哈尔乌素露天煤矿爆破.docx

哈尔乌素露天煤矿硬岩爆破设计

哈尔乌素露天煤矿爆破设计分析
一 哈尔乌素露天煤矿硬岩概况
（一）岩石性质
根据哈尔乌素露天煤矿首采区平面图，可见哈尔乌素露天煤矿采场现如今位于补4-4’、补6-6’和补33-33’三个断面的区域内，断面位置见下图：

图4 首采区部分断面位置图
上图所示各断面分布了地质勘查钻钻孔所得各岩石层理数据得知，我矿须爆破岩层多为砂岩，综合补33-33’断面钻孔数据如下：
HS113 钻孔
黄土（极易破碎，无需爆破）：1120水平～1117水平 3m厚。
岩石层：
泥岩（易破碎，需爆破）：1117水平～1070水平,47m厚。
砂岩（硬岩出现区域，不易破碎，需爆破）：1070水平～995水平。
5煤（易破碎，需爆破）：995水平～993水平。
5煤与6煤之间夹矸（不易破碎，需爆破）：993水平～982水平。
6煤（易破碎，需爆破）982水平～946水平。
HS123 钻孔
黄土（极易破碎，无需爆破）：1153水平～1145.6水平 ，7.6m厚。
岩石层：
泥岩（易破碎，需爆破）：1145.6水平～1102水平,31m厚。
砂岩（硬岩出现区域，不易破碎，需爆破）：1102水平～987水平,115m厚。
5煤（易破碎，需爆破）：987水平～983水平，4m厚。
5煤与6煤之间夹矸（不易破碎，需爆破）：983水平～978水平，5m厚。
6煤（易破碎，需爆破）982水平～946水平，27m厚。
HS133 钻孔
黄土（极易破碎，无需爆破）：1147水平～1133水平 14m厚。
岩石层：
泥岩（易破碎，需爆破）：1133水平～1102水平,31m厚。
砂岩（硬岩出现区域，不易破碎，需爆破）：1102水平～987水平,115m厚。
5煤（易破碎，需爆破）：987水平～983水平，4m厚。
5煤与6煤之间夹矸（不易破碎，需爆破）：983水平～978水平，5m厚。
6煤（易破碎，需爆破）982水平～946水平，27m厚。
HS143 钻孔
黄土（极易破碎，无需爆破）：无。
岩石层：
泥岩、砂岩混上交叉分布：1129水平～989水平,140m厚。
5煤（易破碎，需爆破）：989水平～987.4水平，1.6m厚。
5煤与6煤之间夹矸（不易破碎，需爆破）：987.4水平～966水平，21.4m厚。
6煤（易破碎，需爆破）966水平～939水平，27m厚。
二 硬岩所在台阶位置
分类一 硬岩分布在台阶的下部

图1 硬岩分布在台阶下部
出现原因：岩层发育起伏，根据台阶划分原则，硬岩顶板可能出现在台阶底部位置，呈现软岩、硬岩趋势，具体见图1。
解决方法：此类岩石在台阶的底部位置，在钻机打孔时，应按设计的超钻，保证钻孔深度的准确性，爆破后对效果影响不大，易粉碎。
分类二 硬岩分布在台阶的中部

图2 硬岩分布在台阶中部
出现原因：发育稳定的硬岩层，厚度小于台阶高度，出现台阶中部位置，呈现软岩、硬岩、软岩趋势，具体见图2.
解决方法：此类岩石在台阶的中部位置，对爆破的效果影响不大，炸药发挥作用大，易粉碎。
分类三 硬岩分布在台阶的上部

图3 硬岩分布在台阶上部
形成原因：多为上个台阶底部为硬岩（分类一），上个台阶爆破时，由于台阶标高划分，不能一次性的把硬岩全部的爆破，继而留下部分硬岩导致下一台阶顶部为硬岩，呈硬岩、软岩分布趋势，具体见图3。
解决办法：使用孔径较小的钻机，在保证同样炸药单耗和最小抵抗线的前提下，缩小孔网参数，提高药柱高度，尽可能多的让炸药作用于硬岩部分。另外，可以进行加密布孔，改善其破碎效果。

（二）具体爆破方案
根据硬岩所在台阶的具体位置，实施爆破方案如下：
设计1 中部或下部为硬岩（分类一、分类二）
炸药种类：铵油炸药；乳化炸药；
起爆方式：
参数：
孔径311mm；孔网12m×8m；边眼距6m；
台阶高度17.5m和15.0m，超深分别为2.5m和2m；
台阶坡面角70°，详见剖面图，图5和图6。

图5 南扩帮岩石台阶爆破参数示意图

图6 东扩帮岩石台阶爆破参数示意图

设计2 上部为硬岩（分类三）
（1） 加密布孔
①加密孔不装药
硬岩出现在台阶上部，则需要在设计1的基础之上，在两排孔中间处每隔6m打一孔加一排孔，钻孔深度为打到硬岩之下2m，加密孔的作用是起爆时，有利的帮助硬岩破碎，详情见以下平面图和断面图。

图7 加密布孔平面示意图

图8 加密、不装药结构断面图
②加密布孔，加密孔装药
硬岩厚度过大的加密孔可选择对加密孔进行装药，装药结构与炸药量与预裂爆破相同，详见图9。

图9 加密、不装药结构断面图
（2）分段装药
对台阶上部存在的硬岩还可以采取分段装药的方法，改变上部炸药再硬岩中心的位置，改善爆轰波对岩石的作用点，打到破碎的效果，见图10.

图9 分段装药结构断面图