露天礦爆破方案優(yōu)化

完善礦山充填區(qū)、開采北京金峪礦業(yè)有限公司的采礦經(jīng)過幾十年的個人開采，開采不規(guī)范，安全無法保證。近年來北京市多次關(guān)停小礦山,嚴(yán)厲杜絕不合理的采礦方式。礦區(qū)多年的個體民采盲目采礦欠剝離,而且開采基本沒有安全平臺,形成了孤立的山頭,給礦山基建開拓工程帶來了很多困難,運輸?shù)缆泛茈y修到山頂,針對這種情況礦業(yè)公司采用支架式潛孔鉆機(jī)穿孔,深孔爆破削頂,有效降低山頂高度。為礦山形成完整的開拓系統(tǒng)創(chuàng)造必要的條件。一、特征及百慕大氣候分析1、礦體及產(chǎn)出信息礦體在礦區(qū)內(nèi)呈層狀沉積,主要賦存于奧陶系地層中,受熱動力影響發(fā)生強(qiáng)烈的韌性剪切、固態(tài)流變,各組地層變化很不穩(wěn)定,礦體總體為東西走向傾向北,帶狀分布,礦體厚度10米至110米,區(qū)內(nèi)含有多層礦體,礦體之間有夾層。礦體傾角35-65°。礦體在奧陶系冶里組、亮甲山組、馬家溝組均有出露。礦石主要是灰質(zhì)白云巖、白云巖、砂晶灰?guī)r、角礫巖,圍巖主要是板巖、千枚巖、片巖、變質(zhì)砂巖、粉砂巖等。礦層位于當(dāng)?shù)刈畹徒g基準(zhǔn)面之上,礦體內(nèi)無井泉及其他地表水體。大氣降水經(jīng)節(jié)理裂隙和溶蝕裂隙等滲入地下,自然排泄,礦區(qū)礦石開采時出現(xiàn)充水的可能性小。因此,礦區(qū)水文條件屬簡單類型。2、礦石類型特征礦石性質(zhì)抗壓強(qiáng)度值最低為44MPa,最高為107.2MPa,平均為66.7MPa。最高值和最低值均為細(xì)晶白云巖,而礦層中的不同礦石類型抗壓強(qiáng)度無明顯區(qū)別,抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定?？傮w反映礦石抗壓強(qiáng)度較高,屬硬質(zhì)巖石易于爆破。礦石松散系數(shù)為1.74,安息角為40°,平均體重2.695t/m3。礦石堅固性系數(shù)f=8-12,礦體節(jié)理裂隙不發(fā)育礦石易于破碎。礦區(qū)內(nèi)有溶洞發(fā)育,穿孔需注意避開溶洞。爆破區(qū)內(nèi)近距離范圍內(nèi)無固定地上物,可移動設(shè)備在爆破時需適當(dāng)避讓。因此,周圍環(huán)境對爆破工作影響不大。二、選擇中斷方案并配置參數(shù)設(shè)置1、爆破方式及參數(shù)礦山爆破區(qū)周圍居民均已經(jīng)搬遷,爆破區(qū)內(nèi)沒有重要建筑物,結(jié)合爆破區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征及地形特點,為了降低基建成本,縮短基建工期,采用中深孔擠壓爆破,以提高爆破效果。爆破選用多孔粒狀乳化炸藥。炸藥單耗小于0.5kg/m3。采用先進(jìn)的數(shù)碼電子雷管實現(xiàn)逐孔引爆。爆破后大塊采用液壓破碎錘破碎至合理粒度,然后采用液壓挖掘機(jī)采裝。2、炮孔的鉆孔和視面布置礦山采用90mm支架式潛孔鉆機(jī)穿孔,鉆機(jī)移動方便,無需修路人工移動鉆機(jī)至山頂,鉆鑿近垂直炮孔。根據(jù)地形情況,炮孔深度5-20米不等,10米以上炮孔孔網(wǎng)密度3.5×3米,10米以下炮孔孔網(wǎng)密度3×3米。穿孔時做好測量工作,保證孔符合要求。以原有采面作為爆破自由面布置炮孔。炮孔布置如圖2-1。3、爆破安全距離計算根據(jù)礦山礦石地質(zhì)特征,結(jié)合相近礦山的爆破經(jīng)驗及炸藥單耗對爆破參數(shù)選擇如下:(1)孔徑:d=90毫米(2)孔布置形式:近垂直深孔。(3)抵抗線控制Wd由孔徑確定:孔深10米以下取a=3.0米,孔深10米以上取a=3.5米(9)裝藥量計算:①線裝藥密度q’=5.5kg/m;最大單孔裝藥量:(20-3)×5.5=93.5kg(10)爆破安全距離的確定:①爆破安全距離飛石的影響:式中:Rf——飛石安全距離,mK——安全系數(shù),取1.5②地震波的影響式中:R——爆破地震波安全距離,mQ——最大一段裝藥量,93.5KgV——地震波安全速度,取2cm/s則R=80.7米地震波的安全距離根據(jù)多次爆破經(jīng)驗進(jìn)行修正。根據(jù)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定,中深孔爆破安全距離不小于200米,因爆破區(qū)位置較高,爆破安全警戒距離取300米。(11)微差時間計算:W——底盤抵抗線,3.5米(12)起爆方式:采用本地產(chǎn)數(shù)碼電子雷管實現(xiàn)逐孔微差爆破,孔間延時取14ms。為保證準(zhǔn)確起爆,孔深大于10米的炮孔,采用雙雷管。從排中間V型起爆。4、爆破安全警戒1、穿孔要做好穿孔記錄,如果有溶洞破碎帶等地質(zhì)特征裝藥時要采取適當(dāng)措施。如填塞溶洞、避開裝藥等。穿孔時特別要保證最小抵抗線。2、穿孔時要做好測量工作,保證炮孔深度、位置,避免爆破后形成根底。3、做好爆破前的警戒工作,路口要有專人負(fù)責(zé),相互協(xié)調(diào)確保警戒范圍內(nèi)的安全。4、孔網(wǎng)連好后要再次檢查雷管網(wǎng)絡(luò)地址延時時間是否正常確認(rèn)無誤后才可起爆。5、爆破安全警戒:根據(jù)爆破安全操作規(guī)程,中深孔爆破的個別飛石對人員的安全距離不小于200米,對于小于個別飛石的安全距離內(nèi)的人員應(yīng)疏散。在爆破區(qū)域各路口,人員活動區(qū)相應(yīng)設(shè)置警戒點,并豎立永久性警戒標(biāo)志,設(shè)置警戒崗哨。爆破要統(tǒng)一指揮,起爆后15分鐘才可解除警戒進(jìn)入現(xiàn)場,檢查爆破效果,檢查有無盲炮,確保安全的前提下才可進(jìn)入爆區(qū)作業(yè)。6、爆破信號:起爆信號分三次發(fā)出:第一次:人員設(shè)備撤離信號,起爆前15分鐘發(fā)出;第二次:起爆信號,起爆前2分鐘發(fā)出;第三次:解除信號。經(jīng)技術(shù)人員檢查現(xiàn)場,確認(rèn)無瞎炮無安全隱患時發(fā)出解除信號。7、裝藥、起爆、填塞等工作要嚴(yán)格按要求進(jìn)行,以保證爆破安全與效果。5、廢石的減排措施1、鉆孔粉塵及汽車運輸時灰塵較大,鉆孔時遮蓋防塵罩降低粉塵。灑水車定時在汽車運輸?shù)缆飞蠟⑺?避免車運灰塵產(chǎn)生。2、柴油機(jī)上安裝廢氣凈化裝置,對于產(chǎn)毒量大的直噴嘴,柴油機(jī)采用低壓增壓器推遲噴油定時和提高噴油速度等措施降低有害氣體排放。3、施工區(qū)域人員穿戴口罩等必要防護(hù)用具。4、注意爆破對水污染,發(fā)現(xiàn)污染及時處理,同時防止廢水流失污染環(huán)境及廢石堆積。5、爆破效果分析。數(shù)碼電子雷管的使用,提高了孔間延時的準(zhǔn)確度,使孔間巖石的積壓效果良好。很好的降低了爆堆大塊率。爆破后塊度適當(dāng)便于機(jī)械采裝。炸藥單耗小于0.5kg/m3,單耗適當(dāng),對原巖起到了很好的松動作用,并有效降低了爆破時的揚塵和飛石。逐孔起爆技術(shù)使各炮孔之間延時爆炸,有效降低爆破震動對周圍環(huán)境的影響。三、爆炸船的開采1、大型處理對于爆破可能形成的大塊,由液壓破碎錘配合進(jìn)行破碎,使礦石粒度達(dá)到便于裝車的要求。2、擋車墻中深孔爆破以后,在原開采區(qū)背面較平緩處修簡易單行路至山頂,路最大坡度不大于10%,路外側(cè)要修不低于1.5米的擋車墻,路面寬度不小于6米。采用核載40噸的礦山專用車運輸,嚴(yán)格控制載重量保證運輸安全。3、液壓預(yù)應(yīng)力管道分層采裝技術(shù)中深孔爆破最深孔深度達(dá)20米,爆破后的爆堆高度接近20米,遠(yuǎn)大于挖掘機(jī)的最大挖掘高度,為了保證采裝安全,采取分層采裝的方法分層高度根據(jù)液壓挖掘機(jī)的挖掘特點取10米,即采用上裝車方式原爆堆分兩層采裝。四、結(jié)論1、通過中深孔爆炸，有效降低孤立山頂?shù)母叨龋奖愠鯇W(xué)者的順利山化，形成開發(fā)系統(tǒng)2、中深孔爆炸減少了爆炸次數(shù)，形成了一個開采和尚平臺，提高了礦山基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)度3、爆破作