。
4 结语
综合来看,预裂爆破技术在露天矿中具有一定的实用性,为避免预裂爆破技术应用对边坡结构稳定性及煤矿安全生产造成负面影响,相关技术人员需要加强技术研究和分析,结合露天矿的实际情况和技术条件有针对性的开展技术设计工作,并要着重分析影响技术应用质量和安全性的主要因素,切实保证预裂爆破技术的应用质量。
参考文献:
[1] 穆江.预裂爆破技术在露天矿开采中的应用[J].采矿技术,2016(06).
[2] 王德胜.深凹高边坡露天矿大孔径水压预裂爆破技术[J].金属矿山,2011(08).
(作者单位:天峻义海能源煤炭经营有限公司)。