某銅廠采區臨近最終邊坡爆破設計

2016-08-30 13:25:52徐建榮劉洪興2張吉勇2

采礦技術 2016年4期

徐建榮，劉洪興2，張吉勇2

（1.江西銅業公司德興銅礦，江西上饒市 334224；2.江西理工大學資源與環境工程學院，江西贛州市 341000）

某銅廠采區臨近最終邊坡爆破設計

徐建榮1，劉洪興2，張吉勇2

（1.江西銅業公司德興銅礦，江西上饒市 334224；2.江西理工大學資源與環境工程學院，江西贛州市 341000）

摘要：某銅廠采區的最終邊坡臨近區段地質構造復雜，節理裂隙和斷層發育，通過嚴格設計爆破參數以及爆破順序，降低了爆破振動對邊坡穩定性的影響?，F場爆破表明，采取預裂孔和中深孔同次爆破的方案，取得了良好的爆破效果。

關鍵詞：最終邊坡；孔網參數；起爆網路；預裂爆破

1 概述

某銅礦銅廠采區北幫（區）的290～479m邊坡，區域構造復雜，節理裂隙和斷層發育，夾雜順坡向的光面，在不同區段表現出不同的分布特征。在銅廠采區北幫（區）中的一個復雜地段，臺階邊坡巖體受節理切割，在不同邊坡區段，節理產狀變化較大，存在松動區和滑塌區。爆破區域位于該地段350m水平中部，東北面臨近最終邊坡。該水平設計留設10m寬平臺，設計爆破區域長186.8m，頂板高程348.2 ～348.6m，爆區正下方是該地段剝離的運巖公路［1］。根據穿孔設備的作業安全要求和工作平臺的實際寬度［2］，在圖1中爆破區域I采用邊坡鉆機穿孔。

圖1　爆破區域

2 爆破參數設計

2.1預裂爆破

在主爆孔爆破之前，先行預裂爆破，設計預裂爆破的參數［3］如下：

巖性好的區段孔距為1.5m，巖性差的孔距為1.3m；孔深根據頂板高程確定為16.0～16.5m；對于1.5m孔距的炮孔底部1.0m加強裝藥，線裝藥密度3.0kg/m，正常裝藥段1.0kg/m×10m，總裝藥量13kg/孔，對于1.3m孔距的炮孔底部1.0m加強裝藥，線裝藥密度3.0kg/m，正常裝藥段1.0kg/m×8.0m，減弱段0.5kg/m×2.0m，總裝藥量12.0kg/孔。

對起爆網絡進行分段，噴錨段9個孔為一段，最大限度地保護噴漿的混凝土和邊坡。

2.2主爆孔爆破

由于平臺東部工作面狹小，大型牙輪鉆機無法作業，爆破區域I（見圖2）使用CM351邊坡鉆機穿孔。為加快施工進度，在遵循“預裂爆破先行”的原則基礎上，擬采取預裂孔和中深孔同次爆破的方案（預裂孔與主炮孔的微差間隔時間為100ms）。

圖2　爆破區域I（邊坡鉆爆破處理的區域）

設計的主炮孔爆破參數［4］如下。

（1）孔徑D：CM351鉆頭直徑140mm。

（2）孔深L：孔深由臺階高度H和超深h確定，前排孔深L=H+h=15.0+（1.5～2.0）=16.5～17.0m（傾斜孔），緩沖孔深L=H+h=15.0+1.0=16.0m（垂直孔）～16.5m（傾斜孔），輔助孔深 L=8m（傾斜孔）。

（3）底盤抵抗線邊坡鉆孔作業的安全條件為W1=Hctgα+Bmin，Bmin為鉆機臺階邊緣作業的最小安全平臺寬度，α=80°，Bmin=1.5m，計算得W1≈4.0m。

（4）孔距a和排距b：a=（0.8～1.4）W，取a=5.0m，b=W=4.0m。

（5）填塞長度l2=（20～30）D，取l2=4.0m。

（6）單位炸藥消耗量q。參考西源嶺工程經驗［5-7］，確定炸藥單耗q=0.629kg/m3（BDS現場混裝車制乳化炸藥）。

（7）延米炮孔裝藥量qL。BDS現場混裝乳化炸藥18～20kg/m。

（8）每孔裝藥量Q。前排孔裝藥量按下式計算：Q=q·a·W1·H，式中符號意義同前，經計算前排孔裝藥量為Q=190kg，充填高度7m。輔助孔孔深4m時，裝藥量20kg，充填高度3m；孔深8m時，分段裝藥，下部40kg，上部20kg，中部間隔1.0m，頂部充填4.0m。緩沖孔裝藥量185kg，考慮邊坡巖性脆弱，緩沖孔（預裂孔前面一排深孔）需分段間隔裝藥，分段裝藥量按120kg（下部）、65kg（上部）分配。中間回填1.5m巖粉間隔，充填高度8.2m。如圖3所示。