露天矿边坡不稳定?选对爆破方法是关键!

技术知识
2023-05-03

目前,高台阶、大直径炮孔和高威力炸药广泛应用于矿山爆破,虽然一定程度上降低了采矿成本,但是这些措施也导致爆破区域能量集中,最终会出现边坡的严重后冲破裂情况。如果不对其加以控制,必然会降低采矿边坡角度,导致剥离比例增加的不良经济效果。

此外,还将产生更多的坡面松动岩石,使设计的安全平台变窄、失效或并段,使工作条件恶化。虽然可以采取一些补救措施,诸如大面积地撬浮石,使用钢丝网或其他人工加固措施,但价格昂贵,且难以实现。

应当考虑大型爆破节省的资金与维护边坡质量花费的资金之间的平衡,最好的解决方法是控制爆破的影响,即采用控制爆破技术,以达到不损坏边坡岩石的固有强度的目的。

周边爆破法

周边爆破法

露天矿山通常采用的控制爆破方法有:减震爆破、缓冲爆破、预裂爆破和线状排孔。这些方法的设计目的是使露天矿周边边坡每平方米面积上产生较低的爆炸能集中,同时控制生产爆破的能量集中,以便不破坏最终边坡。通过采用低威力炸药、不偶合装药与间隔装药、减小炮孔直径、改变抵抗线和孔距等方法,可以实现最终边坡上的低能量集中。

(1)减震爆破。减震爆破是一种最简单的控制爆破方法。这种方法通常与某种其他控制爆破技术联合使用,诸如预裂爆破等。减震爆破是控制爆破中最经济的一种,因为它缩小了爆破孔距。减震孔排的抵抗线和应当为邻近的生产爆破孔排的0.5~0.8倍。减震爆破服从的一般法则是抵抗线不超过孔距,通常采用抵抗线与孔距之比为0.8。如果比值过大,就可能产生爆破大块,并在爆破孔周围形成爆破漏斗。如果药包受到过分的约束,就不能破碎到自由面。如果孔距过大,每对爆破孔之间可能保留凸状岩块在坡面上。

减震爆破

减震爆破

减震爆破只有在岩层相当坚硬时才单独使用。它可能产生较小的顶部龟裂或后冲破裂,但其破坏程度较之根本不采用控制爆破的主生产爆破产生的破坏要低。

(2)缓冲爆破。缓冲爆破是沿着预先设计的挖掘界限爆裂,但在主生产爆破孔爆破之后,起爆这些缓冲爆破孔。缓冲爆破的目的是从边帮上削平或修整多余的岩石,以提高边坡的稳定性。

缓冲爆破

缓冲爆破

为了取得最佳的缓冲效果,全部缓冲爆破孔应该同时起爆。在坚硬岩石中,抵抗线与孔距之比应为0.8~1.25;在非常破碎或软弱的岩石中,该比值应为0.5~0.8。沿预先设计的挖掘线呈线状穿孔,少量装药并起爆,削掉多余的岩石。爆破孔直径一般为10~18cm,孔距为1.6~2.4m,可以通过低密度散装药使装药量降低,从而相应地改善这种方法的经济效果。缓冲爆破可以得到与预裂爆破相类似的结果,在坚硬岩石中,爆破后暴露的边坡面平滑整洁,且残留孔痕明显可见。

(3)预裂爆破。预裂爆破是最成功、应用最广泛的一种控制爆破方法。在生产爆破之前,起爆一排少量装药的密间距的爆破孔,使之沿设计挖掘界限形成一条连续的张开裂缝,以便散泄生产爆破所产生的膨胀气体。减震爆破孔排可用来使预裂线免受生产爆破的影响。预裂爆破的目的是对特定岩石和孔距,通过特殊的方式装药,使孔壁压力能爆裂岩石,但仍不超过它们原位的动态抗压强度,以及使爆破孔周围岩石不发生压碎。因为大多数岩石的爆压均大于6.8×108Pa,而大多数岩石的抗压强度都不大于4.1×108Pa,所以必须降低爆压。降低爆压可通过采用不耦合装药、间隔装药或低密度炸药来实现。

预裂爆破

预裂爆破

来源:环境安全科学

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