向上扇形中深孔爆破参数研究与应用
上向扇形中深孔爆破工艺优化
ISSN 1671-2900 采矿技术 第19卷 第6期 2019年11月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.19，No.6 Nov.2019上向扇形中深孔爆破工艺优化孟航，刘文清(平泉小寺沟矿业有限公司，河北承德市067500)摘要:平泉小寺沟矿业有限公司原爆破工艺爆破振动大、眉线破坏严重、大块率较高，时常出现“悬顶”和“贴墙”等现象，给矿山稳定生产带来了一定困扰。
针对以上情况，通过优化爆破微差分段、改善炮孔堵塞长度和合理布置炮孔等技术手段，改善了矿山爆破效果，消除了“悬顶”和“贴墙”等现象，保证了矿山持续稳定的生产。
关键词:中深孔;挤压爆破;微差爆破;堵塞长度小寺沟铜矿是1970年代初开始建设的全国第一座地下内燃无轨试验矿山，2012年9月由河北省国控矿业开发投资有限公司收购控股。
矿山采用上向扇形中深孔排间分段挤压爆破工艺进行落矿，此工艺爆破振动大，影响附近村民生活，村民曾多次干扰矿山正常生产，与此同时，此爆破工艺眉线破坏严重，大块率较高，并时常出现“贴墙”“悬顶”等现象，造成无法装药、铲装效率低、出矿贫化高等不利因素，严重影响工程进度，因此优化爆破工艺，调整爆破参数势在必行。
1 矿山原爆破工艺小寺沟铜矿的矿体呈狭长条带状，局部呈现为脉状和小扁豆体状，走向西北，倾向西南，局部有反倾，倾角46°~86°，多集中65°左右，属于急倾斜中厚矿体。
矿石主要为蛇纹石大理岩化铜矿石，蛇纹石化铜矿石，矿石硬度系数f=8~10。
矿体下盘围岩主要为蓟县系迷雾山组灰岩，上盘主要为花岗斑岩，其次为白云质灰岩。
矿山采用平硐−斜坡道联合开拓、无底柱分段崩落法采矿、上向扇形中深孔排间分段挤压爆破落矿、内燃无轨设备运输的方式开采矿石。
小寺沟铜矿矿区南部有村庄，村庄距设计圈定岩石移动范围最近点为216 m，距最近开采矿体水平距离为460 m，垂直距离为105 m，直线距离为472 m。
浅议中深孔爆破技术的应用与推广
计施工方案 的合 理性和可靠性 ， 选 择适当 的爆破参数 ， 设计合 理的炮 眼 深度， 选 用适 宜的单耗 装药量、 装药结构和毫秒延时间隔 ， 合理确 定允许 的爆破规模 才能达 到提高施工质量及提高作业速度 的 目的。
２ ． １ 爆破 参数 的确定
爆破 效果的好坏很 大程度上取决 与爆破参数 的选择 ，主 要 的爆 破 参数包括装 药量、 炮孔个数 、 炮孔深度 、 装 药方式等 ， 确定 以上 参数一 般 要根据地质 条件， 断面设计 要求进行确定 ； 装 药 量 的 确 定 必 须 进 行 现 场 盯 岗写实， 综合各班次 的使 用情况及爆破 效果进 行确定 ， 由技术 员及 时 修改 装药量 ， 以达 到最佳 的爆破效 果 ； 炮 孔个数 在现场 施工 中， 各班 次 的炮孔个 数差距很小 ， 一般 按设计炮孔布 置图施工， 可 适 当 根 据 围 岩 状
浅 议 中深 孑 Ｌ 爆破 技术 的应 用 与推广
钟 华
（ 湖 州平安爆破工程有 限公司 浙江省 湖州市 ３ １ ３ ０ ０ ０ ） 摘 要： 目前我 国主要应用于矿 山剥离 、 采矿 、 水利工程及铁路开挖等工程 的主要爆破方式就是中深孔爆破技术， 特别是在中小型露 天矿 山开采中推广以及应用该技术大大 的改善矿 山安全生产条件， 减 少生产事故 。 因此 ， 该技术针对不 同的露天矿 山地形地貌 生 产 规 模 和资金投入等条件 ， 而采用不 同模 式的中深孔 爆破开采技术 ， 给各种条件 的露天矿 山安全技 术改造提 供有效的技术途径和手段 ， 具有安 全保障程度高 ， 作业条件好 ， 开采 能力大， 生产 效率高 ， 爆破周期长 、 飞石少 ， 爆破器材配送 管理方便等优点， 使得矿 山企业综合效益 明显 提高 。 关键词 ： 中深孔爆破技 术； 应用 ； 推广
浅谈扇形中深孔爆破设计
界面 ， ｄｆ Ｖ ａ逐渐变小 ， ｃ ａ则渐增。据此将烘烤大 而 ｄｆ
由于热效应 的差异 ， 导致 由正常煤至烘烤煤的上 致可分为微烘烤、 中等烘烤及强烘烤。
表４ ８— １ ６号钻孔 ４ ３号残留煤煤质特征
参 考文献
【］ １柴登榜 ． 矿井地 质工 作手册 （ 上册 ） ． ： ［ 北京 煤炭工业 Ｍ】
２ １ 拒 ０２
新
疆
有
色
金
属
４ １
浅谈 扇形 中深孔爆 破设计
王 洪 平
（ 新疆有色金属工业（ 集团） 全鑫建设有限公 司
鸟鲁木 齐 ８０ １） ３０３
摘 要 矿 山的采矿技术决定了矿山的开采能力 ， 正确的开采方法 ， 是经过很 多的经 验总结 ， 人员的实力 ， 以及正确的决策 ， 才能达到
利用多排同段微差爆破应力波叠加等作用 性岩浆有关的岩浆熔离型、 贯入型．ｕＮ 矿床 ， ｃ 、ｉ 岩控 孔底起爆 。
特征明显。 一 普 详查 中间地质报告没有对工程地质进 改善 爆破 质量 。 分段多次爆破采用非电导爆管（ 以导爆索 ） 辅 起 行专门的论述。 只能根据矿体赋存状态及岩性特征类
【 万余庆 ． 田自燃烧失量 的计算方法探讨 ［Ｉ ３ ］ 煤 Ｊ中国煤 田 】
地质 ，０ ０１ （ ）２ ２ ０ ，２ １ ：５～２ ． ７
出版社 ，９ ６１３—１２ １８ ：６ ７． ［］ 秀山． ２张 新疆煤 田火烧 区特征 及灭火 问题探 讨［． Ｊ 中国 … ０ 】 １ ７ ０
预想 的效果 ， 也是采矿工作者 的追求 和 目 ， 标 本文介绍 了在矿 山开采 中同时使用的几种方法中配套 的一种—— 痢形 中深孔爆破技术。 今后 的矿
基于数值模拟的矿柱扇形中深孔爆破参数研究与应用
ISSN 1671-2900 CN 43-1347/TD
采矿技术 第 19 卷 第 6 期 Mining Technology，Vol.19，No.6
2019 年 11 月 Nov.2019
基于数值模拟的矿柱扇形中 深孔爆破参数研究与应用
王正英 1，张纪堂 1，张海云 2，李 强 1，徐新海 1，毛思雨 3
1 矿岩力学性质与模型参数
会宝岭铁矿分为南北两个矿带，共 4 个矿体：
北矿带为 N1、N2 两个矿体，南矿带为 S1、S2 两 个矿体。矿体呈层状、似层状产出，产状与地层产 状一致。矿体横贯全区，赋存标高为+60～−970 m。 矿 体 平 均 总 厚 度 41.16 m ， 矿 床 平 均 品 位 TFe 31.34%，mFe 18.81%。目前主要回采中段为−130 m 中段、−340 m 中段和−410 m 中段，采空区主要采 用废石尾砂胶结充填和尾砂胶结充填两种方式。矿 体为磁铁角闪石英岩、磁铁石英角闪岩等，粒状变 晶结构，条带状构造，岩体较完整，稳定性较好， 矿岩物理力学参数见表 1。
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采矿技术
2019,19(6)
胀驱动关系[3-4]。
P=A1
R2V
中深孔定向断裂爆破技术参数确定与应用
试验研究中深孔定向断裂爆破技术参数确定与应用张长根 宇黎亮 黄汉富 赵金旺 王安舍(山西潞安矿务局)摘 要 分析了定向断裂爆破的原理,提出了中深孔定向断裂爆破的合理技术参数,并结合王庄煤矿的实际情况进行了有效的应用。
关键词 开拓巷道 毫秒爆破 定向断裂在煤矿岩巷掘进中,采用中深孔定向断裂爆破技术,将浅孔爆破(小于1 8m)改为中深孔爆破(2m~3m),周边眼采用切缝药包定向断裂爆破,减少对岩巷围岩的破坏,提高施工速度和质量,降低成本。
其爆破效果和质量的获得是以选定合理爆破参数、采用缓冲装药结构等措施来实现的。
1 切缝药包定向断裂爆破机理在切缝药包爆破中,由于切缝管的作用,沿切缝方向的孔壁直接受到爆炸冲击波的作用,在爆炸的动作用过程中,沿切缝方向孔壁处优先产生预裂隙,同时也抑制了动作用对其它方向的作用,在孔壁处产生定向裂隙,起到断裂导向的作用;高压的爆轰气体立即向切缝方向聚集,造成切缝方向的能流集中,速度加大,该方向的裂缝优先于其它方向扩展延深,消除了爆破贯通裂缝分维分形启裂和扩展的随机性,提高了断裂壁面的光滑程度,使岩面的不整度明显降低,断裂壁面所需能量减少。
此外,切缝外壳起着阻挡作用,使炸药爆炸后保持一个较高的爆轰气压,同时外壳对爆生气体的径向膨胀又有一定的限制作用,使爆生气体在装药空间内保留的时间相对延长,使裂缝扩展的时间延长,从而增大定向断裂爆破炮孔的间距。
切缝药包定向断裂爆破技术有三个主要特点:一是不需要事先减弱炮孔周围的力学强度,可不必象切槽炮孔需要开槽钻具而带来的麻烦,它简单方便,具有良好的能量集中和定向断裂作用;二是炮孔间距增大;三是周边成形规整,不平整度明显减少。
2 技术参数确定采用切缝药包来控制断裂面形成的中深孔定向断裂爆破技术,其效果的好坏取决于以下参数。
2 1 药包切缝宽度在一定装药条件下,药包切缝宽度有一个合适值。
如果切缝宽度太小,则动作用对孔壁的直接作用减弱,如果切缝宽度太大,则动作用对孔壁作用范围增大。
向上扇形中深孔爆破参数研究与应用胡冰
向上扇形中深孔爆破参数研究与应用胡冰，刘继发，顾新宇（山东能源临矿集团会宝岭铁矿，山东临沂276017）摘要针对现阶段会宝岭铁矿向上扇形中深孔爆破大块率较高的问题，采用工程类比、理论计算的方法，对中深孔爆破参数进行优化设计。
在保证现场安全质量的前提下，最大限度的减少了爆破产生的大块率，并为以后的生产积累了一定的经验。
关键词中深孔爆破参数大块率爆破效果中图分类号TD235．4文献标识码AResearch and Application on The Up Sector Medium －length Hole BlastingHu Bing ，Liu Ji －fa ，Gu Xin －yu（Shandong Energy Linyi Mining Huibaoling Iron Mine ，Linyi 276017）AbstractAccording to the boulder yield is higher in medium －length hole basting in Huibaoling Iron．Using engineering analogy and theoretical calcula-tion ，to optimization design the blasting parameters of medium －length hole basting ．Before simplifying the safety and quality ，Reduce boulder yield to a maximum extent ，and Accumulate experience for the future work．Key wordsMedium －length HoleBlasting ParametersBoulder YieldBlasting Effect*收稿日期：2012－03－22作者简介：胡冰（1988－），男，山东临沂人，助理工程师，从事金属矿山技术管理工作。
爆破漏斗试验确定中深孔爆破参数的方法
Le = EQ1 /3
⑴
Lj = △j EQ1 /3
⑵
式中 : Le 为临界埋深 , m; E 为应变能系数 ,对于
特定的岩石与炸药 , E 为常数 ; Q 为球形药包重量 ,
Kg; Lj 为最佳埋深 , m; △j 为最佳埋深比 , △j = Lj /Le 对于特定的岩石与炸药 △j 为常数 。
q = 0. 315 + 0. 513 + 0. 544 = 0. 457 kg / t. 3
收稿 : 2005 - 01 - 08
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爆破漏斗试验确定中深孔爆破参数的方法
杨红兵 (新疆阿希金矿 伊宁 835000)
1 前 言
阿希金矿地下开采设计采矿方法 ,为上向扇形中 深孔侧向挤压崩矿无底柱分段崩落法 ,中深孔爆破参 数选择的好坏直接影响无底柱分段崩落法是否能成 功应用 ,同时也必将影响到矿山回采经济效益的优 劣 ,因此中深孔爆破参数的确定是生产前期一项重要 的工作 。本人通过参与爆破漏斗试验 ,并进行了初步 的归纳和总结 ,敬请专家和同行们批评和指正 。
获得参数的改善和优化 。
q = 0. 6 /0. 44 = 1. 364 kg /m3 = 0. 513 kg / t. 同时按传统爆破理论核定的有效炸药单耗为 :
K
=
f
(
Q n)W3
= 〔0.
4 + 0.
0. 6 6 ( 0. 856) 3 〕×0.
4553
0. 455
10 结 束 语
综上所述 ,通过爆破试验确定的参数为我矿放矿 试验和工业试验提供了良好条件 ,同时也为无底柱分 段崩落法在我矿的成功应用奠定了良好的基础 。
单位炸药消耗量 :根据国内外矿山的经验 ,设计
深孔爆破破岩能量分析及其应用
应用前景和展望
1、深入研究厚硬砂岩顶板的破断规律。尽管已经采取了现场监测、数值模拟 和实验室研究等方法来探究厚硬砂岩顶板的破断规律，但仍然存在许多需要深入 研究的方面。例如，可以研究厚硬砂岩顶板在复杂应力条件下的破断规律，
应用前景和展望
或者考虑其他影响因素如地下水、温度等对厚硬砂岩顶板破断的影响。
3、天然气工业
2、石油工业案例：某油田采用深孔爆破技术进行完井工程。通过在套管内进 行定点爆破，成功扩大了套管外的环空空间，提高了油田的渗透性和产油能力。 对比未采用深孔爆破技术前，产油量提高了20%，取得了明显的经济效益。
3、天然气工业
3、天然气工业案例：某天然气管道在铺设过程中遇到硬质岩石阻挡。采用深 孔爆破技术进行穿孔和破碎作业，成功为管道铺设创造了有利条件。整个作业过 程安全、高效，为天然气管道的顺利铺设奠定了基础。
深孔爆破破岩能量分析及其 应用
01 引言
03 应用场景
目录
02 能量分析 04 参考内容
引言
引言
深孔爆破技术在采矿、石油、天然气等工业领域具有广泛的应用价值。在采 矿工业中，深孔爆破技术主要用于各种硬度的矿石处理；在石油工业中，深孔爆 破技术可用于各种硬度的油田开发；在天然气工业中，深孔爆破技术则涉及各种 硬度的管道铺设
深孔超前爆破弱化技术
深孔超前爆破弱化技术
深孔超前爆破弱化技术是一种通过爆破手段对井下顶板进行弱化的技术。该 技术的原理是在工作面前方一定距离的顶板上钻设深孔，并在孔内装填炸药，通 过爆破产生的冲击波和应力波对顶板进行弱化，降低其强度和稳定性，从而减小 顶板破断的风险。
深孔超前爆破弱化技术
对于厚硬砂岩顶板，深孔超前爆破弱化技术具有以下优点：首先，可以有效 地降低顶板的强度和稳定性，提高开采安全性；其次，可以减少顶板破断的数量 和规模，提高开采效率；最后，可以降低开采成本，提高经济效益。
爆破漏斗试验确定扇形深孔爆破参数的应用研究
爆破漏斗试验确定扇形深孔爆破参数的应用研究江天生;蒋跃飞;郑长龙;宋志伟;何贤辉;胡龙飞【摘要】For the study of the blasting effect of deep-hole sector blasting in soft rock, the method on blasting crater tests for determining deep-hole sector blasting parameters is introduced in particular by the example of a vanadium mine. The minimum resistance line (w)=row spacing (b)=1.8m; the hole-bottom distance (a)= 2.1m; the explosive consumption(q)=1.0kg/m3. The site blasting tests indicate that, the blasting effect is good, and the boulder yield is low, blasting only a slight damage occured to the surrounding rock mass. Therefore, the methods to determine and optimize the blasting parameters has a very good application value.%为研究扇形深孔爆破在软岩中爆破效果，以某钒矿水平深孔阶段矿房法为例，通过理论分析及现场爆破漏斗实验方法确定扇形深孔爆破参数，最小抵抗线w=排距b=1.8m；孔底距a=2.1m；炸药单耗q=1.0kg/m3。
经现场爆破试验表明，爆后效果良好，大块率低，对围岩破坏小。
中深孔爆破试验在煤矿掘进中研究应用
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04
中深孔爆破试验在煤矿掘进中面临的挑战与解决方 案
中深孔爆破试验的技术难题与挑战
中深孔爆破试验面临的技术难题
• 爆破孔布置的优化 • 炸药选择与药量计算的精确性 • 爆破作业安全与监控的有效性
中深孔爆破试验面临的挑战
• 如何在复杂地质条件下进行爆破试验 • 如何提高爆破试验的准确性和可靠性
中深孔爆破试验的安全风险与控制
中深孔爆破试验的监测
• 对爆破过程进行实时监控，收集爆破数据 • 分析爆破效果，为后续爆破设计提供优化依据
中深孔爆破试验的效果评估与优化
中深孔爆破试验的效果评估
• 分析爆破效果，评价爆破设计方案的合理性 • 为后续爆破设计提供优化依据
中深孔爆破试验的优化
• 根据效果评估结果，调整爆破设计方案 • 不断优化爆破参数，提高掘进效率
• 深入研究爆破参数对掘进效果的影响，优化爆破设计方案 • 推广中深孔爆破试验在煤矿掘进中的应用，提高煤矿掘进技术水平
中深孔爆破试验对煤矿掘进行业的影响与贡献
中深孔爆破试验对煤矿掘进行业的影响
• 提高煤矿掘进的效率与安全性 • 降低煤矿掘进的成本与环境污染 • 促进煤矿掘进技术的创新与发展
中深孔爆破试验对煤矿掘进行业的贡献
中深孔爆破试验的安全风险
• 爆破作业过程中的安全事故风险 • 爆破对周围环境和设施的影响
中深孔爆破试验的风险控制
• 制定严格的安全措施和操作规程 • 对爆破过程进行实时监控，确保作业安全
中深孔爆破试验的经济效益与投入产出比
向上扇形中深孔爆破参数优化
向上扇形中深孔爆破参数优化在向上扇形中深孔爆破参数优化这个主题下，我们将探讨如何优化爆破参数以提高向上扇形中深孔爆破的效果。
本文将从爆破参数的选择、设计和优化三个方面来进行讨论。
一、爆破参数的选择在进行向上扇形中深孔爆破之前，我们需要选择适当的爆破参数。
爆破参数的选择将直接影响到爆破效果和安全性。
1.1 孔径和孔距：孔径和孔距是确定爆破效果的重要因素。
一般来说，孔径过大会导致能量浪费，孔距过小则不能形成足够的裂纹。
根据实际情况，我们可以选择适当的孔径和孔距，以达到最佳的爆破效果。
1.2 裂纹扩展速度：裂纹扩展速度是影响爆破效果的关键因素之一。
如果爆破参数设置不当，可能导致裂纹扩展速度过快或过慢，进而影响爆破效果。
因此，我们需要根据具体情况来选择适当的裂纹扩展速度。
二、爆破参数的设计在选择好适当的爆破参数后，接下来就是进行爆破参数的设计。
良好的设计将有助于提高爆破效果和安全性。
2.1 裂纹控制：向上扇形中深孔爆破时，裂纹的控制非常重要。
裂纹过深或过浅都会对爆破效果产生不良影响。
为了控制裂纹的扩展范围和深度，我们可以在适当的位置设置引爆点。
2.2 能量分布：在进行爆破参数设计时，我们需要合理分配能量的分布。
一般来说，应该将能量集中在裂纹扩展路径上，以确保裂纹能够最大程度地扩展。
我们可以通过调整药包的大小、位置和数量等来实现能量的合理分布。
三、爆破参数的优化在完成爆破参数的选择和设计之后，我们可以进一步优化参数，以提高爆破效果、降低成本并确保安全。
3.1 观察和实验：在进行爆破参数的优化时，我们可以通过观察现场情况和进行小型实验来获取更准确的数据。
通过这些数据，我们可以更好地了解爆破效果，并对参数进行进一步调整和优化。
3.2 数值模拟：在现代科技的支持下，我们可以通过数值模拟来对爆破过程进行模拟和分析。
数值模拟可以帮助我们更全面地了解爆破效果和参数的影响，并通过优化参数，以达到最佳的爆破效果。
结论：向上扇形中深孔爆破参数的优化是一个重要的研究课题。
孔底起爆技术在上向扇形深孔爆破中的应用与研究
孔底起爆技术在上向扇形深孔爆破中的应用与研究攀钢集团矿业有限公司兰尖铁矿是攀钢集团铁矿石主要原料生产基地。
兰尖铁矿原设计尖包包矿区150万吨/年露天开采,1965年开始基建剥离,1972年投入生产,1978年达产,经过40多年的露天开采,尖山矿区露采已不能满足经济合理开采要求,2011年3月结束露天开采。
2007年8月矿成立尖山露天转地下开采工程小组,2009年11月开始尖山露天开采转地下开采基建建设,2011年6月30日开始地下首采,标志着尖山矿区正式进入了地下开采。
地采设计产量200万吨/年,采用无底柱分段崩落采矿法,分段高度20m,回采进路间距为18m,开采设计分为三个区段进行回采：露天底1300m 标高以上的挂帮矿体开采区、1020m-1300m标高范围内的下部矿体开采区以及1020m标高以下的深部开采区。
其中1300m标高以上的挂帮矿体开采区为首采区。
尖山地采自2011年6月30日试生产开始以来,受施工方施工技术水平、雷管脚线长度限制以及地下爆破技术水平制约,中深孔爆破中一直采用孔口正向起爆,同时,为增强起爆的可靠性,先后采用了孔内沿孔深全程敷设导爆索以及孔口至起爆药包加设导爆索辅助起爆措施。
经过一年多的爆破实践,我们发现地下上向扇形深孔爆破采用的孔口(正向)起爆以及孔内敷设导爆索存在以下不足,一是大块率高；二是眉线破坏严重；三是施工效率低；四是加入导爆索导致爆破现场危险系数增加且爆破成本高。
如何解决将起爆体顺利放置到孔底以及其他施工技术问题的处理等方面各不相同,但对孔底起爆相对孔口起爆在改善爆破质量以及眉线保护中的优势认同却是一致的。
本研究探索适用于兰尖矿采用孔底反向起爆的导爆器材、辅助材料、施工工艺等,并致力研究地下矿上向扇形深孔反向起爆理论,力争提高爆破质量、增加爆破施工安全系数、降低爆破成本。
通过井下现场爆破施工原有条件,在通过不改变装药方式和优化爆破参数的前提下,我们为孔底起爆设计了“起爆体保护外壳”,采购了孔底起爆专用长引线雷管,在实验中不断摸索中深孔装药最优爆破参数及施工工艺,顺利实现了中深孔孔底反向起爆技术。
上向大直径扇形深孑L爆破技术在金源矿业公司的试验应用
１０１２矿体的回采进路间距 １５ｍ，分段高度 ３０ｍ， 常规中深 孔 凿 岩 设 备 很 难 满 足 穿 孔 要 求，因 此 选 择 ＹＱ－１００型 潜 孔 凿 岩 机 钻 凿 上 向 扇 形 深 孔［１］，炮 孔 孔径 １００ｍｍ。对于扇形炮孔来说，孔底距和最小抵 抗线是 ２个重要参数，而数值模拟计算是确定这 ２个
＋Ｂ
１－ ｗ Ｒ２Ｖ
ｅ－Ｒ２Ｖ
＋ｗＶＥ
（１）
其等熵条件下的形式为：
ｐ＝Ａｅ－Ｒ１Ｖ ＋Ｂｅ－Ｒ２Ｖ ＋ＶｗＣ＋１
（２）
式中：ｐ为爆轰产物的压力（ＭＰａ）；Ｖ为爆轰产物的相 对比容；Ｅ为比内能（Ｊ／ｍ３）；Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２和 ｗ为该 方程的 ６个特定参数，本文照经验选取。
爆破中应用的炸药为散状乳化炸药，参照相关经
Ｊ４号矿体内的 １０１２矿体主要赋存于 ５２０ｍ～ ５８０ｍ中段，矿体高度约 ６０ｍ，宽度 １１～２３ｍ，走向 长度 ７４ｍ，近似直立，矿岩普氏硬度系数 ｆ＝７．３～ １３．１，矿石储量约 ４３０７９２ｔ，地质品位 ２．３７ｇ／ｔ，金金 属量 １０１９．８ｋｇ，目前已经在 ５５０ｍ水平设置了回采 分段。由于该矿体 ５５０～５８０ｍ断层发育，布置回采 分段难度较大，因此该矿块设计分段高度 ３０ｍ，进路 间距保持 １５ｍ。在该条件下，进行与之匹配的凿岩 爆破技术研究十分必要，为保证研究质量，拟采用数 值模拟与现场试验相结合的手段进行该项研究。
河南金源黄金矿业有限责任公司（下称“金源矿 业公司”）成立于 １９９７年 ６月，隶属于河南省嵩县城 关镇，是矿石处理能力 ３０００ｔ／ｄ的现代化黄金矿山 企业，下辖祈雨沟、公峪、摩天岭、孟沟 ４个矿区。其 中，祈雨沟矿区 Ｊ４号角砾岩型矿体是目前开采的主 要矿体，采矿方法为无底柱分段崩落采矿法，进路间 距 １５ｍ，分段高度一般为 １５ｍ。
扇形中深孔爆破大块产生的原因及对策
生产 实践 中 ， 断地 对 凿岩爆破 参数７．－ 不 ２． 艺进行研 究和 改进 。根 据 回采过 程 中的生产 实际情 况 ， Ｔ － 通 过 分析 、 试验 ， 结 出大块产 生的原 因， 总 并根 据 实践 经验 ， 出 了降低 大 块产 出的措 施 ， 提 取得 了较好
的效果 。
关键词 ： 扇形 中深孔 ； 爆破参数 ； 大块率
题， 以及 由于巷 道顶板 个别 岩石 突出等原 因 ， 常 出 经 现炮 孔排 面偏斜 ， 孔 不 在一 个 平 面 上 ， 度 、 度 炮 深 角 和设 计相 差较 大 。个别 中深 孔达 不 到 设计 要 求 ， 或 者孔 里有 碎石 导致 深度 变 浅 ， 深 与设 计 相 比误 差 孔
朱志彬 （ ９２一） 男， １７ ， 辽宁锦 阳人 ， 高级工程 师 ，３ １０湖北 省 ４５０
大冶市。
块 中分 布不均匀 ， 而 难 以使 爆 破在 矿 块 中均 衡 作 进
用， 在爆 破作用 较强地 带易产 生粉 矿 ， 而爆 破作用 较
７８
朱志彬 ５成平等 ： ， １ 扇形 中深孔爆破 大块产 生的原 因及 对 策
较 大 ， 响爆破 效 果 。 由于炮 孔偏 斜 导 致 炮孔 在 矿 影
１ １ 矿岩性 质 因素 ． （） １ 矿岩 本身 岩性 的变化 。某些 地段 岩 石整 体 性较 好 ， 崩性差 ， 易形 成 大 块 ， 可 容 生产 中应 根据 矿 体 岩性变 化情 况 ， 时 调 整 爆 破 参 数 ， 高 爆 破 质 及 提
器装 入 ４ 铵 梯 炸药 ， 秒延 期导 爆 管起 爆 网络进 行 毫
较发育的地段都存在着爆破质量差 、 大块率高的问 题 。 由于矿岩 的破碎 是爆炸 应力 波和爆 炸气体压 力 共 同作用 的结果 ， 以矿岩 裂隙 比较发育 时 ， 爆 所 部分 炸 能量沿 裂隙 溢 出或应 力 波 被裂 隙衰 减 ， 炸应 力 爆 波减小 ， 不足以将矿岩破碎 ， 大部分 的矿岩只能在爆
中深孔爆破炸药量计算方法的应用
中深孔爆破炸药量计算方法的应用1 前言潘洛铁矿洛阳矿区南矿段23 矿体160m水平以上矿体，采用措施斜坡道开拓，井下开采以无底柱分段分条崩落法为主。
投产初期，由于缺乏经验，中深孔爆破参数取值困难。
生产中按常规计算方法算出的爆破炸药量与爆破设计排孔的实际需求药量不相吻合，给生产带来麻烦和浪费。
在井下生产实践过程中，矿技术人员经过多次试验，在取得单位米孔装药量值的基础上，结合爆破设计的排孔装药系数进行排孔爆破炸药量的计算，解决了过去用常规方法计算药量在爆破中所存在的问题，在生产中得到广泛应用。
2 常规药量计算方法及其在生产中存在的问题深孔爆破主要参数有孔径d、孔底距a、孔深L、排间距或最小抵抗线w 和炸药单耗q。
这些参数中，孔径d取决于凿岩机配用钻头的直径；孔深L可根据矿体产状、厚度等特征由设计需要而定；其它参数的确定都与矿石坚固性系数f有关。
深孔爆破落矿主要包括深孔设计施工及爆破设计施工两个步骤。
深孔设计施工是指根据矿石坚固性系数及矿山各自特点，在其对应的W、a、m等参数中选取合理的参数值，设计施工出合理的深孔。
爆破设计施工是指通过药量计算、装药设计、爆破网络设计并付之施工把矿石理想地崩落下来。
深孔形成后，按深孔控制落矿范围，炸药尽量均匀分布，避免局部药量过分集中或按深孔担负爆落体积和难爆程度分配，边界处较难爆的孔应按分配炸药等原则，进行排孔合理装药设计，则排孔所需合适爆破药量就确定了；爆破设计的常规药量计算公式如下：Q =Vq对于平行孔 V=awnt=mw rtt对于扇形孔 V=SW式中 Q ——排孔消耗炸药量kg；排深孔爆落的矿石体积m ；m——该排孔的密集系数；——该韵}孑乙的韵}距m口——同排孔间距或孔底距m；L——孔深m；g——炸药单耗kg／m ；n——该排孔孔数：S——该排孔预定崩落岩石面积m 。
从以上排孔总药量q 计算公式可知：在深孔施工完毕后，除炸药单耗q 值外，其余计算药量的参数都是已定值。
扇形中深孔采矿中凿岩爆破参数的试验确定及其应用
（ 中南大学
雄
湖南
余 佑林
长抄 ４０８） １０ ３
摘
要
在扇形 中深孔采矿中 ， 采用单孔爆破漏斗试验 ， 变孔距多孔同段爆破试验与斜面 台阶爆 破试
验相结 合 ， 确定凿岩爆破参数 实践表明 ， 大块率低 ， 爆破效果好 ， 出矿能力 太 ， 经济效益 明显 ， 试验确
定的凿岩爆破参散准确、 实用 。 关键词 扇形 中深孔 爆破漏斗 凿岩爆破参散 文献标识 码 ： Ａ 工业应用 中围分类号 ： 硝 【 Ｔ 】 ３ 文章编 号 ：０ ６— ６ ２ ２０ ） １ ０ １ ４ １０ ２ ０ （０ ２ ０ —０ １ —０
包埋 置 深度不 变 而改 变 药 包 重 量 ， 同药 包 重 量 不变 而改 变 药包 埋置 深度 会 有 相 同 的效 果 ； 长径 比不超 过 ８的药包 可视为 球状 药包 。利 文斯顿 得 出了爆破 漏斗 理论 的三大 主要 内容 ： 文 斯顿 曲线 、 利 比例关 系 和匹配 关系 。 比例关 系 即为 ： 同 岩体 中使 用 同种 在
（ ｅ ｔ １ ｏ ｔ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎ ｓａ Ｈｕ ａ ４ ０ ８ ） Ｃ ｎｒ ｕｈＵｎｖ ｓ ｙ Ｃ ａｇｈ ， ｎ ｎ，１０ ３ ａＳ ｅ ｔ
ｔ ｃ Ｉ ａ －ｈ ｐ ｄ ｍｅ ｉｍ－ｅ ｇ ｈ ｈ ｌ ｉｉｇ， ｒ ｌ ｇ ａ ｄ ｂａ ｔ ｇ ｐ ｒｍｅｅ ａ ｅｅｍ ｉｅ ｙ ｓ ｃ ｒ ｔ ｎ ｆｎｓ ａ ｅ ｄｕ ｌ ｔ ｏｅ ｍ ｎｎ ｄ ｉｉ ｎ ｌｓｉ ａａ ｔｒＷ ｓ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ｂ ｕ ｈ ａ ｎ ｌｎ ｎ ； ｉ ｌ ｒｔｒｂａ ｔ ， ｌｉｌ ｈ ｌ ｓｍｕｔ ｅ ｕ ｉ ａｉｎｗｉ ｈ ｎ ｉｇｈ ｌ ｉ ａ ｃ ｄ ｉｃｉｅ ｅ ｃ ｓ ｇ ａ ｓｎ ｅｃａｅ ｌｓｉ ｍｕｔ ｅ ｏｅ ｉ ｌ ｇ ｎ ｐ ｎ ａ ｏ ｓｉ ｔ ｔ ｔ ｃ ａ ｇｎ ｏｅｄｓｎ ｅａ ｌ ｄ ｂ ｎ ｈ ｎｉ ｏ ｈ ｔ ｎ ｎ ｎ ｒ ｇ．ｔ ｓｐ ａ ｔ ａｌ ｅ ｎ ｔａｅ ｈ ｔｂ ｕｄ ｒｆｅ ｕ ｎ ｙｗａ ｅ ｕ ｅ ｎ ｌ ｔｎ ｆｅ ｔＷａ ｍｐ ｏ ｅ ， ｉ Ｉ ｎ ｗａ ｒ ｃｉ ｌ ｄ ｍｏ ｓｒｔ ｔａ ｏ ｌｅ ｒｑ ｅ ｃ ｓｒｄ ｃ ａ ｄ ｂａ ｉ ｅｆｃ ｓ ｉ ｒｖ ｄ ｃ ｙ ｄ ｄ ｓ ｇ ｆｒｈ ｒ ｓｒ ｐ ｒｃ ｐ ｃｔ ｓ ｃｅｓｄ ａ ｄ ｅｏ ｏ ｃ ｌ ｅ ｅｉ Ｗ ａ ｌｖ ｔ ．ｎ ａｃｎ ｌｓ ｎ，ｈ ｒ ｌ ｇ ａ ｄ ｕ ｔ ｅ ，ｃａ ｅ ａ ｉ Ｗａ ｉ ｒａｅ ｎ ｃ ｎ ｍｉａ ｎ ｆ ｓ ｅｅ ａｅ Ｉ ｏ ｃｕ ｉ ｔｅｄ ｉｉ ｎ ａ ｙ ｎ ｂ ｔ ｄ ｏ ｌｎ ｔ ｇ ｐ ａ ｔｒｄ ｃｄ ｙｉｄ ｔｉ１ ｅ ｔ ｓ ｃ ｕａ ｅａ ｄ ｐ ａ ｔ １ ｉ ａ ｍｅｅ ｅ ｉｅ ｂ ｎ ｕ ｒ ｓ ｎ ｒ ｄ ｓ ａ ｔ Ｗａ ａ ｃ ｒｔ ｒ ｃｉ ． ｎ ａ ｃ ｗｏ ｄ Ｆａ —ｈ ｐ ｄｕ ｌｎ ｔ ｏｅ Ｂ ａｔ ｇ ｈ ｐ ｅ ， ｉｉｇ ａ ｄ ｂａ ｔ ｇ ｐ ａ ｔｒ Ｉ ｕ ｔｉｌ ｐ ｌ ｒｓ ｎ ｓ ａ ｅ ｍｅ ｉｍ－ ｇ ｈ ｈ ｌ， ｌ ｉ ｏ ｐ ｒ Ｄｒｌｎ ｎ ｌ ｉ ａ ｍｅｅ ， ｎ ｓｒａ ａ ｐｉ ｄ ｅ ｓ ｎ ｌ ｓ ｎ ｒ ｄ —
地下矿扇形中深孔爆破智能设计系统的开发与应用
张耿城（1981—），男，高级工程师，硕士，114046辽宁省鞍山市千山区大孤山镇北选街1号。
通信作者张兴帆（1993—），男，工程师，硕士，110001辽宁省沈阳市和平区和平北大街184号。
地下矿扇形中深孔爆破智能设计系统的开发与应用张耿城1吴凡1韩荣灿1张兴帆2（1.鞍钢矿业爆破有限公司；2.沈阳铝镁设计研究院）摘要为了克服眼前山地下矿中深孔爆破需要依靠经验设计和大量手工重复绘图的弊端，在前馈神经网络算法的基础上，结合现场实测数据资料，建立了基于改进ELM 算法的地下矿爆破参数智能设计模型，并借助CAD 二次开发技术，开发了中深孔爆破智能设计系统。
该系统可以根据爆破区域的岩体力学参数实现各种复杂边界条件下的爆破智能设计，并自动计算爆破方量和炸药用量等数据，大大节省工程师的时间和精力，具有高效、快速、精准等优点。
将该系统应用于眼前山地下扇形中深孔的爆破设计，取得了较好的应用结果。
关键词中深孔爆破ELM 算法CAD 二次开发爆破智能设计地下开采DOI ：10.3969/j.issn.1674-6082.2021.03.043Development and Application of Intelligent Design Framework for Fan -shaped Medium -deep -holeBlasting in Underground MineZHANG Gengcheng 1WU Fan 1HAN Rongcan 1ZHANG Xingfan 2（1.Angang Mining Blasting Co.,Ltd.;2.Shenyang Aluminum &Magnesium Engineering &Research Institute Co.,Ltd.）Abstract In order to overcome the shortcomings of deep hole blasting in Yanqianshan underground mines that require empirical design and a large number of manual repetitive drawings,based on the feed for⁃ward neural network algorithm,combined with field measured data,an underground mine blasting parameter intelligence designed model based on the improved ELM algorithm is established ，and an intelligent design system for medium and deep hole blasting with the aid of CAD secondary development technology is devel⁃oped .The system can realize intelligent design of blasting under various complicated boundary conditions according to the rock mass mechanical parameters of the blasting area,and automatically calculate data such as blasting volume and explosive consumption,which can greatly save engineers′time and energy.It has the advantages of high efficiency,speed and precision.The system was applied to the blasting design of the fan-shaped medium and deep holes in the underground mountain in front of the eyes,and good application re⁃sults were obtained.Keywords medium -deep -hole blasting ，ELM algorithm ，secondary development of CAD ，intelligent design of blasting ，underground mining总第623期2021年3月第3期现代矿业MODERN MININGSerial No.623March .2021在金属矿山地下开采过程中，穿孔爆破是开采工艺中的重要一环。
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验时，一定范围内，爆破漏斗的体积随着药包埋深的增
加而增大。当埋 深 增 加 到 一 定 值 时，爆 破 漏 斗 体 积 又
随着埋深的 增 加 而 减 小，最 终 爆 破 漏 斗 将 消 失。 将 出
现爆破漏斗的 最 大 埋 深 成 为 最 佳 深 度，不 出 现 爆 破 漏
斗仅引起地 面 岩 石 产 生 破 裂 的 最 小 深 度 称 为 临 界 深
2 中深孔爆破参数设计
影响爆 破 效 果 的 参 数 主 要 有： 最 小 抵 抗 线 （ 排 线） 、孔底距、边孔角。 2． 1 主要爆破参数设计
最小抵抗线（ 排距） ： 最小抵抗线 W 是爆破参数中
* 收稿日期： 2012 － 03 － 22 作者简介： 胡冰（ 1988 － ） ，男，山东临沂人，助理工程师，从事金属
会宝岭铁矿床为隐伏矿床，发育两条主矿带，总体 走向为 280° ～ 290°，平行展布，相向而倾，表现为不对 称向斜构造特征（ 太白向斜东段） 。在矿体顶端两条 主矿带间距为 200 ～ 280m。矿体呈层状、似层状产出， 产状与地层产状一致。矿体平均总厚度 40． 45m，矿床 平均品位 TFe 31． 48% ，mFe 18． 77% 。目前主要进行 － 130m 水平以上开采。实验室测定其矿石硬度系数 f = 7 ～ 12，稳固性好，无需支护。
度，计算方法如下：
1
hc = EQ 3
1
hi = Δi EQ 3
式中： hc － 临界埋深，m；
E － 应变能系数，对于特定的岩石与炸药，为常
数；
Q － 装药量，kg；
hi － 最佳埋深，m；
Δi
－
最佳埋 深 比，Δ i
=
h hc
，对
于
待
定
的
岩
石
与
炸
药 Δi 为常数。
根据实际情况，确定各炮孔装药量，中间两排装药
Abstract According to the boulder yield is higher in medium － length hole basting in Huibaoling Iron． Using engineering analogy and theoretical calculation，to optimization design the blasting parameters of medium － length hole basting ． Before simplifying the safety and quality ，Reduce boulder yield to a maximum extent ，and Accumulate experience for the future work． Key words Medium － length Hole Blasting Parameters Boulder Yield Blasting Effect
表 2 采场爆破装药参数表
排号 10 11
孔号
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
孔深 （ m）
3． 6 18． 9 18． 8 18． 9 3． 6 3． 6 18． 9 18． 9 18． 9 3． 6
孔口不装 药长（ m）
1． 0 2． 0 6． 0 2． 0 1． 0 1． 0 2． 0 6． 0 2． 0 1． 0
Research and Application on The Up Sector Medium － length Hole Blasting
Hu Bing，Liu Ji － fa ，Gu Xin － yu （ Shandong Energy Linyi Mining Huibaoling Iron Mine，Linyi 276017）
圆锥破碎机 规格（ cm）
51 76 91 107 122 138
最重要的参数 之 一，通 常 根 据 钻 孔 直 径、矿 岩 特 性、炸 药威力以及对矿岩的破碎程度要求等而定。目前采用 的小抵抗线落矿技术实质是在保持孔网面积 S = a × w （ 孔间距最小抵抗线） 和单位炸药消耗量 q 基本不变的 情况下，减少最小抵抗线 w，增大孔底距 a，使抛空的密 集系数 m 为 3 ～ 6。根据会宝岭 铁 矿要求最 大 块 度 60cm，结合类似矿山经验，确定最小抵抗线 W = 1． 8m。
（ 1） 这种落矿技术可改变速度场的均匀性，使爆 破矿石产生的剪切和拉伸应变增加。
124
2012 年第 5 期
（ 2） 由于减小抵抗线，增强了岩石的片裂作用。 （ 3） 加强了爆炸气体的推力作用，当抵抗线小时， 就可以使更多 的 爆 炸 能 量 用 于 破 碎 矿 石，从 而 使 矿 石 的破碎质量得到改善。 形成切割槽的炮孔参数： 本着切割槽爆 破 稳 妥 可 靠 地 原 则，确 定 炮 孔 排 距 取 1． 1m，切割炮孔数量 5 个，切割炮孔边孔角 70°。 2． 2 经济技术指标（ 表 2）
量如表 2 所示。
3 结论
（ 1） 岩石性质是决定中深孔爆破参数的最主要因 素，在生产过程 中 要 根 据 矿 石 的 性 质 及 时 修 改 爆 破 参 数，具体的修改幅度需要根据经验确定。
（ 2） 孔底距在一定范围内对爆破岩石质量影响不 大，但是通过增加孔底距可以提高每米破空的崩矿量， 从而降低中深孔中的炸药单耗。
参考文献：
［1］朱志彬，刘成平． 中深孔凿岩爆破参数试验研究［J］． 矿业研究与 开发，2009（ 10） ． 90 ～ 92 ［2］ 郑晓硕，王剑，周乃松． 无底柱分段崩落法中深孔爆破参数实验 ［J］． 爆破，2009（ 3） ： 50 ～ 52 ［3］ 吴贤振，余敏，吴强． 铜坑矿中深孔凿岩爆破参数优化实验研究 ［J］． 黄金，2011（ 5） ： 31 ～ 33 ［4］ 王德胜，龚敏，王子学等． 柱状药包爆炸应力场及在地下中深孔 爆破中的应用［J］． 爆炸与冲击，2011（ 7） ： 355 ～ 359 ［5］ 姜东泉． 降低中深孔落矿大块率的探讨［J］． 中国矿山工程，2005 （ 10） ： 17 ～ 19
1． 0
83． 4
1． 0
11． 4
1． 0
岩石膨化硝
铵炸药（ kg） 10． 4 82． 4 61． 8 82． 4 10． 4 10． 4 82． 4 61． 8 82． 4 10． 4
（ 3） 现场爆破中发现，矿体节理裂隙发育对中深 孔爆破大块率的高低有一定的影响。在生产过程中， 应注意工程地 质 的 现 场 勘 查 与 分 析 工 作 ，并 根 据 勘 查 结果及时调整爆破参数。
装药长
（ m） 2． 6 16． 9 12． 8 16． 9 2． 6 2． 6 16． 9 12． 8 16． 9 2． 6
装药情况 装药量 起爆药卷
（ kg）
（ kg）
11． 4
1． 0
83． 4
1． 0
62． 8
1． 0
83． 4
1． 0
11． 4
1． 0
11． 4
1． 0
83． 4
1． 0
62． 8
2． 3 单位炸药消耗量计算
利文斯顿爆破漏斗理论认为： 在单孔爆破漏斗实
图 1 － 130m 水平中深孔设计图 表 2 中深孔爆破经济技术指标
序号 1 2 3 4 5 6
主要参数 矿块长度（ m） 矿房宽度（ m） 间柱宽度（ m） 矿块高度（ m） 分段高度（ m） 出矿进路间距（ m）
技术经济指标 60 54 6 70
23． 3 12块生产能力（ t /d）
损失率矿房（ % ） 贫化率矿房（ % ） Simba H1254 台车（ m / 台班） 拉槽中深孔每米崩矿量（ t /m） 回采正排中深孔每米崩矿量（ t /m） 综合中深孔每米崩矿量（ t /m）
技术经济指标 750 12 8 100 3 7． 1 6． 6
矿山技术管理工作。
表 1 岩石破碎块度与挖掘机斗容、破碎机规格的关系
预计的块度 （ m） 0． 46 0． 61 0． 76 0． 91 1． 07 1． 22
挖掘机斗容 （ m3 ） 0． 8 1． 1 1． 5 1． 9 2． 7 3． 4
颚式破碎机 规格（ cm）
9161 10781 122102 152122 183142 213163
边孔角： 结合分段高度和 Simba1254 钻机的穿透 能力，确定 － 106 分段、－ 83 分段、－ 60 分段正排中深 孔的边孔角取 15°。出矿水平 － 130m 中段矿体上盘边 孔角取 50°、矿体下盘边孔角取 15°。示意图如图 1。
从岩石爆破破 碎 机 理 上 看，这 种 爆 破 技 术 能 够 改 善矿石的破碎质量：
2012 年第 5 期
123
向上扇形中深孔爆破参数研究与应用
胡 冰，刘继发，顾新宇
（ 山东能源临矿集团会宝岭铁矿，山东 临沂 276017）
摘 要 针对现阶段会宝岭铁矿向上扇形中深孔爆破大块率较高的问题，采用工程类比、理论计算的方法，对中深孔爆破参数进行优化设计。 在保证现场安全质量的前提下，最大限度的减少了爆破产生的大块率，并为以后的生产积累了一定的经验。 关键词 中深孔 爆破参数 大块率 爆破效果 中图分类号 TD235． 4 文献标识码 A
1 中深孔爆破合理块度分析
根据会宝岭铁 矿 矿 石 溜 井 尺 寸、破 碎 机 的 型 号 等 实际情况，可以确定矿石块度以不大于 70cm 为宜。为 满足机械化施工要求，一般认为，爆破的大块率越小越 好。国内外普遍认为： 具有良好效果的中深孔爆破，其 矿石的大块率应控制在 5% 以内。由此可确定会宝岭 铁矿中深孔爆破，矿石大于 70cm 块度的总体积不应超 出爆破总方量的 5% 。表 1 是我国矿山及国外资料提 示的破碎块度与挖掘机斗容、破碎机规格的关系。