無底柱分段崩落采礦法合理爆破參數的探討

趙有鑫

摘 要：無底柱分段崩落法的工藝較為成熟，同時其成本較低，因此其在金屬礦山的開采當中得到了極為廣泛的應用，同時隨著我們研究的逐漸深入，對于其結構參數的設定也有了更加科學的理解，因此我們將通過對其進行優化來實現爆破效率的提升，本文對于無底柱分段崩落法爆破參數進行了分析和探討，為其進一步發展提供了創新的思路。

關鍵詞：無底柱分段崩落法；采礦；爆破；參數

1 引言

無底柱分段崩落法的技術是較為成熟的，因此其在礦山開采當中應用廣泛，但是我們通過對其結構進行分析和探討后認為對其進行優化可以使得其爆破效果得到有效的提升，目前來說，我國在某些地區存在著參數設計不夠合理的情況，使得礦石的貧化率較高，因此這樣會影響到采礦的進行，如果這個問題遲遲得不到解決，就會使得無底柱分段崩落法的結構參數受到影響，因此我們必須對于爆破參數進行優化，對于無底柱分段崩落法的爆破參數進行研究，這有著極為重要的現實意義。因此我們必須加強爆破可靠性試驗和仿真試驗、電子技術、系統和運用工程、計算機應用技術、機械設備、控制技術等業務，在相關專業得到顯著性成果，并且保持著國內先進水平。

2 無底柱分段崩落采礦法合理爆破參數的優化途徑

2.1 單位炸藥消耗量

炸藥單耗值主要受礦石的可爆性、孔徑、炸藥性能和采幅寬度等因素影響，其最佳值應能使噸礦最終成本最低，此值亦可進行中深孔爆破漏斗試驗得出。按藥包最優埋置深度的漏斗爆破量，來核定最佳單位炸藥消耗量，但得出的指標偏低，還應結合實驗與實踐適當調整計算值。

2.2 崩礦步距

我們在對于分段高度和回采巷道間距進行分析和探討的時候可以發現，崩礦步距是存在最優值的，在進入方向和垂直礦巖進行相切的時候，可以得到最多的礦石，使得廢石盡量的減少，但是正面的礦石損失卻較大，在崩礦步距增大的時候，可以使得崩礦層的厚度提升，但是松散介質中的有效補償空間將會壓縮，使得崩落體改變，產生貼槽等爆破的嚴重問題，使得放出體的形成受到一定的影響，因此再放出礦巖品位在略大于截止品位的時候，這樣的崩礦步距是最合適的。

2.3 最小抵抗線與炮孔密集系數

最小抵抗線即崩礦步距W，與放礦步距成一定的比例關系。當一排炮孔所裝藥量不足以崩落法放礦步距內的礦量時，應設多排炮孔，各排孔裝藥量相等時，常為放礦步距與炮孔排距的除值。

2.4 裝藥結構和微差時間

微差爆破可以產生殘余的應力場，使得后排炮孔的受力狀態得到改變，使得附加的自由面提升，礦石爆破的效率提高，使得大塊率降低，在時空方面更加有效的分散的地震波，使其能夠錯開，使得地震波的集中效應得到避免，這樣就能夠使得裝藥結構更加的合理，符合于實際情況。

相鄰炮孔填塞長度交錯不同，以免局部炸藥過分集中，使能量不當損失。其值按孔徑取L=（20～24）d，并依次遞增，最小填塞長度Lmin=0.7W。擠壓爆破時，間隔時間應大于微差間隔時間。根據所選微差毫秒管的實際微差條件，在試驗與應用中，應因地制宜合理地選取微差間隔時間，以達到良好的爆破效果及簡便操作，降低爆破震動。

2.5 邊孔角

邊孔角是扇形布孔的重要參數，在無底柱崩落法采礦中，如果分段高度一定時，邊孔角的大小要考慮崩落礦體的側向自然安息角和鉆機的穿孔能力，特別是上下分層進路交錯布置時，邊孔角決定了最大孔深和排面內的炮孔數量。

堅硬礦石充分破碎時的自然安息角一般不超過60°，考慮到試驗地段礦體屬于中厚偏薄，崩落散體在進路出礦口的兩側流動性較差，故在滿足鉆機穿孔條件下，盡量選用大邊孔角。試驗選用的Sim―ba1354鉆機的穿孔能力較強，參照同類礦山的經驗，本次試驗邊孔角控制在60～65°之間。原爆破參數中所采用的最小抵抗線1.5m過大，不盡合理，所以在爆破后出現的大塊率高。

3 人員的管理優化與爆破效果的觀測

為了使本爆破采礦項目能夠按照預期目標完成，爆破采礦項目經理對各小組人員進行了分工，各個小組職責分配如下：爆破采礦項目策劃組：負責爆破采礦項目外購件的采購、集成及物資調配、管理。負責組織爆破采礦項目需求調研、系統分析；主要負責整個爆破采礦項目與系統的設計，能夠讓整個爆破采礦項目按質按量完成，同時還要進行試運行，使得其能夠滿足需求。質量管理組：負責制定爆破采礦項目質量規劃，實施質量控制和質量保證活動，負責對爆破采礦項目實施過程的質量監督，使得爆破采礦項目的質量提升，對于爆破采礦項目的需求與維護和試運行中存在的問題進行處理，主要管理系統的驗收工作，對系統的運行質量負責。風險監督組：主要參與整個爆破采礦項目過程中的風險管理，在調研系統需求當中就要對其展開風險識別，對于其中可能出現的問題要進行提前的預測與制定，盡量的規避整個爆破采礦項目可能出現的風險，最大限度的減少風險損失降低成本，讓整個爆破采礦項目能夠盡量降低成本，這個小組應當在爆破采礦項目實施的各個環節進行工作，實現實時地考察爆破采礦項目經理做出的各項規定。

對于井下無底柱分段崩落法的采礦方式來說良好的爆破效果可以使得懸頂、立墻等影響施工安全的問題得到避免，同時爆破后的爆堆必須要均勻，這樣才能夠使得運輸更加的方便，不合格的礦產大塊要盡量的減少，使其能夠為下次爆破創造更好的工作條件，因此我們在進行爆破之后，要求是對于巷道眉線的破壞要小，避免影響到后排的裝藥，在我們所研究的各個技術指標方面，眉線的破壞距離和大塊率是可以集中反映爆破效果優勢的兩大指標，一般來說大塊率較少，礦石的破碎效果就較為均勻，這樣就有利于進行鏟裝，如果眉線破壞較少，就可以使得后排炮孔的錯孔等問題得到有效的避免，因此我們可以利用眉線破壞和大塊率來進行爆破效果的衡量。

4 總結

通過以上的分析，我們可以看出對于爆破參數進行優化設計可以有效的使得放礦的結構參數改善，讓爆破能量分布更加的符合于實際情況，可以使得礦石充分進行擠壓，讓爆破效果更好，在對礦產進行有效地資源利用時，需要認真地分析各地區的放礦模式及礦石性質、組成成分，從而對其進行評估，因地制宜地實現放礦技術優化、科學規劃與合理布局，達到礦產資源化利用的目的，這對于礦場的發展來說具有極為重要的意義。

參考文獻

[1]宋小軍，王小平，胡文革.無底柱小分段崩落采礦法在碎裂金礦體回采中的應用[J].甘肅科技，2012，28（18）：38-39+147.

[2]李彬.武鋼程潮鐵礦采場放礦規律及放礦步距優化研究[D].武漢科技大學，2012.

[3]鄭貴平，穆懷富，王安強，劉海軍.無底柱小分段崩落采礦法在礦柱回采中的應用[J].黃金，2008（08）：28-31.

[4]馬志剛.無底柱分段崩落采礦法合理爆破參數及放礦步距的探討[J].冶金礦山設計與建設，1994（02）：24-27.

（作者單位：魯中礦業有限公司張家洼鐵礦）