浅析井下铁矿开采中深孔爆破技术

浅析井下铁矿开采中深孔爆破技术

杨立民

五矿矿业（邯郸）矿山工程公司 河北省 邯郸市 056000

摘要：一直以来，钢铁资源都是支撑我国经济建设的重要基础资源，随着市场经济的快速发展，钢铁资源需求量越来越高。在井下铁矿开采过程中，根据矿山地貌的特殊情况，采用中深孔爆破技术能够有效提升铁矿开采的效率，缩短作业周期，同时也有助于降低开采安全事故的发生。本文主要对中深孔爆破技术参数和巷道掘进爆破进行了阐述，以供参考。

关键词：中深孔爆破技术；井下铁矿开采；应用

随着铁矿开采的不断加快，井下开采成为铁矿开采的重要趋势。中深孔爆破技术具有良好的实用性，能够满足不同爆破施工的需求，此外中深孔爆破技术安全性高、碎石爆破抛渣范围小，能够有效缩短爆破施工时间，逐渐应用到井下铁矿开采过程中，促进了铁矿开采行业的进一步发展。

1.中深孔爆破技术概述

中深孔爆破技术在土石方工程爆破中占有重要地位，在地下采矿工程中得到广泛应用，同时也取得了良好的经济效益。随着深孔钻孔和装运设备的不断改进、爆破技术的不断完善和爆破器材的日益发展，中深孔爆破技术在改善和控制爆破效果、提高大型设备装运效率和经济效益方面的优越性已越来越被人们所重视。由于中深孔爆破技术能够满足不同工程的技术要求，不但全面改善爆破质量，同时也改善爆破技术经济指标，降低工程的成本。全面改善爆破质量是指爆破对岩石破碎效果好，岩石块度的大小要符合工程要求，很少有不符合规格的大块，爆破后基本无底跟，爆堆要集中同时要具有一定的松散度，还要满足铲装设备高效率的装载要求；合理控制最小抵抗线，降低爆破的有害效应，减少向后拉裂和侧裂，降低爆破振动、噪声、冲击波和飞石的危害。改善爆破技术经济指标是指提高爆破产量，减少炸药单耗，并在改善破碎质量的条件下，使钻孔、装载、运输和二次破碎等后续工序发挥其高效率，降低工程的综合成本。为了取得良好的爆破效果必须合理的选择爆破参数，优化爆破工艺，从而达到预期的爆破效果。

2.中深孔爆破技术参数

2.1炮孔的深度与直径

现阶段，应用在工程中的中深孔钻机的直径通常在8 0～2 0 0 m m 之间，钻机的类型与岩石的特性在一定程度上仍然直接决定着具体的直径，若一旦将钻机的型号确定下来，则孔径便是固定的，一般情况下4 5 m m、8 0 m m、10 0 m m、150 m m是常用中深孔的孔径值。

掏槽孔孔距，中心孔距其他各装药孔的距离是5 0 0 m m；各装药孔之间的距离为6 0 0 m m，辅助孔布置在距中心70 0 m m对角线上，周边孔距辅助孔应取70 0 m m。

2.2 最小抵抗线

最小抵抗线一般情况下中深孔进行爆破的主要参数，偏大和偏小都会对爆破效果造成一定程度的影响，若炮孔前排的抵抗线太小，则要想取得同样的爆破效果就必须准备更多的炸药，进而钻孔作业的时间会有所延长，还会产生众多的飞石，最终导致工程进度的拖慢；若炮孔前排的抵抗线太大，则会由于在炮区内无法将炸药推出，而导致严重拉裂和后冲现象的出现，进而底根与体积较大的石块会大量出现，最终同样也会影响爆破时施工的进度。

2.3微差起爆

井下开采进行中深孔爆破作业时，要充分保证爆破施工的安全性。这里采用对起爆时间和爆破间隔的设定，起到控制爆破振动的效果。同时，微差起爆技术还能够形成爆破冲击波的叠加，在相同的爆破效果下能够降低炸药的使用量，因此，微差起爆还具有一定的降低成作用。

2.4 炸药单耗

炸药单耗是指爆破相同矿石体积所需的炸药量系数，在井下铁矿开采过程中，由于受到岩石特性的影响，炸药单耗的系数值也波动性较大。例如，在爆破方式、炸药填装等条件相同的情况下，矿石的硬度、密度以及最小抵抗线决定了炸药单耗的取值。因此，炸药单耗取值要进行科学试验后方可选择，切勿盲目提高单耗系数追求爆破效果。

3.巷道掘进爆破

巷道掘进爆破是在确保作业区不受威胁的前提下将规定的岩石断面爆破掉， 以形成作业及运输用巷道。这种爆破技术使用的炸药量较小， 同时爆破区域也较小， 但是只有一个爆破自由面。在实行爆破过程中要合理布置不同功能的炮眼， 确定爆破的参数、起爆顺序以及施工方法。实行巷道掘进爆破的炮眼根据作用不同可以分为崩落眼、掏槽眼、周边眼以及底眼。由于这种爆破方式仅有一个自由面， 为此需要在掘进工作面的适当位置布置炮孔， 通过提前起爆形成掏槽口。常用的掏槽方式有直眼掏槽与斜眼掏槽两种。直眼掏槽适用于岩石硬度中上度的小断面巷道掘进， 由于炮孔没有角度使得施工便于控制。爆破后的抛渣距离较小、爆堆集中， 从而便于运输。此外各个钻机可以互不干扰地同时工作， 提升了工作效率。斜眼掏槽作为最常见的方式， 其特点可以根据周围岩石的性质以及作业面大小选择不同方式􀀂 锥形掏槽、单向掏槽、扇形掏槽、楔形掏槽等。这种方法可以更少的掏槽孔以及炸药量就可以取得良好的效果， 为此在铁矿井下得到广泛应用。

4. 光面爆破

这一爆破技术的优势在于保证了开挖作业面的平整光滑，确保了周围岩石的稳定性。光面爆破在巷道掘进中一般最后起爆， 可以最大限度地促使巷道成形。爆破中在巷道四周的岩石

上布置平行的小间距炮孔， 并将它们一同引爆， 从而得到巷道轮廓。

为了获得更好的爆破效果需要注意以下问题；在连续装药过程中控制装药量；使用的炸药爆炸速度要低， 炮孔的数目不能过密；这些炮孔必须与其它的炮孔一同引爆才可以获得最佳效果。实践表明这种爆破技术具有明显的优势；首先是得到的巷道具有很好的平整度， 有利于工程进度及工程质量提升。 其次避免了工作面的险石以及危石， 保障了施工的安全性， 有效地降低了岩石壁上的应力集中， 降低了地震效应。

5结论

综上所述，中深孔爆破技术普遍应用到井下铁矿开采中，有效提 高了铁矿开采的效率和安全性。因此我们在井下铁矿开采中使用中深孔爆破技术前，必须对爆破参数做好仔细分析，严格按照相关标准实施，交由专业的技术人员做出科学合理的选择，进而提升爆破质量。

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