铁蛋山矿采矿爆破参数优化与应用

铁蛋山矿采矿爆破参数优化与应用

李海亮

中国华冶科工集团有限公司北票分公司辽宁省北票市122104

摘要：随着先进的爆破技术、爆破材料的应用,很多爆破技术及理论得到更新和发展。对于一个矿山而言，其爆破参数和爆破振动效应影响是矿山经济效益和安全生产的重要因素，直接制约着矿山的产量和效益。基于此，文章主要以铁蛋山矿为研究对象，对采矿爆破进行了分析，并对其参数优化与应用进行了研究。

关键词：铁蛋山矿；采矿爆破；参数优化；应用

引言

随着科技的发展进步，大型金属矿山的开采技术也在逐步完善中，对于大型金属矿山的开采通常采用深孔径爆破的形式，爆破技术能够运用炸药的能量破坏物体原来的结构，是目前国内最经济便捷的开采方法之一，也是一种高效的大规模的采矿技术，但是大多数的爆破技术都基于爆破者的经验或通过推理计算，该方法缺乏科学性和理论性。因此，对采矿爆破参数优化及其应用进行分析，有助于提高采矿效率。

1采矿爆破参数的构成

目前我国的爆破参数大多通过经验法和类比发来确定，矿山的环境不同，我们所采用的方法也有所不同，在矿山下孔径平行时，我们多数采用经验法来确定参数，公式为，若最低线与孔径的大小成正比时，则可以按照矿山矿石的坚硬程度来确定。一般较为坚硬的矿石爆破参数的取值范围为，一般坚硬的矿石爆破参数的取值范围为，较为柔软的矿石取值范围为。若根据经验法确定爆破参数，则可依据爆破孔径深入的大小，选取爆破参数。

此外，在爆破过程中，炸药密度、密集系数和装药系数也会影响采矿爆破效果；单位岩石炸药消耗量、最小抵抗线和孔间距等等同样也需要进行优化，为提高采矿的爆破效果奠定基础。

2地压管理分类采矿法

金属矿山较煤矿来讲开采工艺复杂，开采的种类繁多，我们可以按照地压管理的方法将开采方法进行分类，划分为空场地开采法，填充式开采法，爆破崩落开采法等。

2.1空场采矿法

空场采矿法可以分为以下几种：全面采矿法、房柱采矿法、留矿法、分段采矿法和阶段采矿法。不同的采矿方法其适用的采矿条件也千差万别。全面采矿适用于矿岩稳固，矿体倾角不大于30°，厚度一般不大于3～5m；房柱采矿适用于矿岩稳固，矿体为水平或缓倾斜，厚度一般不大于3～5m；留矿法适用于矿岩稳固，矿体为急倾斜，薄或中厚矿体，矿石具不结块和不自然，不氧化性质；分段采矿适用于矿岩稳固，矿体为倾斜，厚度为中厚至厚矿体；阶段采矿法适用于矿岩稳固，矿体为倾斜和缓倾斜，厚和极厚的矿体。

2.2充填采矿法

充填采矿法分为非胶结充填法和胶结充填法，其中非胶结充填法又可以分为干式充填法和水力充填法。不同采矿方法的适用条件如下：干式充填法适用于围岩不稳固的倾斜或急倾斜的薄或中厚矿体；水力充填法适用于上向水平分层充填法适用于中厚，厚矿体，矿石较稳固，矿石价值高；下向水平分层充填法适用于矿岩均不稳固的贵重，稀有金属。胶结充填法围岩不稳固，地表不允许陷落的贵重金属矿体，根据充填料不同，又可分为块石胶结充填法和尾砂胶结充填法。

2.3爆破崩落开采法

爆破崩落开采法的具体分类及适用条件如下：

单层崩落法（即长、短壁崩落采矿法），适用于：围岩不稳固，矿石较稳固的缓倾斜，薄和极薄的矿体，矿石价值较高，地表允许陷落；分层崩落适用于矿岩不稳固的急倾斜中厚矿体，矿石贵重；无底柱分段崩落适用于：矿体中等稳固，围冉不稳固的厚矿体；有底柱分段崩落法适用于：矿体中等稳固，围岩不稳固的中厚至厚矿体；阶段崩落法适用于：矿体中等稳固，围岩不稳固的厚至极厚矿体。

3铁蛋山矿采矿爆破参数优化与应用

3.1铁蛋山矿概况

保国铁矿铁蛋山矿区的矿体为磁铁石英岩层，矿体上、下盘围岩主要为混合岩，局部夹斜长角闪岩，矿体及上、下盘围岩稳固性比较好。

3.2铁蛋山爆破优化设计

在原爆排的基础上，增加加强排，加强排与正排间距0.5m，炮孔交错布置，由原孔底起爆调整为空地和孔中双起爆。每次爆破后，经现场出矿统计分析，与原设计的矿石回采率、爆破效果均有较大的提高。具体优化方案如图1、2所示：

3.3采矿爆破参数优化后的经济性分析

原设计及优化设计后的爆破参数如下表所示：

通过表1我们可以发现优化后的爆破参数，其炸药消耗量及雷管和起爆具的消耗量虽然有所增加，但是，崩落矿量有了明显的增加，其炸药单耗也随之降低，由此可以说明，优化后的爆破设计方案的经济性有了明显的提高。且铁蛋山的矿体稳固性相对较好，通过空地采矿和孔中双起爆采矿方法，提高采矿效率。

结束语

综上所述，对采矿爆破参数进行优化，能够大幅的提高采矿效率，降低凿岩成本和火工品单耗，起到了降本增效的作用。因此，在铁蛋山矿采矿爆破优化过程中，企业应重视对掏槽方式的选择，遵守爆破装药安全要求，提高爆破的经济性，推动铁蛋山采矿事业的发展。

参考文献

[1]伍耀斌,孙家驹,韩强,莘海德.进路式采矿爆破参数优化试验及应用[J].中国矿山工程,2016,(04):9-13.

[2]刘爱兴.充填采矿法二步回采深孔爆破参数优化研究[D].华北理工大学,2016.

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