铜矿中深孔爆破开采设计研究

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:石德华
[导读] 摘要:虽然我国科技的进步为采矿提供了很多的技术支持和保护措施,但由于矿区地形往往比较复杂,采矿环节也很繁琐,不确定因素太多,使采矿活动充满了危险性。
        大冶有色铜绿山铜铁矿  湖北大冶  435100
        摘要:虽然我国科技的进步为采矿提供了很多的技术支持和保护措施,但由于矿区地形往往比较复杂,采矿环节也很繁琐,不确定因素太多,使采矿活动充满了危险性。但是我国的发展和人民的需求需要越来越多的矿产资源,矿产资源的作用也是其他资源无法替代的。在国家强调以人为本、全力抓安全、绿色生产的环境下,为了保证矿产资源的有效开采,必须要不断升级采矿方式。本文将简要分析铜矿中深孔爆破开采技术的工艺流程和关键部分,目的是为下一步的铜矿中深孔爆破开采提供一定的参考,推动爆破开采技术的不断进步。
        关键词:中深孔爆破;采矿工艺;铜矿开采
        引言:我国有丰富的铜矿矿产资源,但在开采铜矿时与其他种类的金属矿产有不同的条件,开采技术也不同。很多金属矿产在爆破时浅孔爆破的方法就足够了,但这种方法却不适用于铜矿的开采。开采铜矿运用更多的是中深孔爆破技术,就需要专门的开采设施,并且与浅孔爆破相比,中深孔爆破所需的资金成本反而更少,经济效益也更加可观,也有更高的安全性。
        一、中深孔爆破开采技术
        (一)中深孔爆破开采技术概括
        在使用中深孔爆破开采技术之前,爆破人员必须要深入到所要爆破的场地了解场地的地形地貌和土壤构成等地理情况,虽然中深孔采矿爆破技术适用于我国大部分地区,但由于爆破本身存在一定的危险性,因此一定要对现场进行仔细勘察,根据实际情况选择合适的爆破技术。如果开采的区域是露天采矿区,在进行爆破时,第一步工作就是要清除岩石和泥土清理出爆破作业区域。接着就要做好准备工作应对二次爆破。
        在浅孔爆破开采技术中,由于作业深度一般不会大于五米,所以炮孔的直径一般在5厘米以下,这样的标准足以应满足二次爆破的需求。深孔爆破技术的二次爆破作业需要的深度大于五米,并且炮孔的直径也都在8厘米以上,由于作业深度的加深,还需要延长药包。中深孔爆破开采技术与这两种方法都不一样,作业炮孔的直径范围从5cm到35cm,作业深度从五米到20米,报孔直径和作业深度的选择要根据实际情况确定。进行爆破作业时,工序为从上至下,这种作业方法具有较高的安全性。因为工作人员可以在安全的环境中操控爆破,就算爆破出现飞石乱溅的情况,可以保证工作人员的安全。中深孔爆破开采技术,能够用最少的爆破次数完成作业,在爆炸时产生的震动也不会太大。浅孔爆破、深孔爆破和中深孔爆破三种开采技术,在使用同样数量的炸药的情况下,中深孔爆破的作业效果要高于另外两种,能够显著地增加碎石的产出数量,也使得矿坑的矿产量得到了提高。
        (二)中深孔爆破开采技术在铜矿中的具体应用
        不仅仅是铜矿的开采,各种矿物工程中都使用到了中深孔爆破技术。这项技术在我国实现普及后,反应效果较好。并且使用这项技术的企业在进行铜矿开采时,没有出现一例工程安全事故,使生产效率大幅提升,直接促进了经济收益,也使工作人员的生命安全得到了保障。传统的铜矿开采方式经常导致的安全事故频发、机械化程度较低以及生产规模过小等问题得到了改善。中深孔爆破开采技术的使用,也可以帮助矿山的安全管理工作,提高政府对此方面的重视,争取足够的专项资金,不断研发有关技术,从源头上避免了矿区的安全问题。
        二、中深孔爆破开采技术工程概述
        我们以某地区的一个铜矿矿井为例。这个矿井的三号铜矿是一个大型矿井,由于采矿活动需要矿区进行通风、各种交通工具运输铜矿和工作人员的出入,因此必须建立专门的巷道。这个巷道的总长度为三千米,埋深350米,使用年限为20年。巷道所处位置的地质结构为中细粒砂岩岩层,这些岩石的抗压强度为40M帕,巷道的断面呈现为直墙半拱的形状,大小为5.5米乘4.5米,支撑保护措施为锚网和锚喷,锚杆之间的距离为90cm。
        (一)开采流程
        受到某些因素的影响,使岩巷的工作进程落户于工作计划。

为了解决这个问题,就必须优化传统的施工工艺流程,运用科学的方法,提高其技术含量,满足巷道的施工需要。在传统的采矿工艺中,使用的是一掘一锚,二掘一喷的方法,喷浆和掘进工作是分开进行的。受工作场地的限制,每天只能两个班进行作业,工程进展较慢。在升级过采矿工艺后,每天有三个班进行作业,充分利用机械前面和后面的空间同时开展喷浆与掘进,每天就增加了一个班的作业量,加快了施工进度。
        (二)开采现场的管理与组织
        在现场作业方式上,使用三八式作业方法,每天有24人专门负责掘进工作,12人负责喷浆工作。这两项作业互不影响,具有独立性,两者轮流进行作业。以装岩机为分界线,掘进作业在其前方进行,喷浆作业在其后方进行。每次作业都安排了现场总指挥,负责现场的工作安排和突发事件处理,保证掘进作业各项流程有效衔接,使工程可以顺利的进行。
        三、爆破技术
        (一)设计爆破方案
        为了取得最好的爆破效果,要进行精密的数据计算,根据现场情况不断调整炮眼参数,最终成立炮眼的具体方案。为了对铜矿的全面和断面一次爆破完成,一般使用准直眼强力掏槽,雷管的外壳使用八号金属。
        (二)爆破的过程
        根据一次性完成全面和断面爆破的作业特点,必须要使用串联式起爆网络,发暴器要有较强的功率。经过爆破后,在炮孔周围的炮眼利用率不能低于90%,爆破效率在85%到95%之间,中间区域的炮眼利用率要达到95%以上[2]。
        四、紧急情况下的处理措施
        (一)特殊的爆破情况
        在进行中深孔爆破开采时,经常会发生不爆炸的现象,这是由于多种原因导致的。但不管什么原因,发生这种现象不但会影响正常的开采工作,还严重威胁着现场工作人员的安全。因此要采取各种措施避免这种情况的发生,比如,由于爆破作业需要多个爆破装置,这些装置之间通过电线进行连接,如果连线不标准,会使爆破装置无法引爆。因为中深孔爆破开采经常采用串联方式,这种方法如果使用的母线电阻过大,或者爆破装置之间接错了电网,或者遗漏某些装置的接线,或者接头部分脱落,特别是在周围湿度较大的环境中,常会发生断电漏电的情况,导致起爆装置之间无法有效连接。
        (二)特殊情况的紧急处理措施
        一旦发生拒爆等问题,首先要保持冷静,分析现场的具体情况,尽可能在现场进行处置,把人的生命安全放在第一位,在保证安全的前提下进行爆破开采。并布置好相应的措施,防范接下来可能出现的情况。快速查明问题发生的原因,如果是因为起爆装置之间的连接出现问题,必须马上再次连接进行爆破。再次爆破时,不能把原有炮眼里的爆炸物质取出,要在距离原炮眼30cm左右的地方,开一个与其相平的新炮眼,方可进行再次爆破。这样既保证了工作人员的生命安全,又使爆破作业顺利进行。
        五、结束语
        在铜矿中深孔爆破开采中,对爆破技术有很高的要求。爆破效果直接影响着后续工作的效率,避免其他因素对采矿的影响。虽然中深孔爆破开采技术相较于浅孔爆破和深孔爆破安全性较高,但现场的工作人员必须做好全方位的安全防护工作,并做好应对紧急情况的护理措施。技术人员要不断地加深对中深孔爆破技术的研究,推动采矿技术不断发展。
        参考文献:
        [1]王福鑫.关于井下铜矿开采中深孔爆破技术的探讨[J].世界有色金属.2019(20):188+190.
        [2]曹勇.露天采矿生产中深孔爆破技术与实际地形、地质结合所采取控制措施的探讨[J].世界有色金属.2018(01):213+215.
        [3]刘飞.露天采矿中深孔爆破技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2019(12):168-169.
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