白云岩巷道爆破掘进楔形掏槽试验研究

摘要:掏槽技术是巷道爆破掘进效果的关键,文章介绍了在白云岩巷道中进行单楔形掏槽和双楔形掏槽的爆破试验,并对试验结果进行了分析,结果表明双楔形掏槽技术可提高巷道掘进的炮孔利用率,降低巷道施工成本。

关键词:楔形掏槽;白云岩巷道;爆破掘进;爆破试验

中图分类号:TD263文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2010)24-0021-02

0引言

贵州开磷(集团)有限责任公司为中国的三大磷矿石生产基地之一,现为集矿肥一体,科、工、贸综合发展的大型磷化工企业集团。开磷集团公司矿山基地现开采的矿段有5个,现阶段开拓工程基本上都是在白云岩中掘进,生产任务极其繁重,针对顶板白云岩硬度大,岩层稳定,凿爆性能差,循环进尺不理想,造成成本的极大浪费,使得开拓工程成本居高不下,浪费了大量人力物力,为了完成生产任务,提高排炮循环进尺率,降低开拓成本,减少工人劳动强度,提高经济效益,针对在白云岩中巷道凿爆参数进行进一步的探索和优化。

巷道爆破掘进工作的炮眼可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。要改善巷道整体爆破效果,必须通过掏槽方式人为地创造新的自由面(临空面),掏槽眼将自由面上某部位的岩石顺巷道前进方向掏出一个凹槽作为第二自由面,以利其它炮眼爆破时提高炮眼利用率,它是决定爆破效果的关键。刘优平通过对含空孔掏槽爆破作用的机理分析以及对掏槽爆破中空孔的作用进行研究,邓华军探讨了掏槽眼布置在隧道各级围岩施工中的应用。掏槽眼一般分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽等三大类。楔形掏槽是斜眼掏槽中较易掌握的并具有普遍性掏槽方式,其适用性较强,目前凡手持风钻或大断面进行爆破开挖的爆破作业,大多采用斜眼掏槽,尤其是楔形掏槽得到进一步运用和推广。本文通过在白云岩中进行的巷道掘进爆破试验,对双楔形布孔顺序爆破掏槽技术,能较好地克服掘进工效低的问题。

1白云岩巷道掘进爆破试验

1.1白云岩岩性及爆破试验方案

现场试验工作是在用沙坝矿2#盘区1135分层南头作业面及1#盘区区1133分层北头作业面,白云岩属分水层,含水性极不均匀,硬度大,岩性稳定,不易冒落,岩石坚固性系数f=5.6~18.3,普通吸水率为0.5%左右,饱和吸水率为0.7%左右,比重2.83kg/m3,爆破性能差。

为探索改进掏槽眼的爆破效果和其提高掘进效率的可能性,巷道的断面形式、周边眼和辅助眼的布置参数相同,而掏槽眼采用两类不同方式,这两类掏槽方案分别是:方案一:单楔形掏槽布置;方案二:双楔形掏槽布置。

1.2单楔形掏槽布置方案

采用单独楔形掏槽,一圈辅助,二圈辅助,周边、底眼的布置方式如图1所示,装药量及起爆顺序见表1:

1.4试验结果

表3单楔形与双楔形爆破效果

名称 单位 单楔形 双楔形

眼深 m 1.8 1.8

每循环进尺 m 1.4 1.6

炮眼利用率 % 78 88.9

眼数 个 55 60

装药量 kg 41.5 44.85

每循环消耗非电管 发 55 60

每米消耗炸药量 Kg/m 29.7 28.03

每米消耗非电管量 发/m 39.7 37.5

表3为对单楔形掏槽布置和双楔形掏槽布置的技术经济指标,经过对比分析,采用单楔形掏槽布置,循环进尺低,炮眼利用率低,火工产品消耗大,而采用双楔形掏槽布置,循环进尺有所提高,炮眼利用率增大,火工产品消耗降低。这说明采用双楔形掏槽布置在白云岩中掘进是可行的,是值得推广使用的。

2结论

合理的凿爆参数可以提高循环进尺、降低成本消耗和劳动强度,最终达到提高经济效益的目的,双楔形掏槽可明显降低巷道的施工成本,但是还有待于进一步提高和优化凿爆参数,使得在技术经济上更加可行,进一步提高循环进尺,降低成本,提高经济效益。

参考文献

[1] 开磷集团矿业总公司.矿业总公司2002-2011年矿山生产采掘布局及生产能力规划.

[2] 刘殿中.爆破工程手册[M].北京:冶金工业出版社,1999.

[3] 刘优平,周正义,黎剑华.井巷掏槽爆破中空孔效应的理论与试验分析[J].金属矿山,2008,(5).

[4] 邓华军.掏槽眼布置在隧道各级围岩施工中的应用[J].山西建筑,2007,(35).

[5] 陶颂霖.凿岩爆破[M].北京:冶金工业出版社,1989.

作者简介:曹仁贵(1974-),男,贵州贵阳人,贵州开磷集团矿业总公司助理工程师,研究方向:巷道掘进、采矿管理。