非煤礦山露天開采礦山安全監(jiān)管.ppt

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露天開采礦山安全監(jiān)管要點(diǎn)及先進(jìn)適用技術(shù) 東北大學(xué)屠曉利 1 簡介 深孔爆破是露天采礦的主要方式主要以臺(tái)階式爆破相應(yīng)的參數(shù)比地下深孔爆破都大孔徑 80 310mm孔深 10 20m每次爆破量大 幾十噸至幾百噸爆破效率高 塊度也大受天氣影響 2 露天臺(tái)階爆破主要參數(shù)H 臺(tái)階高度h 超深d 孔徑Wd 底盤抵抗線W 抵抗線c 安全距離l 最大填塞長度a 孔間距b 排間距 3 斜孔和變徑炮孔 由于超深的作用 使得炸藥重心下移 容易使下臺(tái)階提前遭到破壞 為了減少超深或不用超深 采用斜孔或變徑炮孔斜孔 炮孔與臺(tái)階坡面角相等 可以減少超深 還不會(huì)留下根低變徑炮孔 由于下部孔徑大 可以裝更多的藥 可以減少超深 4 主要爆破參數(shù) 炮孔直徑d大直徑炮孔每米爆破量大 生產(chǎn)效率高 單位炸藥消耗量小 鉆孔數(shù)量少一般為 80 310mm潛孔鉆機(jī) 80 200mm牙輪鉆機(jī) 250 420mm 常用250 310mm孔徑要與后續(xù)工藝相匹配大孔徑爆破塊度大 鏟裝運(yùn)設(shè)備要配套造價(jià)高可選余地不大 底盤抵抗線Wd最重要的參數(shù) 最小抵抗線很少用Wd c Htg Htg 臺(tái)階坡面是斜的 至少要后退這么多才到坡頂線c 安全距離 一般2 5 3 0m 與鉆機(jī)大小有關(guān)一般取 0 6 0 9 倍臺(tái)階高度 H 與鉆孔直徑有關(guān) 孔徑大取大值我國冶金礦山常按下表取值 底盤抵抗線取值范圍 孔間距第一排的排間距已定 根據(jù)炸藥單耗和每孔最大裝藥量就能確定該孔的爆破礦巖量 除以底盤抵抗線就是孔間距 注 這里將斜面當(dāng)直面算 以保證第一排爆破效果a 0 5 0 6 Lq qHWd L 孔深q 每米炮孔裝藥量 q 炸藥單耗H 臺(tái)階高度Wd 底盤抵抗線 炮孔密集系數(shù)m a Wda 孔間距炮孔密集系數(shù)通常大于1 有繼續(xù)增大的趨勢(shì)一般前排密集系數(shù)小 后排密集系數(shù)大 大型露天礦常取相同值后排參數(shù)孔間距比前排大排間距比前排小 超深h為了保證孔底爆破效果 希望在孔底多裝藥 額外在孔底加超深 達(dá)到多裝藥目的超深小了可能留根底 給后續(xù)裝運(yùn)帶來困難超深大了藥量沒變 藥的重心下移 下部過度破碎 使下水平頂部破碎 而且上部爆破效果不好超深小了底部可能留根底 后續(xù)工藝鏟裝困難 有時(shí)需要二次破碎 超深確定方法h 10 15 dmH 0 15 0 35 Wdm根底和大塊是露天礦的主要矛盾超深大了 鉆孔量增加 上部大塊 下水平頂部破碎 產(chǎn)生大塊超深小了 底部留要底 給后續(xù)鏟裝工藝帶來困難合理確定露天礦超深是主要爆破技術(shù)工作之一只要能滿足不留根底 盡量減小超深 充填高度充填的作用增加炸藥爆炸的有效作用時(shí)間調(diào)節(jié)炮孔中爆炸氣體的壓力以提高炸藥的能量利用率減少飛石 減小空氣沖擊波和爆破噪音充填長度以炮孔直徑算 20 30 d以底盤抵抗線算 0 5 0 75 Wd按爆堆集中要求 0 8 1 0 Wd 炮孔裝藥量炮孔承擔(dān)的爆破量所需的藥量Q1 qWdaH炮孔能裝下的藥量Q2 q L l q 每米炮孔裝藥量炮孔能裝下的藥量要不小于需要的藥量Q2 Q1后排藥量適當(dāng)比前排大些 因?yàn)榍懊嬗斜葡碌膸r堆 約為前排孔藥量的1 1 1 3倍 5 深孔布置方式和起爆順序 露天深孔爆破爆破量大 很少單排孔爆破多排深孔爆破的布孔方式單排孔爆破不存在此問題三種布孔方式正方形矩形三角形 正方形布置 矩形布置 正方形布置 三角形布置 起爆方式順序起爆從臺(tái)階邊上第一排孔起爆 逐排向后起爆爆堆較散 碰撞作用差常用波浪式起爆楔形起爆斜線起爆 順序起爆示意圖 波浪式起爆示意圖 楔形起爆示意圖 斜線起爆示意圖 周邊孔預(yù)裂起爆示意圖 6 提高露天深孔爆破質(zhì)量 露天深孔爆破要求爆破塊度要合格大塊需要二次爆破粉礦易流失不留根底 不產(chǎn)生后沖破壞爆堆要合理每次爆破量要足夠大 以便后續(xù)工藝連續(xù)減輕爆破地震 沖擊波和飛石 斜孔爆破抵抗線相等 塊度均勻 超深小合理裝藥結(jié)構(gòu)使藥在孔中均勻分布間隔裝藥 空氣或其它材質(zhì)間隔混合裝藥 不同部位裝不同藥高臺(tái)階爆破炮孔有效部分多 底部和填塞長度不變 不效裝藥部分比例大多排孔微差爆破改善爆破效果 二次破碎作用 爆堆集中 7 靠幫爆破 臨近邊幫 概念露天礦邊幫的穩(wěn)定性是露天礦安全的主要問題之一 特別是深凹露天礦 今年我國各地已經(jīng)發(fā)生多起邊幫滑坡重大事故 滑坡事故往往是惡性事故影響因素 邊幫參數(shù) 如幫坡角 臺(tái)階高度 臺(tái)階坡面角巖體構(gòu)造 如構(gòu)造帶 巖體產(chǎn)狀爆破破壞 爆破震動(dòng) 對(duì)爆破的要求減少爆破對(duì)邊坡原巖的破壞減小對(duì)邊幫巖體的震動(dòng)技術(shù)思路減少爆破藥量 地震效應(yīng)減輕切斷爆破與被保護(hù)邊幫之間的聯(lián)系 預(yù)裂爆破在邊幫與爆區(qū)間形成裂縫 使爆區(qū)與保護(hù)邊幫間的作用中斷先爆預(yù)裂孔 后爆破主爆孔預(yù)裂孔中裝藥量只夠形成裂縫 不會(huì)產(chǎn)生更多的破壞作用在斜孔和垂直孔兩種方案大量應(yīng)用于大型露天礦和水利水電工程 斜孔預(yù)裂爆破方案 用于礦山掘溝爆破 1 預(yù)裂孔2 輔助孔3 緩沖孔4 主爆爆孔 各孔的作用預(yù)裂孔用于形成裂縫孔徑150mm 孔深15 16m 藥卷直徑35 45mm 不耦合系數(shù)3 3 4 3 孔間距1 2m 孔深不小于其它孔用銨油炸藥或巖石炸藥 威力要小在主爆孔之前50 150ms起爆 形成裂縫輔助孔用于緩沖主爆孔的爆破作用在堅(jiān)硬巖石中用 一般不用與預(yù)裂孔的排距2 5 3m 孔間距3 4m 孔深7 8m在主爆孔后起爆主爆孔是正常掘溝炮孔 1 預(yù)裂孔2 緩沖孔3 主爆孔4 邊坡境界 垂直孔預(yù)裂爆破方案 各孔的作用預(yù)裂孔用于形成裂縫孔徑250mm 孔深不小于其它孔 藥卷直徑60 80mm 不耦合系數(shù)3 9 孔間距4m 用銨油炸藥或巖石炸藥 威力要小在主爆孔之前50 100ms起爆 形成裂縫預(yù)裂孔布置在邊界前10 12m保證預(yù)裂孔起爆要準(zhǔn)確同時(shí)起爆 輔助孔用于緩沖主爆孔的爆破作用在堅(jiān)硬巖石中用 一般不用與預(yù)裂孔的排距2 5 3m 孔間距3 4m 孔深7 8m在主爆孔后起爆緩沖孔 炸藥量比正常孔稍小 起緩沖作用主爆孔是正常炮孔 8 擠壓爆破 也稱壓碴爆破思路前次爆破后的礦巖不全部清理 留下一些在邊幫上 下次爆破是在前面在碴堆的條件下進(jìn)行 產(chǎn)生擠壓作用能改善爆破質(zhì)量 塊度均勻參數(shù)碎石寬度10 20m每次爆破的排數(shù)4排以上炸藥的單耗要比正常爆破多15 30 7 機(jī)械化裝藥 裝藥車使裝藥機(jī)械化效率高勞動(dòng)強(qiáng)度低裝藥密度高 混裝車連生產(chǎn)炸藥都在現(xiàn)場不用藥庫 齊大山裝藥現(xiàn)場