安家岭矿东帮靠界区域爆破方案优化.pdf

第3 8 卷第4 期2023年8 月DOI:10.13235/ki.ltcm.2023.04.028吴昊，安家岭矿东帮靠界区域爆破方案优化 J.露天采矿技术，2 0 2 3,3 8（4)：1 0 8-1 1 0.WU Hao.Optimization of blasting schemes in the boundary area of east slope of Anjialing Mine LJJ.OpencastMining Technology,2023,38(4):108-110.移动扫码阅读露天采矿技术Opencast Mining TechnologyVol.38No.4Aug.2023安家岭矿东帮靠界区域爆破方案优化吴昊（大地工程开发（集团）有限公司，北京1 0 0 1 0 2）摘要：为了减少露天开采活动对周边建筑物的损害，实现煤炭资源的安全、绿色、高效开采；提出了将靠界爆破区域划分为5 个区域，对各区域爆破参数进行优化设计，根据制定的优化爆破方案，分别计算不同距离的最大质点振速，分析爆破对周边建筑物的影响。结果表明：根据制定的分区优化爆破方案，计算得出的不同距离的最大质点振速均能满足爆破安全规程关于一般民用建筑的振动要求，最终可将端帮推进至距离矿界5 0 m，大大提高了矿山回采率。关键词：靠界；深孔爆破；孔网参数；质点振速；起爆网路中图分类号：TD824.2Optimization of blasting schemes in the boundary area of east slope of Anjialing MineAbstract:In order to reduce the damage of open-pit mining activities to surrounding buildings and realize safe,green and efficientmining of coal resources,the article proposes to divide the blasting area near the boundary into five areas,optimizes the blastingparameters of each area,calculates the maximum particle vibration velocity at different distances according to the optimized blastingscheme,and analyzes the impact of blasting on surrounding buildings.The results show that according to the formulated divisionaloptimization blasting scheme,the calculated and obtained maximum particle vibration velocities at different distances can meet thevibration requirements of general civil buildings in Blasting Safety Regulations,and finally the end slope can be pushed to aposition 50 m away from the mine boundary,which can greatly improve the mining recovery rate.Key words:boundaryi deep hole blasting;hole network parameteri particle vibration velocity;blasting circuit目前国内在露天煤矿爆破的研究过程中，常对采场整体的爆破参数进行优化研究，该方法对于靠界区域的爆破方案优化不是完全契合，且有部分局限性-4。安家岭露天煤矿是我国“八五”期间筹建的新型、大型现代化露天煤矿，目前已成为中煤平朔集团有限公司下属的大型露天煤矿之一。安家岭露天矿位于平朔矿区中部，目前主开采区属朔州市平鲁区管辖。随着露天矿开采的持续进行，爆破作业面距东帮建筑物以及其他重要设施越来越近，爆破产生的危害，不仅容易引起民事纠纷、经济损失而且容易损害矿山的生产效益，甚至造成露天矿不能正常生产。收稿日期：2 0 2 2-0 7-1 9责任编辑：张东旭作者简介：吴昊（1 9 8 7 一），男，河北唐山人，助理工程师，本科，2 0 1 2 年毕业于中国矿业大学，主要从事露天采矿方面的技术工作。108文献标志码：BWUHao(Dadi Engineering Development(Group)Co.,Ltd.,Beijing 100102,China)为此,在保证最大回采率的条件下,研究安家岭特大型露天矿安全、绿色、高效的爆破设计技术。1爆破方案优化要实现露天矿能安全高效的开采，对采场的爆破参数做优化研究势在必行，实现不同距离的爆破方案产生的振动速度最小、爆破效果更理想。根据现场实际情况，将以5 0 m为区段划分I（2 5 0 2 0 0m)、I I(2 0 0 1 5 0 m)、(1 5 0 1 0 0 m)、I V(1 0 0 5 0m）、V（5 0 m 以内)5 个区间,其中V(50 m以内)区间为保留区间，不进行爆破方案优化设计。通过划分文章编号：1 6 7 1-9 8 1 6(2 0 2 3)0 4-0 1 0 8-0 3第3 8 卷第4 期2023年8 月区段并对不同区段进行爆破方案优化，可将端帮推进至距离矿界5 0 m位置。1.1距离矿界超过2 0 0 m范围区段I爆破方案：孔径2 5 0 mm；孔深1 7 m；超深2.0 m；填塞长度6.0 m；装药长度1 1 m；孔距8m；排距6 m；炸药单耗0.6 4 kg/m；单孔装药量458.7kg；连续装药结构；炸药种类：为现场混装铵油炸药；雷管类别：为高精度导爆管雷管；延期时间：为孔内管6 0 0 ms;地表管：共5 排炮孔，孔间延期间隔为4 2 ms(2;第1 排至第5 排为1 0 0 ms。此外，为确保距离推进后的质点振速较大,需在该阶段爆破时，在建筑聚集区域的限界位置开挖减振沟，减振沟宽2 m，深3 4 m，开挖土体或岩体沿27323742475257.626727782879218222631364146515661667176 81 86996101106111O81141721253035404550556-6570 758085 9095QO31013 16202429343944 4954596469747984O012门113103938310191818979695049392920136757473727/18116655545352516941【h】“形起爆网路图1 走起爆网路图1.3距离矿界1 5 0 1 0 0 m范围阶推进。将原1 5 m台阶变为小台阶，台阶高度为区段爆破方案：孔径1 6 5 mm；孔深1 6.5 m；7.5 m。超深1.5 m；填塞长度5.5 m；装药长度1 1 m；孔距5区段IV爆破方案：孔径1 6 5 mm；孔深8.0 m；超m排距4 m；炸药单耗0.6 5 kg/m；单孔装药量2 0 0.2深0.5 m;填塞长度3.5 m;装药长度4.5 m；孔距4.5 m，kg；连续装药结构；现场混装铵油炸药/袋装乳化炸排距4 m；炸药单耗0.6 1 kg/m；单孔装药量8 1.9 kg；药1 3 1；数码电子雷管；延期时间：共5 排炮孔，按起爆现场混装铵油炸药；数码电子雷管；起爆网路：电子网路图的炮孔编号设置延期时间，根据具体情况选雷管逐孔微差起爆，起爆序列采用“V形起爆网路。择斜线起爆或“V形起爆网路。10050m范围内的爆破需要进行预裂爆破设后排孔设计为不耦合装药结构，不耦合系数为计，预裂爆破预裂孔主要爆破参数(乳化炸药)为孔1.5,以降低对后继边坡掌子面的破坏。径1 6 5 mm；孔距1.8 m；孔深8.5 m；不耦合系数1.4距离矿界1 0 0 5 0 m范围3.0;线装药密度1.0 kg/m；单孔装药量7.0 kg。缓冲小台阶开挖，将现行开采方案更改为7.5 m台孔主要爆破参数（乳化炸药）,孔径为1 6 5 mm;孔距109.露天采矿技术Opencast Mining Technology减振沟一侧堆放形成综合减振带。1.2距离矿界2 0 0 1 5 0 m范围区段爆破方案：孔径2 5 0 mm;孔深1 7 m；超深2 m;填塞长度6 m;空气间隔1 m;装药长度1 0m；孔距7.5 m；排距6 m；炸药单耗0.6 1 8 kg/m；单孔装药量4 1 7 kg；间隔装药结构；现场混装铵油炸药；数码电子雷管；延期时间：共5 排炮孔，按炮孔编号设置延期时间，根据具体情况选择斜线起爆或“V形起爆网路6 。起爆网路图如图1，图中数字为炮孔编号，炮孔雷管的延期时间为炮孔编号1 5 ms，比如：炮孔编号为1 0 的炮孔延期时间设置为1 5 0 ms。一般来说，“V形起爆网路飞石抛掷距离更小。QQ1021071121171226 91215192328333843485358636873（a）斜线起爆网路QQ65343/3324.3444544748494104114124G151Vol.38No.4Aug.2023QQ4131221523142130405060170RO001001219283848586878 88DD251017263646566676起爆点4252728292102112第3 8 卷第4 期2023年8 月3.0m；孔深8.5 m；不耦合系数1.5；与主爆孔排距3.5m;单孔装药量3 7 kg。预裂爆破装药结构设计：预裂爆破炮孔采用不耦合装药结构，不耦合系数取3.0；装药结构采用普通的药卷和导爆索制成的药串进行间隔装药；整体装药结构分为底部加强装药段、正常装药段和上部减弱装药段。2起爆分析优化方案主要采用斜线起爆网路与“V形起爆网路，对比2 种起爆网路中岩石的移动方向可知斜线起爆网路的岩石向一侧移动，移动方向与点燃阵面（等时线)垂直；“V形起爆网路的岩石向内侧移动，移动方向同样垂直于点燃阵面（等时线）。综上，由岩石的移动方向与建筑物的位置，在现场则可以选择合理的起爆网路与起爆点位置。不同方案不同距离最大质点振速计算见表1 1 7 。表1 不同方案不同距离最大质点振速计算理论一次最大起爆破区段/m爆药量/kg2001376.1200150200.2150100120.21005081.9目前采用数码电子雷管对于露天深孔爆破的主振频率可提高至2 0 Hz左右，此时根据爆破安全规程的要求，土窑洞、毛石房的爆破振动安全允许振速为0.4 5 0.9 cm/s；一般民用建筑的爆破振动安全允许振速为2.0 2.5 cm/s；工业和商业建筑的爆破振动安全允许振速为3.5 4.5 cm/s；矿山巷道的爆破振动安全允许振速为1 8 2 5 cm/s。10050m范围的爆破均需要结合预裂爆破，通常预裂爆破可降低振动2 0%以上1 8 ,所以，表1 中的各项振速均能满足爆破安全规程关于一般民用建筑的振动要求。3爆破飞石控制措施飞石控制措施如下1 9：1)控制爆破飞石主方向，合理确定临空面。根据露天矿山台阶爆破现场实践经验，在正常条件下，常规台阶爆破个别飞石最大飞散距离分别为，沿抵抗方向2 0 0 m、沿台阶侧向为1 0 0 m、沿抵抗线反方向110露天采矿技术Opencast Mining Technology为5 0 m。故在较大规模露天矿山台阶爆破中，合理选择抵抗线方向，避开飞石主方向，能最大程度减少飞石对保护对象的危害。2)做好爆破起爆网路设计，合理控制排间微差时间。使用数码电子雷管能够有效保证按照设计要求的起爆顺序，“”形起爆网路的爆岩飞散较斜线网路的少。3)做好掌子面浮石及特殊地形地质条件的处理。如有与临空面贯穿的断层带或其他软弱破碎带时，应对装药位置作出调整，通过间隔装药来防止爆生气体沿该软弱面冲出形成飞石。在下1 个梯段爆破前，要清除掌子面上的浮石以防止爆炸应力波的冲击形成飞石。4)如果爆区距离建筑物1 0 0 m以内,建议使用炮泥作为填充材料，并逐层捣实。4结语基于安家岭露天矿东帮靠界区域复杂的周边环境，提出了以5 0 m为区段划分I（2 5 0 2 0 0 m）、(200150m）、(1 5 0 1 0 0 m）IV(1 0 0 5 0 m）、V（5 0 m理论最大质点振速(ms)0.810.670.891.80Vol.38No.4Aug.2023以内5 个区间的优化方案，对各区段爆破方案进行了详细的设计和优化，实现不同距离的爆破方案产生的振动速度最小、爆破效果更理想。参考文献：1 苏强.安家岭露天矿深孔台阶爆破振动安全限界研究 D.阜新：辽宁工程技术大学，2 0 1 9.2马建兴，马强.马家塔露天煤矿爆破参数优化的研究J.金属矿山,2 0 0 9 S1)：4 5 6-4 5 7.3李宇光.大峰采区露天煤矿爆破参数设计及应用 J.陕西煤炭,2 0 1 6,3 5(1):5 9-6 2.4肖兵，孙磊，吴云飞，等.胜利露天煤矿爆破方案优化J.露天采矿技术，2 0 2 0，3 5（3）：8 4-8 7.5王和平.露天煤矿爆破震动对非工作帮边坡稳定性的影响研究 J.能源与环保,2 0 1 7,3 9（7）：1 1 5-1 2 1.6李永刚，马修胜，马修利.非均质岩体露天煤矿爆破网路设计 J.河南科技，2 0 2 1,4 0(1 1)：6 2-6 4.7汪士林.铁厂沟露天煤矿爆破震动测试简介 J.煤矿设计,1 9 9 4(9):3 0-3 5.8何小虎，王建英.关于优化露天煤矿爆破参数的几点思考 J.内蒙古煤炭经济,2 0 1 9(2 2)：1 8-1 9.9卢文波，赖世骧，李金河，等.台阶爆破飞石控制探讨J.武汉水利电力大学学报，2 0 0 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