铁矿斜坡道硬岩段快速爆破施工技术

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大断面长距离缓坡斜井基岩段快速施工方法

大断面长距离缓坡斜井基岩段快速施工方法

大断面长距离缓坡斜井基岩段快速施工方法首先是施工前的准备工作。

在施工前,需要进行详细的工程设计和方案制定。

包括井段的设计、支护措施的确定以及施工序列的安排等。

此外还需要充分的人员培训和施工设备的准备,确保施工过程的顺利进行。

在进行大断面、长距离缓坡斜井基岩段快速施工时,可以采用“一次成形、多道施工”的方法。

具体步骤如下:第一步,进行井下爆破作业。

首先使用爆破技术将井段基岩进行分段,将整个井段划分为一段一段的小段。

然后在每个小段中进行爆破作业,炸毁基岩。

第二步,进行井下扩大作业。

在井下将小段基岩进行扩大处理,使其符合完井要求。

可以采用机械钻井或切割机械进行扩大作业。

第三步,进行井下支护作业。

在井下对扩大的基岩进行支护,常用的支护措施包括注浆、衬砌和钢管等。

第四步,进行井上井下连续操作。

在井下完成支护作业后,可以进行井上井下的连续操作。

通过井下设备和井上设备的无缝对接,保证施工过程的连续性和快速进行。

这样可以大大提高施工效率。

第五步,进行井壁处理。

在完成上述步骤后,需要对井壁进行处理,以确保施工过程的安全和稳定性。

可以采用喷浆、支护网等方法进行井壁处理。

最后是施工后的检查和验收。

施工完成后,需要对整个井段进行检查和验收。

确保施工质量符合要求,并进行相关工程报告和档案归档。

通过采用上述的快速施工方法,可以有效地缩短大断面、长距离缓坡斜井基岩段的施工周期,提高施工效益。

当然,在具体施工过程中还需要注意施工安全和环境保护等问题,保证施工过程的安全和可持续发展。

斜坡道快速掘进施工技术方案

斜坡道快速掘进施工技术方案

快速掘进施工技术在斜坡道掘进中应用一、前言保国铁矿铁蛋山采区井巷工程包括混合井、风井、辅助斜坡道等工程。

其中辅助斜坡道2004年5月8日开始井巷掘进施工,2004年11月20日一期井巷掘进工程全部完工。

斜坡道工程实际完成掘进1433.867m/20589m3,实际完成支护1413.167m/1743.5m3。

二、施工方案斜坡道掘进采用全断面开挖一次成巷的作业方式,爆破采用光面微差爆破,凿岩设备选用高效率的YT28凿岩机。

支护形式应根据围岩情况分别采用锚杆、锚喷、锚网喷支护形式。

出碴:根据巷道断面规格采用ZL–40装载机配合汽车出碴,安排两台装载机通过二次倒运,以提高出碴速度。

通风方式采用压入式通风方式,选用两台高效率N012D通风机。

三、施工总结1.组织有方,措施得当,服务到位项目部精心组织,科学管理,项目部要想一切办法协助斜坡道一线施工,对施工处进行全面技术指导;把质量指标、进度指标分解给施工处,施工处把指标分解给班组,把“安全生产”思想贯彻始终,质量指标,进度指标,安全指标与奖金挂钩,奖罚分明。

实践证明,我们采取的一系列措施行之有效。

在斜坡道施工过程中,测量放线,随叫随到,及时,快速,准确的施工出班组要求的腰线和中线,平均最多用时不超过0.5小时;施工处需要的技术资料,超前提供给施工处,并超前进行技术交底等技术服务;工程材料虽然由矿方供应,项目部起协调,催促,监督等作用,材料供应及时到位,没有耽误。

安全上,除对施工处进行全面的安全教育,制定安全岗位责任制外,定期召开安全例会外,还不定期的开展安全宣传,安全知识竞赛活动,进一步提高职工的安全意识,项目部专职安全员每天到工地进行安全检查,及时消除安全隐患。

项目部奖罚分明,项目部对存在安全质量隐患视而不见,或不没有按项目要求进行整改的,项目部对施工处进行罚款处理,5月份由于爆破方面存在重大安全隐患,项目部对其一次罚款5000元,7月份由于巷道掘进质量出现问题,一次罚款2000元,8月份施工处创出230m好水平,受到业主的高度评价,项目部进行一次奖励20000元。

阐述斜坡道软岩段快速施工技术

阐述斜坡道软岩段快速施工技术

阐述斜坡道软岩段快速施工技术1 概述主斜坡道施工完表土层进入硬岩前都要经过松软岩层,而在该岩层段施工一般采用钢筋混泥土(素混凝土)支护,支护工艺复杂、工序繁琐,施工进度受到很大制约。

而采用钢拱架+钢筋水泥背板+喷砼联合支护技术不仅简化施工环节、提高施工进度,而且有效的控制了巷道顶、帮的稳定,增加了巷道的自稳能力,确保了施工安全。

2 工程概况2.1 工程概况莱钢集团莱芜矿业有限公司谷家台铁矿主斜坡道全长4887m,坡度为-15%,缓坡段坡度为-5%。

主斜坡道为三心拱直墙式断面,净宽4.5m,净高4m,净断面16.601m2。

为便于装渣,每隔150m设一个调车硐室。

2.2 水文地质概况0~120m段为第四系冲击层,主要由砂层、卵石层、泥岩组成,其中砂层、卵石层渗透性较好,泥岩渗透性较弱。

施工过程中,涌水量达到65m³/h。

120~1098m段以泥岩、泥质砂岩、卵石层为主,岩石硬度系数f=1.1左右。

里程1098m 以后为闪长岩,岩石硬度系数f=8~10。

2.3 支护方式0~120m段采用明槽开挖施工方式,支护方式钢筋砼;120~1098m支护方式为钢拱架+钢筋水泥背板+喷砼联合支护;1098m以后锚网喷支护。

3 施工工艺3.1 钢拱架+钢筋水泥背板+喷砼支护工艺原理工作面爆破后,快速架设钢拱架,钢拱架与围岩之间用钢筋水泥背板背牢,对巷道形成初期支护,限制了围岩变形,而后喷射混凝土封闭,将围岩、钢筋水泥背板、钢拱架胶结在一起,完成永久支护。

3.2 支护设计3.2.1 钢拱架设计。

钢拱架采用U29型钢加工,为方便现场操作,分为3片加工,接茬搭接长度500㎜,每个搭接部位采用3付U型卡配以M24㎜螺丝固定。

钢拱架设计间距800mm(中对中),两架之间采用拉板连接,顶部、墙部采用钢筋水泥背板花背,与围岩之间接触密实。

3.2.2 钢筋水泥背板设计。

钢筋水泥背板在地面提前制作,长度1200mm,宽度100mm,厚度50mm,钢筋采用φ6.5mm的圆钢。

综掘机施工巷道坚硬岩石松动爆破技术

综掘机施工巷道坚硬岩石松动爆破技术

7 1 4
技术 研发
T E C H N o L 0 G Y A N D m R K E T
V o 1 . 2 2, N o. 7 , 2 01 5
容 量 抗拉 抗压 弹性 变形 横 波 纵 波 泊松
强度 强度 模 量 模 量 波速 波速
机器本身的损害也 比较严重 , 所 以在其进行施工之前 必须先进 行松动爆破这一项 , 爆破后会使坚硬的岩石破裂 松动 。这样综 掘机才可 以很好的工作 , 这也是对这种施工设备 的保护 。但需 要注意 的是 , 在采取松动爆破时一定要保证其他 的施 工设施处 于绝对 的安全范 围内, 这就与采取 的松动爆破 的方案有密切 的
本 文中选择 了对 同忻 煤矿 的北二 盘区 回风大巷 为实 际的
案例进行详 细的研究分析 , 其巷道 断面见图 1 …。
度, 就需要减少钻孔这个 阶段 的时 间 , 所 以在 这个岩 层环境 中
选 择 综 掘 机 的 型号 为 Y T P一2 8 。
在整个过程 中 , 爆破参数 非常 重要 , 这个 参数 的选 择合 不 合理对施工的松动爆破 的最 终效果 很关 键。所 以一 定根 据这
当将相关 的参数以及选 择 的用 于爆破 操作 的炸药种 类确
定 以后 , 就要对 装药孔 中的装药状态及一些其他 的参数进行考 虑。对于综掘机施工巷道的 中采用的松动爆破方式 , 为 了保护 机器 的安全 , 添加的药量非常 少 , 并 且安 装孔 中药的形 式要保 证其 不全部集 中在底部 , 如果 都在底 部 , 爆炸 的效果就 非常不 理想 , 所 以在本文案例中所采 用的安装形式 为孔 内分层不耦合 装药。
人员采用了 WA V 3 0 0岩巷综掘机 进行作 业 , 随着 作业 的进行 ,

露天煤矿临时边坡爆破开挖快速施工工法(2)

露天煤矿临时边坡爆破开挖快速施工工法(2)

露天煤矿临时边坡爆破开挖快速施工工法露天煤矿临时边坡爆破开挖快速施工工法一、前言露天煤矿临时边坡爆破开挖快速施工工法是一种应用于露天煤矿边坡工程中的快速施工方法。

通过采用爆破技术,可以快速、高效地开挖边坡,提高生产效率和施工进度。

二、工法特点1. 高效快速:采用爆破技术可以在短时间内完成边坡的开挖,大大提高了施工效率。

2. 精确控制:通过科学设计爆破方案,可以精确控制边坡爆破的规模和方向,保证施工的安全性和稳定性。

3. 适应性强:该工法适用于各种地质条件和边坡形式,具有较高的适应性和灵活性。

三、适应范围该工法适用于露天煤矿边坡工程中边坡开挖的快速施工,可以用于各种地质条件和边坡形式。

特别适用于斜坡较陡峭、岩性较硬的情况下。

四、工艺原理该工法基于爆破技术,通过爆破能量将边坡岩石破坏并排除,达到快速开挖的目的。

具体实施时,根据边坡的地质条件和工程要求,制定合理的爆破方案,并采取相应的爆破技术措施,如钻孔布置方式、装药方法、爆破参数等。

五、施工工艺施工工艺主要包括准备工作、钻孔、装药、爆破、排石和清理等阶段。

具体步骤如下:1. 准备工作:确定施工方案,选取合适的机具和设备,对爆破区域进行清理和排水等准备工作。

2. 钻孔:按照设计要求在边坡上布置钻孔,采用机械钻机进行钻孔工作。

3. 装药:在钻孔内装入爆破药物,确保装药的均匀分布和合理组织。

4. 爆破:采取爆破控制措施,引爆装入的爆破药物,实施边坡爆破。

5. 排石和清理:在爆破后,对爆破碎片和滑坡物进行清理和排除,为下一步工作做好准备。

六、劳动组织施工过程中,根据具体的工程规模和项目要求,合理组织施工人员,并确保各个岗位的工作协调和顺畅。

需要有合格的爆破工程师和施工人员配合,确保施工的安全和质量。

七、机具设备施工中需要使用的机具和设备主要包括钻机、装药车、爆破设备、挖掘机、矿用车辆等。

这些机具设备应具备较高的安全性、稳定性和工作效率,能够满足施工工艺的要求。

太和铁矿爆破技术及施工措施

太和铁矿爆破技术及施工措施

图 1 空气间隔器间隔装药结构
P . C a i s ut e i a i e a m t i I hr n t u wt i n r l e g gg r r h 卜 t o e c v t
4 施 工措施
为了提高爆破质量, 成立专门的科技公关小组, 开展合理化建议等活动, 为爆破减震、 降低大块率、 边坡控制爆破寻找可行的措施和爆破参数.通过几 年的努力和现场试验 , 探索出许多行之有效的施工
质, 内在不分层 的情况下, 内段位 3 m 、 孔 孔 5 7 s 0 m 两种选其一, 4o s 地表段位选择不同 延时间隔, 采 用 1m 、 m 、2 s6r 、om 进行搭配, 7 s 5 s m 、5 。lo s 2 4 n 实现
预期的爆破效果 。 33 B 令S 20 。 G A 0 型空气间隔器的应用 为了实现孔内分层装药, 引进空气间隔器, 使炸 药能量得到了充分的利用 , 增加爆破作用时间, 改善
1 问题 的提 出
太和铁矿位于四川省西昌市太和镇境内, 矿石 矿物以钦磁铁矿与钦铁矿为主, 原生结构主要为海 绵晶铁与连晶结构, 次生结构以破裂结构和交代残 余结构为主。
不便撤离或移动, 爆区距其很近, 不可能满足 2O 0 m 的警戒距离, 经常距炮 区不足 2 一3m 就进行爆 0 0 破, 采场只能采用松动爆破方法或留碴挤压爆破方
5 现场规范管理
为了能够使爆破技术和施工措施能够得到落 实, 车间进行了制度改革和规范管理, 制定相应岗位 操作规程, 通过年初签订的质量安全成本责任制度 进行考核, 层层分解, 落实责任人, 使采场爆破作业 管理成效显著。具体做法: ( 进行年度责任制的签订及考核评比, ) 1 将钻爆 作业的质量安全、 成本与爆破负责人年终奖惩挂钩, 调动爆破技术人员的主动性和责任心。 ( 规范爆破设计的审批审核及归档管理工作, ) 2 禁止无爆破设计进行施工的现象发生。 3 规范爆破前工序的钻孔施工及验收程序, () 技 术人员根据现场情况和利用水准仪进行布孔, 钻孔 工作人员根据技术人员的布孔和钻孔作业任务单进 行操作, 严禁无钻孔作业任务单进行作业, 钻工严格 填写每米岩性表, 及时观察钻孔情况, 质检人员根据 任务单进行爆破前 的验收工作, 验收合格后通知爆 破作业队进行爆破作业 , 并对爆破作业监督检查。 4 安排专职或兼职质安员进行现场监控和检 ()

歪头山露天铁矿提高预裂爆破效果综合措施研讨

歪头山露天铁矿提高预裂爆破效果综合措施研讨摘要:预裂爆破是一种成熟控制爆破技术,长期应用在露天矿开采保护边坡爆破中,能有效控制爆破震动和冲击波等实现保护边坡。

实践中预裂爆破与其邻近的生产爆破间因在孔网参数、装药结构、起爆间隔时间和超深超爆等方面相互制约,影响两方面的爆破效果。

本文根据露天采场最终边坡坡面要素和岩性、矿山装备特点,从生产台阶平盘准备、预裂爆破设计、生产爆破带宽度、控制超深、编制预裂穿凿施工操作法等方面着手,探究既满足本台阶预裂爆破和生产爆破质量的需要,同时也为下部相邻台阶的预裂爆破施工创造较好作业条件的综合措施,最终形成良好的循环作业条件和爆破效果。

关键词:边坡线-角定位法预裂爆破Research on comprehensive measures to improve pre-splitting blasting effect in Waitoushanopen-pit iron mineXie.Huanshun,Fan Lijun,LÜ Changshuai ,Li Ping , Gao Peng(Waitoushan Iron Mine of Benxi Iron and Steel Co., Ltd,Liaoning benxi 117000)Abstract: Pre-splitting blasting is a mature controlled blasting technology. It has been used for a long time in the blasting of slope protection in open-pit mining and it could effectively control the blasting vibration and shock wave to protect the slope. In practice,the blasting effect of pre-splitting blasting and production blastingis affected by the parameters of the hole network, charge structure, initiation interval and ultra-deep super-blasting. In this paper,based on the slope elements and lithology of the final side slope ofthe open pit, the characteristics of the mine equipment, thepreparation of the flat plate of the production step, the design ofthe pre-splitting blasting, the width of the production blasting zone, the control of the ultra-deep, and the preparation of the pre-splitting drilling operation. To explore the comprehensive measuresthat not only met the requirements of pre-splitting blasting and production blasting quality of this step, but also created better operating conditions for the pre-splitting blasting construction ofthe lower adjacent step, eventually, good circulation operating conditions and blasting effects were formed.Keywords: slope; line-angle positioning method; pre-splitting blasting0前言歪头山铁矿是公路和铁路联合运输的大型露天开采铁矿山,采场南北长2.1Km,东西宽1.1Km,上盘岩体走向近SN,倾向W,倾角15°~30°,岩体呈层状及似层状,岩石为斜长角闪岩及混合片麻岩,岩石普氏硬度系数f=8~10,容重 2.8t/m3,其中斜长角闪岩结构面发育一般,完整性良好,可爆性属难等级,混合片麻岩结构面较发育,完整性差,可爆性属中上等级。

硬岩巷道爆破法快速掘进技术培训资料



掘进工作面的炮眼,按其用途和位置可分为掏
槽眼、辅助跟和周边眼三类,其起爆顺序为先掏槽
眼,其次辅助眼,最后周边眼。影响炮眼布置的因
素很多,主要有岩石性质和结构,巷道断面形状和
大小以及炸药性能和装药量等。特别是井下地质条
为加快岩巷掘进速度,1991年煤炭部提出了“三 小”工作面(小钻头、小锚杆、小药包)示范性推广 项目。通过兖州兴隆庄矿、鹤壁等矿的试验和正 规循环作业表明:在巷道断面<12m2条件下取得了 显著的技术经济效益,掘进速度各矿分别提高60%、 80%和39.6%,成本降低10%~30%。小直径药包 爆破技术在“三小”工作面中起到了主要作用,更适 合光面爆破的需要。
煤矿许用炸药的特点是对爆温、爆热、爆炸产生 的火焰长度及持续时间、爆炸产物中的有害气体及灼 热固体颗粒等都有严格的限制。
煤矿许用炸药主要有以下几种: 1. 添加惰性消焰剂的炸药:常用的惰性消焰剂是氯化钠
(食盐)和氯化铵,用来吸收热量,降低爆温,并抑 制瓦斯的链锁反应。目前,我国使用的煤矿许用炸药 主要是添加食盐的硝酸铵系列炸药。
产生上述现象的原因在于电雷管电学性质的不均 匀性。就是说,即使是同一批合格产品,由于桥丝电 阻、桥丝焊接质量及引火药的物理状态存在着一定的 差异,各雷管之间的各项电学特性参数值都不可能完 全一样,因而表现为对电具有不同的敏感度。
在串联情况下,当电流通过时,总是最敏感的雷 管先得到足够的电能而爆炸,造成串联网路断路,此 时,敏感度较低的一些雷管,还没有获得足够的能量 来点燃引火药,但由于网路已断,这些雷管因不能继 续获得电能而形成丢炮被遗留下来。4475 Nhomakorabea75
75
65
0.75 1.50 3.5
6

光面爆破技术在采区斜坡道掘进中的应用

摘 要 :根 据 司 家 营铁 矿 的地 质 情 况 ,在 采 区 斜 坡 道 掘进 施工 中应 用光 面爆 破 技 术 ,对 爆 破 参 数 的 选 择 、
装 药 结 构 的 确 定 、药量 控 制 及 起 爆 时 差 等 诸 方 面 的 问 题 进 行 计 算 和 探 讨 ,试 验 取 得 较 好 的 爆 破 效 果 和 经 济
采 区斜坡 道主要 供上下 分段 无轨设 备行走 及巷
道 掘 进 出 渣 使 用 ,设 计 坡 度 1 ,在 各 分 段 处 设 2 缓 冲 段 及 躲 避 硐 室 等 辅 助 设 施 。 围 岩 以 黑 云 变 粒 岩
将 坚 固性岩 石掘进 时 的炮孔布 置和爆 破参 数进
行适 当的调 整 ,可得 到矿石 中和 中等坚 固性岩 石 中
现场炮 孔直 径为 5 0mm。掏 槽孔 、周边 孔 、辅 助孔 和 底 孔 均 采 用 直径 为 3 2mm的 2 岩 石 炸 药 ,
以形成 不耦合 装 药 。
21 年第 1 01 期
王 磊 等 光 面爆 破 技 术 在 采 区斜 坡 道 掘 进 中的 应 用
2 5
现场掏 槽孔 、辅 助孔 、周 边孔 的深 均为2 5m。 .
2 2 炮 孔 直 径 .
收 稿 日期 :2 1 —0 — 1 01 9 7
作 者简 介 ;王 磊 (9 4 ,男 ( 族 ) 18 ~) 汉 ,新 疆 伊 宁 人 ,河北 钢 铁 集 团矿 业 公 司 司 家 营 田兴 铁 矿 矿 山工 程 管 理工 作 。
不耦 合 系数 k i —d/d。
式 中 d— — 炮 孔 直 径 , mm ; d— — 炸 药 直 径 , i
2 5 辅 助 孔 的 确 定 .

折返式超长斜坡道快速施工技术

折返式超长斜坡道快速施工技术常海洋【摘要】介绍了折返式超长斜坡道施工中利用斜坡道折返点,逐段向上反掘通风天井,光面爆破技术,掘进与支护平行作业,无轨施工设备配套使用的施工技术.通过在某硫铁矿斜坡道工程中成功的应用,有效地解决了超长斜坡道施工中通风、排水及供电等难题,极大地提高了施工速度,缩短了施工工期,很好解决了斜坡道施工工期占整个矿山建设周期长的问题.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2016(032)005【总页数】4页(P1-3,8)【关键词】折返式;超长斜坡道;光面爆破;快速施工【作者】常海洋【作者单位】金诚信矿业管理股份有限公司,北京 100089【正文语种】中文【中图分类】TD263随着采矿业的规模发展和采矿技术的不断提高,地下矿山的采掘深度越来越深,地下大型深部矿山以竖井开拓外辅以斜坡道开拓方式为首选,原有的矿山技术改造也在增加斜坡道工程开拓。

斜坡道开拓具有大型矿山采掘无轨设备的上下通道、增加矿山安全出口和救援出入口、增加矿井的通风以及辅助出矿的功能[1]。

而斜坡道施工距离长、施工过程中的通风、排水、供电是制约斜坡道快速施工的难题[2]。

本文介绍了在折返式超长斜坡道施工中利用斜坡道折返点,逐段向上反掘通风天井,光面爆破技术,掘进与支护平行作业,无轨施工设备配套使用的施工技术,有效解决了超长斜坡道施工中通风、排水及供电等难题,极大的提高了施工速度,缩短了施工工期,解决了斜坡道施工工期占整个矿山建设周期长的问题。

1.1 施工工艺技术折返式斜坡道施工技术主要包括逐段上掘通风天井、爆破技术、掘进与支护技术和无轨设备施工技术,施工工艺流程如图1所示。

1.1.1 逐段上掘通风天井利用斜坡道折返点逐段上掘通风天进,以联道与斜坡道连接,通风天井口设置一台辅扇抽风,通风天井与斜坡道联道口10 m左右设局扇进行压入式通风的混合通风方式,形成斜坡道进风,通风天井通风,并随斜坡道向下施工延伸,到下个折返点再向上反掘,与上部通风天井连通,然后下移压入通风局扇,密闭上段联道口,如此反复,以减少工作面压入式通风距离,提高通风效果。

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铁矿斜坡道硬岩段快速爆破施工技术
作者:韩政波
来源:《城市建设理论研究》2013年第13期
【摘要】在矿山硬岩巷道施工的爆破效果中,为达到理想爆破效果,需选用爆速和起爆感度高、抗水性较强、可塑性好的水胶炸药;合理优化炮眼布置,使每个炮眼都能起到应有的爆破作用;合理的装药机构和堵塞炮泥,实现铁矿硬岩巷道高效、快速掘进。

【关键词】铁矿斜坡道;直眼掏槽;反向装药;快速掘进;结论。

中图分类号:U656.2+1文献标识码: A 文章编号:
1 铁矿斜坡道硬岩爆破工程概述
1.1 巷道断面尺寸及特点
斜坡道工程全长4483m,斜坡道从地面标高80.000m 一直降坡降到-410.000m 深度,平均坡度为12%。

净断面尺寸4.5m*4.1m(宽*高),三心拱结构。

每400m 设错车道一处,其净断面尺寸7.8m*5.6m(宽*高)。

共7 处弯道回旋向下,弯道半径均为30m,净断面尺寸
5m*4.1m
(宽*高)。

根据巷道尺寸特点,施工配备的出碴运输设备受到限制,为实现快速出碴,要求
岩碴越碎越好,所以爆破开挖要求爆碴块度尽可能减小。

1.2地质及水文情况
1.2.1 地层地质
会宝岭斜坡道工程施工位置处于新太古界泰山群山草峪组。

泰山群山草峪组为主要的铁矿赋存层位,岩性主要为黑云变粒岩,局部夹磁铁石英岩、磁铁角闪石英岩、黑云角闪片岩等。

其中磁铁石英岩、磁铁角闪石英岩,为(鞍山式)铁矿的含矿岩石,黑云变粒岩与黑云角闪片岩为矿体围岩。

片麻理发育,总体走向280°~295°,倾向南,倾角70°~80°,厚度2000余米。

山草峪组与下部地层土门群成角度不整合,土门群地层总体走向近南北至北西,倾向东至南东,倾角10°~15°。

区内泰山群变质地层经过强烈的变质变形作用形成了一系列紧密的复式褶皱。

矿区内主要发育太白向斜。

1.2.2水文地质
会宝岭铁矿斜坡道工程岩石岩性主要为浅灰黑色黑云变粒岩,局部夹薄层石英岩及石英团块等。

不等粒、变粒、变晶结构,片麻状构造,片麻理发育,矿物成分为黑云母、角闪石、石英等,岩层水平夹角40°~60°.黑云变粒岩含水段为承压含水层,自上而下张性裂隙较发育,含水层补给来源差,含水极差,为弱富水含水层。

预计涌水量52.23m3/d。

2 硬岩爆破的炸药选型
在硬岩巷道施工的爆破效果中,炸药的正确选型十分重要。

根据斜坡道的特点:岩石坚硬(普氏岩石坚固性系数13-17)、巷道断面小、通风距离长。

2号岩石乳化炸药:在硐口段及断层富水地段广泛采用,乳化炸药爆速和密度均较高,抗水性强;使用安全,但在硬岩中使用的乳化炸药应加铝粉、硫磺粉。

2号岩石水胶炸药:爆炸性能如爆速和起爆感度高,抗水性较强,可塑性好;使用安全。

同时具有较好的爆破除尘作用。

经过现场试验比较,临矿集团、中咨监理、山东科技大专家一致认同采用水胶炸药。

3 硬岩巷道爆破的炮眼布置方案研究
爆破破岩是巷道掘进作业中的一道重要工序。

爆破的效果和质量直接影响装岩、支护的效果和质量,也直接关系到岩巷掘进施工的安全。

掏槽爆破技术是平巷掘进爆破的关键技术,直接关系到一茬炮的成败。

掏槽眼应根据巷道岩石的条件和巷道断面大小进行设置,通常布置在巷道中央偏下,并尽量选择有弱面的地方。

目前在斜坡道掘进中常用的掏槽方式,按掏槽眼的方向可分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。

掏槽眼首先爆破时,自由面和空间小,受到的夹制作用大,一般装药量较大。

掏槽效果的好坏很大程度上决定了整个掘进爆破的效果。

实际发生的炮眼利用率低、崩倒支架、飞石砸坏工作面设施等现象都是掏槽爆破设计不合理造成的。

在确定了合适的掏槽形式的基础上,设计了两种全断面的布孔方案,即对称布孔方案和等能量布孔方案,经过试验,等能量布孔方案比对称布孔方案爆破效率高出1.2%,但工人难以掌握,故工业试验还是采用了对称布孔方案。

具体炮孔布置参数如下:
3.1单位炸药消耗量
根据修正的普氏公式,得
(1)
式中:q为单位岩石炸药消耗量,kg/m3;f为岩石坚固性系数;s为井巷断面,m2;k0为考虑炸药爆力的校正系数,k0=525/p,p为爆力(ml);其余符号同前。

计算得q=2.15 kg/m3。

3.2估算循环耗药量
(2)
式中:V为每循环爆破岩石体积,m3;l为炮孔深度,m;η为炮眼利用率,一般取
0.8~1.0;其余符号同前。

计算得Q=33.7kg
3.3估算炮眼数目
(3)
式中:N为炮眼数目,个;其余符号同前。

计算得:N=19。

3.4掏槽眼间距的确定
根据应力波确定掏槽眼间距L:
(4)
式中:σN为岩石抗压强度,MPa;σf为岩石抗拉强度,MPa;α为炸药应力衰减系数,α=2.7;RK为空眼半径,RK =20mm;R0为装药眼半径,R0 =20mm;P为爆炸应力波径向初始峰值,P=3194.2MPa。

根据岩石力学性质测得σN和σf数值与其它物理量数值一并带入公式得:L=372mm。

根据经验公式确定L:
(5)
式中:ρ0为炸药密度,ρ0=0.9g/cm3;a0为装药不耦合系数, a0=1.3;g0为炸药相对威力系数,2号煤矿硝铵炸药g0=100;d0为炮孔直径,d0=40mm;ρk为岩石抗爆系数,取3.5。

代入数值得:L=422mm。

取500mm。

以上计算的掏槽眼间距均落在粉碎区外。

3.5其它炮孔参数
周边孔的布置与参数是决定光爆效果的关键,工程中根据有关经验数据布置。

孔间距a取400mm;抵抗线W取650mm;辅助孔临界抵抗线取600~800mm;临界孔间距取600mm;装药系数取用0.7。

4 临沂会宝岭铁矿斜坡道工程101m 以下硬岩爆破作业图表
采用直眼掏槽、光面爆破方案。

爆破炮眼布置图如图1 所示,炮眼布置表如表1 所示,
预期爆破效果如表2 所示:
图1 炮眼布置图
表1炮眼布置及装药量
5 装药结构及炮孔堵塞炮泥的爆破效果试验研究
5.1 装药机构
采用反向装药,先将起爆药包装入眼底,然后装被动药包,最后装满炮泥。

此种装药方式起爆药包距自由面较远,爆炸气体不会立即从眼口冲出,爆炸能量得到充分利用,爆破效果较好。

5.2 炮眼的填塞
临沂会宝岭铁矿斜坡道工程独头掘进长度近2400m,通风压力大,炮眼的填塞质量对提高爆破效率和减少爆破有害气体起很大作用。

采用机制炮泥堵塞。

通过试验用机制炮泥进行爆破时,单位面积钻孔数、炸药单耗比不堵塞爆破时降低15-20%;机制炮泥堵塞爆破比散装泥袋堵塞爆破时,单位面积钻孔数、炸药单耗降低10-12%。

机制炮泥堵塞炮孔后,爆破效果有明显改善,爆破有害气体大大减少。

6 结论
铁矿斜坡道硬岩钻爆施工技术,通过施工人员认真试验研究,取得了较好的成绩。

以气腿式凿岩机钻爆,保持每月160 m 以上的快速掘进速度,其经济效益和社会效益非常显著。

解决硬岩巷道爆破快速钻爆困难的原理和方法总结如下:
(1)长距离斜坡道坚硬岩石爆破的炸药采用2#岩石水胶炸药,爆破效果好,同时起到降低
爆破烟尘的作用。

(2)硬岩铁矿巷道钻爆法开挖要实现快速掘进,炮眼布置及掏槽爆破技术非常关键。

合理
的炮眼布置和直眼掏槽技术,提高炮眼利用率,降低了炮眼数和炸药单耗。

(3)合理的装药机构和堵塞炮泥是实现铁矿硬岩巷道高效、快速掘进的重要手段。

会宝岭铁矿硬岩斜坡道与铁路、公路隧道工程相比,独头通风距离长,巷道断面小。

采用此爆破技术较先进,钻爆指标在高效、经济方面达到了合理水平。

参考文献:
张宪堂,张晓明,孙远平;井下积水对下山巷道爆破震动的影响研究[J];山东科技大学学报(自然科学版);2010,29(5);48~52
[2]张运良,曾习华,李志成;提高平巷掘进爆破效率的初步尝试[J];矿业研究与开发;1999,19(3);35~37
[3]陈士海;岩巷快速掘进爆破技术工程爆破[J];工程爆破;1998,4(3);;22~25。

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