宜都县某钠长石化锂云母花岗岩爆破技术

宜都县某钠长石化锂云母花岗岩爆破技术

1微差爆破技术伊春福义县钠长石化钾云母花岗岩，包括锡、镉、锆、锆和其他稀有金属矿。矿体裸露地表,形态简单,剥采比小,露天开采。矿体自上而下钠化程度逐渐减弱,品位逐渐降低,岩石逐渐变硬。目前开采的钠长石化锂云母花岗岩,力学性质可归纳为:硬度中等,脆性度低,弹模量小,孔隙度、可塑性及韧性大,说明其凿岩性能好,但爆破性较差。矿体内受NNW和NNE两组急倾斜裂隙和一组缓倾斜裂隙切割而成“大块体状”结构岩体,裂隙的平均间距为2m左右,裂隙宽度为20~50mm不等,属张开性裂隙,面与面之间的粘结性较差,爆破时爆炸气体产物很容易从裂隙面间泄漏,从而降低炸药能量利用率,制约了爆破效果的提高。矿山采用宽孔距小抵抗线排间等微差爆破工艺和技术,微差间隔时间为25ms,台阶高度为10m,垂直孔爆破。孔径为100mm,孔深为12.5m,超深为2.5m,网孔参数为4.0m×1.5m,最小抵抗线在1.5~3.0m之间,炸药单耗一般为0.45kg/t左右,延长爆破量为4.8m3,正常孔孔内3m采用连续耦合装药,其余部分采用间隔不耦合装药,不耦合系数为1.25,采用双导爆索孔内起爆,孔口并联,排间等微差间隔起爆。原有爆破效果:块度大于800mm的一般为12%为左右,块度大于1200mm的一般为7%~8%,穿孔直接成本大约为2.5元/t,根底产出率一般为3%左右。受穿孔质量、装药质量、起爆网路质量等许多人为因素的影响较大,针对该矿爆破现有状况笔者对影响本矿爆破效果主要原因进行分析,并提出了一些具体的相应改善措施。2影响爆炸效果的主要原因和改善措施2.1城市地面合成爆破试验矿区爆破原来采用2#岩石硝铵炸药,由于硝铵炸药的密度和爆速都比较低,炸药的波阻抗低,与矿岩体的波阻抗不相匹配,因此造成炸药能量利用率低,炸药单耗过高,爆破效果却并不理想,大块产出率一直为12%左右。今年年初生产中推广并采用乳化炸药在本矿区做生产爆破试验。乳化炸药的密度为1.25g/cm3,爆速为4800m/s左右,大大提高了炸药的波阻抗并使之与岩石的波阻抗相匹配,明显提高了炸药能量利用率,爆后效果得到了明显改观,大块率降低近3%,炸药单耗降至0.3kg/t。2.2爆破块体大小的影响因素试验矿体被两组急倾斜裂隙和一组成缓倾斜裂隙交割成“大块体状”结构岩体,裂隙平均间距为2m左右,平均密度为0.5条/m。急倾斜裂隙以走向为NNW和NNE两组为主,NNW裂隙倾向(度)为NEE60°~80°、SW240°~260°,倾角为25°~60°、50°~65°;NNE裂隙倾向为SEE100°~110°、NW280°~290°,倾角为70°~80°、60°~65°。对于露天台阶爆来说,裂隙的产状、密度及裂隙面性质的好坏是影响爆破质量的重要因素。一般说来,如果裂隙间距大于需要的爆破最大块度尺寸,则对爆破很不利,即裂隙间距大,爆破后大块产出率高。在本矿区,裂隙平均间距2m,而出矿要求的最大块度尺寸800mm,裂隙影响系数达2.5,加上裂隙面又受到了不同程度的风化,对爆破不利,即爆破时爆炸应力波遇到裂隙面会反射和衰减,同时炸药能量利用率降低,这是爆破后大块产出高,后冲龟裂严重的主要原因。为解决这一问题,爆破时,着重进行了孔径和最小抵抗线方向的试验与选择。(1)两种爆破孔径对比矿山试验采用150mm孔径和100mm孔径穿爆对比试验。两种孔径对比表明,100mm孔径爆破更符合本矿区岩体结构特点,无论是大块产出率,爆破震动强还是穿孔率,都优于150mm孔径爆破,故推荐在矿山技术改造及今后生产中采用。(2)爆破方向调整截短方程由“短轴”向“短轴”方向发展,矿区的裂隙分布为交错裂隙,实验证明:爆破综合阻力最小方向(最小抵抗线方向)为交错裂隙棱形的短轴方向,当爆破最小抵抗线方向与短轴方向一致时,后冲龟裂大大减轻,爆破效果明显改善。通过采用小孔径密打孔的方法和正确选取爆破最小抵抗线方向,在本矿区进行了多年的生产爆破试验,收到了很好的效果。2.3孔口堵塞段本矿区大块产出的主要部位是前排炮孔和后排炮孔。其主要原因是:(1)前排炮孔由于受前次爆破后冲击破坏,掌子面不整齐,有许多大石块挂在掌子面上;(2)爆破时后冲带下的大块石;(3)堵塞段产生一些大块。因此,后排炮孔的有效防震和合理的孔口堵塞长度是减轻后冲龟裂、降低爆破大块率的有效途径。后排炮孔防震应采用密打孔少装药的办法进行施工,防震孔的孔间距为正常孔的60%,装药量为正常孔的55%左右,炸药采用低爆速低密度的2#岩石硝铵炸药,同时起爆孔数不超过3个;整批炮孔合理的孔口充填长度以2m为宜,如果充填过多,爆堆表面容易产生大块,过少则爆炸气体产物会过早泄漏,降低了炸药能量利用率,不利于岩石的破碎。2.4对爆料的爆破效果的改进措施本矿区拒爆率较高,原来每次爆破都平均有2个左右的拒爆孔,甚至有几次爆破拒爆率高达20%以上。成排拒爆炮孔多数出现在最后一排炮孔,单个拒爆孔分布没有什么规律。经仔细分析得出拒爆原因如下:(1)炸药、起爆器材质量不合格,容易产生拒爆。(2)参数选取不当。在导爆索—非电毫秒延期雷管起爆网路中,如果炮孔排距过小或排间延期时间过长,前排起爆后由于空气冲击波、飞石或岩石移动的影响,损坏了后排网路而产生拒爆。(3)岩隙多,裂隙面宽使得能量顺此泄漏,冲击后排炸药和网路,造成炸药挤死或网路破坏而产生拒爆。(4)爆破时的装药和起爆网路的联线不合理而产生拒爆。据此提出了如下具体的改善措施:①严把爆破器材质量关,每进一批爆破器材,工种技术人员都要对其外观以及性能进行抽样检查,发现不合格立即停止使用。②控制好一次起爆的微差间隔时间,一般前排炮孔和最后一排炮孔的间隔时间不得超过400mm。③选取合理的爆破参数。网孔参数原来为4.0m×1.5m,调整好这个参数,适当地扩大孔距和排距,孔距采用4.5~5.0m,排距采用1.8m进行生产试验。通过上述措施进行生产爆破试验,到目前已经成功地爆破了百万吨矿石,爆破孔数超过5000个,据统计拒爆孔不超过10个,取得了显著的效果。2.5矿井防治注意事项穿孔装药施工不合要求,也是影响爆破效果产生根底和大块的一个重要原因,具体如下:(1)前一次循环底部不平整,有根底,没有处理或没有处理好。(2)钻孔不平行。在钻孔上部孔口位置、孔距、排距都合适,但这是假象,其实底部已经偏差很大,有的过小,这样很容易产生根底和大块。(3)采用人工装药,由于矿区炮孔孔径小,孔内壁光洁度较差,装药时一不小心就容易出现卡孔,装药工责任性不强时,造成单孔装药中断,产生人为的根底和大块。针对上述情况,矿山采取了有效的预防措施:(1)制定了一系列的穿爆工艺管理和考核办法。要求炮孔倾角偏差不得超过±2°,倾角合格率不低于95%;炮孔孔深偏差不得超出±0.5m;孔位偏差不得超过0.2m;装药合格率不低于98%。(2)要求爆破工程技术人员每天到现场进行监督检查,发现问题要及时处理,尤其是装药时,要求分工到位,责任到人;(3)严格质量管理,加强考核力度。通过对上述措施的认真执行,穿爆质量取得了很大的改观,爆破效果明显提高。3对矿岩结构及裂隙发育情况的初步防治宜春钽铌矿露天大爆破通过上述改善措施,爆破效果有了明显的好转,目前的大块产出率有效地控制在10%以内,根底产出率在2%左右。要想在该矿独特的“