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南芬露天铁矿50～80万吨级大区多排毫秒延时深孔爆破技术

2014-08-26 12:21:50.0 责任编辑：崔玮娜

完成时间：1987年1月～1991年lO月

工程地点：本钢南芬露天铁矿

完成单位：长沙矿冶研究院、南芬露天铁矿

项目主持人及参加人员：廖先葵、杨承泽、韩子荣、刘传雄、张汉才、汤历东、黄政华、孙湘林、吴晓梦、李明俭、宫永军、王术德、姜玉富、金校元、梁宏、任方军、董少南

撰稿人：廖先葵

l前言

在“七五”科技攻关期间，长沙矿冶研究院和南芬露天铁矿合作，进行了8次大区爆破的生产试验，每次爆破矿岩量为50～80万t。实践表明，大区爆破可以提高爆炸能利用率，显著改善爆破破碎质量，并且可以应用异步分区起爆、大规模干扰降振技术，控制地震效应低于中小爆区爆破的地震水平。

2大区爆破的合理规模

按装药车台数和预装药的时间计算，装药时间、装药车台数n与爆破量的关系如下：

2t—t₁≥Q·q·V^-1·n^-1 (1)

式中t—每班工作时间值；

t₁—敷设和检查网路及设置警戒时间，h；

Q—爆破量，m³；

q—炸药单耗，t／m³；

V—装药车装药量，t／h。

如果提前一天装药，并代人矿山实际参数，南芬铁矿的合理爆破规模为60万t。

3爆破参数优化

利用节理矿岩爆破数模(I)和统计数模(Ⅱ)，按采矿总成本最低的原则，对大(50～80万t)、小(19万t)爆区进行了参数优化，见图l(C₁为钻孔成本，C₂为爆破成本，C₃为二爆成本，C₄为爆破根底成本，C₅为铲装成本，C₆为运输成本，C为采掘总成本，A点为最优点，即总成本最低时炸药单耗为0．88kg／m³)。优化结果表明：

(1)大爆区和中小爆区相关，大块率降低45％，根底率大大减少；

(2)矿石中大块率为1％以下；

(3)大爆区中，斗容由7．6m³增到11．5m³，大块率降低30．7％，孔网扩大15．5％。

还编制了选择最优炸药品种和装药结构的程序。电算所得的最优炸药品种，在岩石与矿石中前排孔下部时为含乳化炸药和铵油炸药各50％的重铵油炸药，中间各排均为含铵油炸药35％的乳化炸药，最后一排为粉状炸药。

4确定毫秒延时爆破的合理问隔时问

利用ZY．87型瞬态波形记录器及电气石压电晶体探头，测定孔内爆速及相对爆压(见表1)。

爆破破碎过程可以归纳为两个主要过程，即孔前方岩石受到冲击压缩前移和卸载回弹的过程，计算孔间合理间隔时间△t的半经验式为：

式中 Q_a—孔内平均炸药量，kg；

r_e、r_r—分别为炸药及岩石密度，g/cm³；

V_e、V_r—分别为孔内炸药爆速及岩石波速，m/s；

S—孔后部裂槽宽度，取为lOmm；

V_a—内部岩块平均速度，2～6mm/ms。

按式(2)计算结果为：孔径250mm时，岩石中Q_a=474kg，V_e=357l～4210m/s，△t=33～35ms；孔径310mm时，岩石中Q_a=690kg，V_e =4520～5580m/s，△t=50～52ms；孔径310mm时，矿石中Q_a=694kg，V_e =4520～5580m/s，△t=23～33ms。