时间：2022-10-10 12:43:54
摘要：本文针对阶段空场法的爆破参数进行优化，通过调整孔底距、排距、边孔角、加强爆破施工管理，实现提高矿石回采率、降低炸药单耗、提高经济效益的目的。
关键词：采矿；爆破；优化；
中图分类号：TD43文献标识码： A
The Optimization of medium-length hole biasting in Copper mine of Linzhou
Chen YueFu Jiang HongXing Zhen Shuo
Jianchang Jintai Mine Co.LtdHuludao 125300
Abstract：This paper addresses optimizing blasting parameters of bench open stoping, by adjusting the distance of hole bottom, row spacing and hole edge angle, strengthen the blasting construction management, improve the recovery rate of ore, reducing explosive consumption and improve economic benefit.
Key Words: mining; blasting; optimization;
引言
林周铜矿对倾斜―急倾斜中厚及以上矿体采用阶段空场法，采准
切割工程完成后，在凿岩进路中采用中深孔凿岩，由于施工队采用的爆破设计不合理，因此经常出现隔墙、悬顶、立槽，严重影响采区安全和生产效益，本文通过优化爆破参数，加强施工管理，使上述情况明显改善，对于提高采区的经济效益有着重要的意义。
一、矿床开采技术条件
林周铜矿为矽卡岩型矿床，矿体形态基本相同，均沿一定的层位顺层，呈层状、似层状、透镜状产出，层位稳定，矿体分布较为集中。
矿体产状与地层产状基本一致，矿体倾角变化较大，上部矿体倾角在48°―66°之间，属于倾斜―急倾斜矿体，地表50m以下矿体急剧变缓，在18°―45°之间，属于缓倾斜―倾斜矿体。总体走向北东―南西。形态、结构单一，内部无夹石，基本无分支复合现象。矿体走向长度80―300m，水平真厚度在5―20m，延深100―500m，矿体埋深不大，部分矿体局部出露地表。
2采用的采矿方法及参数
2.1采用的采矿方法
林周铜矿对于缓倾斜―倾斜矿体采用房柱法，对于倾斜―急倾斜矿体，厚度4m以下的矿体采用浅孔留矿法，厚度在4m以上的矿体采用阶段空场法。本次优化主要针对阶段空场法落矿爆破优化，房柱法和浅孔留矿法优化暂不讨论。
2.2矿块参数
矿体厚度大于50m时，矿块垂直矿体走向布置，矿块长度为矿体水平厚度，矿块宽度为30m；矿体厚度小于50m时，矿块沿矿体走向布置，矿块宽度为矿体水平厚度，矿块长度为50m。矿块高度50―60m，凿岩分段高度为10―14m。
2.3阶段空场法落矿爆破参数
矿块采准结束后，按照回采设计在各分段凿岩进路中采用中深孔凿岩机施工上向扇形中深孔，孔径80mm，孔深11―19m。前排抵抗线为2m，后排抵抗线为1m，孔底距为3.5―4m，炮孔数为前6后7。6孔的边角孔角度为55°―60°，排拒2m，炮孔总深度为80m左右，设计装药量350kg，炸药单耗0.223kg/t。7孔的边角孔为45°，排拒1m，炮孔总深度为95m左右，设计装药量400kg，炸药单耗0.51kg/t。两排炮孔平均炸药单耗为0.32kg/t，小于一般炸药单耗0.33―0.35kg/t。
3当前存在的问题
按照目前的爆破参数进行施工，总体爆破质量差，主要体现在经常出现隔墙、悬顶、大立槽，大块率高。严重影响采区的产量和安全。
4问题分析
产生隔墙、悬顶、大块的主要原因在于孔底距、排距设计不合理，施工质量不过关。
4.1孔底距
现采用的孔底距a=3.5―4m之间，为排距b的1.75―4倍，远大于应采用的a=（1.3~1.5）b。
4.2排距
后排排距为1m，炸药单耗过高。在爆破过程中，前排抵抗线过大、药量过少，不能将岩体向前方推开形成自由面。后排爆破不能将前排岩体推开，只能形成更大立槽。
4.3施工质量
施工达到上水平间柱内的炮孔过少，前排排距过大和总装药量不足，没有足够的能量向正前方自由面进行爆破，而只能向抵抗线较小的下方孔口方向推进，后冲形成隔墙。
5爆破参数调整
5.1边孔角
原设计前排边孔角为45°，等于矿石的自然安息角，在生产实践中，边孔角的角度大于安息角5°即50°为宜,后排边孔角调整至55°。
5.2孔底距
大块率大主要由于孔底距过大，药量不足造成的。为解决此问题，增加炮孔数目，由前6后7改为前8后7。
5.3排距
排距是根据钻孔直径和原岩物理力学性质确定的。目前采用直径75mm的中深孔台车。前排排距由2m调整为1.8m，后排排距由1m调整为1.2m。这样布置可使炸药分布更为均匀。解决前排抵抗线过大，推力不足，后排推力过于集中破坏下一组炮孔的问题。
5.4其他因素
在施工时，孔底与上分段巷道底板至少留1.5m以上的安全距离，在现场施工前，应该对现场上下两个水平的标高和巷道偏差进行实测，结合上述原则进行修改孔深和倾角。
6炸药量核算
6.1设计装药用量
Q设计=Vq=rSbq’=3.5×14×16×3.0×0.32=753kg
式中Q设计：设计炸药总量，kg；
V:爆破体积量，m³；
q,q’:单位体积矿石炸药单耗量，kg/；q’取0.32；
S：崩矿面，；b：步距，m；r：矿石体重，t/m³；
6.2实际装药量
Q前=LkPe=100×0.84×5×1=420kg
Q后=LkPe=90×0.78×5×1=350kg
Q实际=Q前+Q后=770kg≈Q设计
式中L：实测每排炮孔总长度，m；
k:装药系数，取0.84；
P：每米孔装药量，kg/m，取5；
e：装药密度，kg/m³，取1；
6.3炸药单耗
q实际=Q实际/V=770÷（3.5×14×16×3.0）=0.33kg/t
0.32＜q实际＜0.35
此炸药单耗合理
7优化爆破效果的其它措施
7.1炮孔检查
领取炸药前必须检查炮孔是否有堵塞或变形，若发现变形或堵塞，必须进行疏通工作，核实实际炮孔长度。
7.2降低返粉率
目前采用的炸药为改性硝铵炸药和2#岩石炸药，且都不含TNT，爆力较含TNT炸药降低。为避免返粉造成爆力进一步降低，必须降低返粉率。可在装药过程中适当洒水，实践证明炮孔倾角在75°以下装药时，可不洒水；炮孔倾角在75°以上装药时，采用柴油代替水，既可降低返粉率，也能避免因洒水降低炸药爆力。
7.3控制装药系数
炮孔装药系数不宜过大，防止后冲导致后排炮孔堵塞、变形，前排k取0.84，后排k取0.78。相邻不装药长度应相互错开至少1.5m，且孔口1.5m内不得装药，避免带炮及孔口隔墙的产生。
8结论
经原爆破设计资料分析和现场施工效果调查表明原爆破设计参数设计不合理。通过重新调整爆破设计参数，加强现场施工管理，隔墙、悬顶、立槽的发生大大减少，提高了矿石回采率和劳动效率，降低了炸药单耗，提高了经济效益。
参考文献：
【1】采矿设计手册（下册） 中国建筑工业出版社，1987