中深孔爆破在露天石灰石矿山基建削顶中的应用

中深孔爆破在露天石灰石矿山基建削顶中的应用

【摘要】北京金隅矿业有限公司成立于2010年8月，公司以开采房山区周口店镇黄院、龙宝峪矿段的石灰石为主，矿山露天开采分为五个采区，个别采区目前还在基建当中。基建期间矿区采用深孔爆破技术削顶，减少爆破成本降低大块率，孔深5-20米，爆破后一次降深达20米左右。炮孔呈三角形交错布置，采用逐孔爆破技术最大限度的增加爆破自由面，并减少爆破震动。爆破后挖掘机修简易路上山，采用上装车方式爆堆分层采装，矿车运输至破碎场地，爆堆清理完毕后形成采准平台。采准平台降到合理高度后，修采区运矿路连接平台与主运矿路，形成汽运-公路开拓系统。矿山正常生产期间台阶高度为15米。

【关键字】露天开采；深孔爆破；基建削顶

绪论

北京金隅矿业有限公司矿山经过几十年的个体民采，采矿不规范，安全无法保障。近年来北京市多次关停小矿山，严厉杜绝不合理的采矿方式。矿区多年的个体民采盲目采矿欠剥离，而且开采基本没有安全平台，形成了孤立的山头，给矿山基建开拓工程带来了很多困难，运输道路很难修到山顶，针对这种情况矿业公司采用支架式潜孔钻机穿孔，深孔爆破削顶，有效降低山顶高度。为矿山形成完整的开拓系统创造必要的条件。

一、矿山地质特征及可爆性分析

1、矿山地质特征

矿体在矿区内呈层状沉积，主要赋存于奥陶系地层中，受热动力影响发生强烈的韧性剪切、固态流变，各组地层变化很不稳定，矿体总体为东西走向倾向北，带状分布，矿体厚度10米至110米，区内含有多层矿体，矿体之间有夹层。矿体倾角35-65°。矿体在奥陶系冶里组、亮甲山组、马家沟组均有出露。矿石主要是灰质白云岩、白云岩、砂晶灰岩、角砾岩，围岩主要是板岩、千枚岩、片岩、变质砂岩、粉砂岩等。矿层位于当地最低浸蚀基准面之上，矿体内无井泉及其他地表水体。大气降水经节理裂隙和溶蚀裂隙等渗入地下，自然排泄，矿区矿石开采时出现充水的可能性小。因此，矿区水文条件属简单类型。

2、矿山可爆性分析

二、爆破方案选择与参数设置

1、爆破方案的选择

矿山爆破区周围居民均已经搬迁，爆破区内没有重要建筑物，结合爆破区内地质特征及地形特点，为了降低基建成本，缩短基建工期，采用中深孔挤压爆破，

以提高爆破效果。爆破选用多孔粒状乳化炸药。炸药单耗小于0.5kg/m3。采用先进的数码电子雷管实现逐孔引爆。爆破后大块采用液压破碎锤破碎至合理粒度，然后采用液压挖掘机采装。

2、穿孔工作

（12）起爆方式：

采用本地产数码电子雷管实现逐孔微差爆破，孔间延时取14ms。为保证准确起爆，孔深大于10米的炮孔，采用双雷管。从排中间V型起爆。

4、爆破安全措施

1、穿孔要做好穿孔记录，如果有溶洞破碎带等地质特征装药时要采取适当措施。如填塞溶洞、避开装药等。穿孔时特别要保证最小抵抗线。

2、穿孔时要做好测量工作，保证炮孔深度、位置，避免爆破后形成根底。

3、做好爆破前的警戒工作，路口要有专人负责，相互协调确保警戒范围内的安全。

4、孔网连好后要再次检查雷管网络地址延时时间是否正常确认无误后才可起爆。

5、爆破安全警戒：根据爆破安全操作规程，中深孔爆破的个别飞石对人员的安全距离不小于200米，对于小于个别飞石的安全距离内的人员应疏散。在爆破区域各路口，人员活动区相应设置警戒点，并竖立永久性警戒标志，设置警戒岗哨。爆破要统一指挥，起爆后15分钟才可解除警戒进入现场，检查爆破效果，检查有无盲炮，确保安全的前提下才可进入爆区作业。

6、爆破信号：起爆信号分三次发出：第一次：人员设备撤离信号，起爆前15分钟发出；第二次：起爆信号，起爆前2分钟发出；第三次：解除信号。经技术人员检查现场，确认无瞎炮无安全隐患时发出解除信号。

7、装药、起爆、填塞等工作要严格按要求进行，以保证爆破安全与效果。

5、爆破环保措施

1、钻孔粉尘及汽车运输时灰尘较大，钻孔时遮盖防尘罩降低粉尘。洒水车定时在汽车运输道路上洒水，避免车运灰尘产生。

2、柴油机上安装废气净化装置，对于产毒量大的直喷嘴，柴油机采用低压增压器推迟喷油定时和提高喷油速度等措施降低有害气体排放。

3、施工区域人员穿戴口罩等必要防护用具。

4、注意爆破对水污染，发现污染及时处理，同时防止废水流失污染环境及废石堆积。

5、爆破效果分析。数码电子雷管的使用，提高了孔间延时的准确度，使孔间岩石的积压效果良好。很好的降低了爆堆大块率。爆破后块度适当便于机械采装。炸药单耗小于0.5kg/m3，单耗适当，对原岩起到了很好的松动作用，并有效降低了爆破时的扬尘和飞石。逐孔起爆技术使各炮孔之间延时爆炸，有效降低爆破震动对周围环境的影响。

三、爆堆采装

1、大块处理

对于爆破可能形成的大块，由液压破碎锤配合进行破碎，使矿石粒度达到便于装车的要求。

2、矿石运输

中深孔爆破以后，在原开采区背面较平缓处修简易单行路至山顶，路最大坡度不大于10%，路外侧要修不低于1.5米的挡车墙，路面宽度不小于6米。采用核载40吨的矿山专用车运输，严格控制载重量保证运输安全。

3、采装工作

中深孔爆破最深孔深度达20米，爆破后的爆堆高度接近20米，远大于挖掘机的最大挖掘高度，为了保证采装安全，采取分层采装的方法分层高度根据液压挖掘机的挖掘特点取10米，即采用上装车方式原爆堆分两层采装。

四、结论

1、通过中深孔爆破有效降低了孤立山头的高度，方便修筑简易道路上山，形成开拓系统。

2、通过中深孔大爆破减少了爆破次数，一次性形成采准平台，提高了矿山基建进度。

3、逐孔微差积压爆破技术使爆破后矿石粒度均匀，大块率低减少二次破碎费用。