爆破最大裝藥量的計算

爆破裝藥量計算

露天礦爆破裝藥量如何計算

一、淺孔爆破每孔裝藥量可按體積公式計算:

q =kW 3

或 q=kV -kaHW

式中:

a —孔距

q -每孔裝藥量,kg ; k -炸藥單耗,kg/m3; V -單孔爆破巖石體積。

W -最小抵抗線,m 。

一次爆破總量按下式進行計算:

Q =Nq -kV

式中:

Q - 一次爆破炸藥總量;kg ; N - 一次爆破炮孔總數; V - 一次炮孔爆破總方量;m 3。 二、深孔爆破裝藥量計算:

(一)單個深孔爆破時裝藥量計算: 正常情況下:

Q =qaHW d

當a≥W d 時,以底盤抵抗線代替孔距;

Q =qHW d 2

當臺階坡面角小于55°時,應將底盤抵抗線用最小抵抗線代替:

Q =qaHW ,

當W d 與段高H 相差懸殊時,

Q =qaW d H 1

式中:

H 1-換算標高,m 。

H 1=W d /(0.7~0.8)

在用上述公式計算每孔裝藥量時,還需用每孔最大可能裝藥量G 進行驗算。

G =g (L -Lr )

式中:

G -炮孔可能最大裝藥量,kg ; g -每米炮孔的可能裝藥量,kg/m; L -炮孔長度; Lr -填塞長度。

應滿足:G≥Q 即:

G (L -Lr )≥qW d aH

(二)多排孔爆破時裝藥量的計算:

多排孔爆破時,第一排孔裝藥量計算同上,第二排起,裝藥量應有所增加。

Q 1=kqabH 式中:

Q 1-第二排以后的各排每孔裝藥量,kg ;

k-巖石阻力夾制系數,采用微差爆破時,取k =1.0~1.2,采用齊發爆破時,取k =1.2~1.5,第二排孔取下限,最后一排孔取上限。

(三)傾斜臺階深孔裝藥量計

Q′=qWaL 式中:

Q′-傾斜孔每孔裝藥量; q -炸藥單耗;

L -斜孔(不包括超深)長度,m 。 傾斜深孔,超深部分藥量應單獨計算:

Q c =ph 式中:

Q c -超深部分炮孔裝藥量,kg ; p -每米炮孔的裝藥量,kg/m; h -超深。 (四)分段裝藥:

分段裝藥各分段裝藥量單獨計算:

Q 1=q 1aW 12 Q 2=q 2aW 22 Q 3=q 3aW 32

式中:

W 1,W 2,W 3-各分段的最小抵抗線,m 。

露天礦爆破裝藥量計算

一、淺孔爆破每孔裝藥量可按體積公式計算:

q =kW 3

或 q =kV -k ɑHW

式中:

q -每孔裝藥量,kg ;

k -炸藥單耗,kg/m3;

V -單孔爆破巖石體積。

一次爆破總量按下式進行計算:

Q =Nq -kV 總

式中:

Q -一次爆破炸藥總量;kg ;

N -一次爆破炮孔總數;

V 總-一次炮孔爆破總方量;m 3。

二、深孔爆破裝藥量計算:

(一)單個深孔爆破時裝藥量計算:

正常情況下:

Q =q ɑHW d

當ɑ≥W d 時,以底盤抵抗線代替孔距;

Q =qHW d 2

當臺階坡面角小于55°時,應將底盤抵抗線用最小抵抗線代替:

Q =q ɑHW ,

當W d 與段高H 相差懸殊時,

Q =q ɑW d H 1

式中:

H 1-換算標高,m 。

H 1=W d /(0.7~0.8)

在用上述公式計算每孔裝藥量時,還需用每孔最大可能裝藥量G 進行驗算。

G =g (L -Lr )

式中:

基巖爆破裝藥量計算

5.5 裝藥量計算

5.5.1 單位裝藥量計算

依據瑞典的經驗設計方法,單位裝藥量

q 0=q 1+q 2+q 3+q 4。 (1)

式中

q 1——單位耗藥量,堅硬巖石的水下爆破單位炸藥消耗量經驗值約為2.47kg/m3;q 2——爆區上方水壓所增單耗,q 2=0.01H 2,kg/m3(H 2為水深); q 3——爆區上方覆蓋層所增單耗,q 2=0.02H 3,kg/m3(H 3為覆蓋層(淤泥或土、砂)厚度);

q 4——巖石膨脹所增單耗,q 4=0.03H ,kg/m3(其中H 為梯段高度)。 本工程中q 1=2.47kg/m3,H 2=23m ,H 3=21m ,H =9m 。代入式(1),得:

q 0=2.47+0.01×23+0.02×21+0.03×9=3.39kg/m3。

爆破作業過程中參照上述數據試爆后,單位炸藥消耗量調整為4.0kg/m3左右。

5.5.2 單孔裝藥量計算

單孔裝藥量

Q =q 0abH 0 (2)

式中

Q ——炮孔裝藥量,kg ;

q 0——單位炸藥消耗量,與巖石物理性質有關;

a ,b ——分別為炮孔的間距、排距,m ;

H 0——開挖巖層厚度,包括超深,m 。

將各取值代入式(2),得:Q =4.0×0.6×0.6×4=5.8kg 。

5.6.2 爆破施工安全控制

為了保證周圍建筑物的安全及居民生活,根據國家《爆破安全規程》及深圳市的規定,最大允許安全震動速度按≤1cm/s進行控制。

v =k (Q m /R) α

式中

v ——保護對象所安全允許質點振速,cm/s;

k ——硬巖系數,堅硬巖石取50~150,可通過現場試驗確定;

α——衰減系數,堅硬巖石爆破時取1.5~2.5,可通過現場試驗確定; m ——藥量系數,一般取1/3或1/2;

Q ——最大單段裝藥量,kg ;

R ——距建筑物的距離,m 。

爆破藥量計算建管一班

分類

名稱 圖示 一般特性

集中藥包

高度不超過直徑4倍的圓柱形或長邊不超過短邊4倍的直角六面體

按形狀分類

延長藥包

高度超過直徑4倍的圓柱形或長邊超過短邊4倍的直角六面體

分集藥包

將集中藥包按一定的距離和藥量分成兩個子藥包

內部作用藥包

藥包在被爆破體內部,爆破作用形成藥壺,如破壞范圍剛好

達到臨空面,稱最大內部作用藥包

松動藥包

按爆破作用分類

拋擲藥包

爆破后,介質不會被拋出,權使介質表面隆起,當n=1時,為標準松動藥包,即爆破作用使破碎部分成直角倒正圓錐體

藥包在被爆破體內部,爆破時,在土石表面形成漏斗形破壞坑,當n=1時,為標準拋擲爆破藥包;當n<1時,為減弱拋擲藥包;當n>1時,為加強拋擲 爆破藥包

裸露藥包

藥包放置在爆破體表面或裂隙部位或淺穴處

1.4 藥包用量計算

各類爆破藥包量計算公式(表3-4)

炸藥單位消耗量q 值 (表3-6)

注;1、本表以2號巖石硝銨炸藥為準,當用其他炸藥時需乘以換算系數e 值

2、表中所列q 值唯一個自由面情況, 若為兩個自由面應 乘以0.83;三個自由面乘以0.67;四個 自由面乘以0.50;;五個自由面乘以0.33;六個自由面乘以0.17; 3、表中土的工程分類見表3-7;

4、表中值是在藥孔堵塞良好,即堵塞系數為1時定出。若堵塞不良好,則應乘以相應堵塞系數d ,見表3-8。

土的工程分類

注: 1 土的級別相當于一般16級土石分類級別; 表3-7 2 堅實系數f 相當于普氏巖石強度系數.

1.5 拋擲率E 與爆破作用指數n

1.6

度,擬采用2號巖石炸藥,工地要求拋擲率E=60%,求正常堵塞情況下藥包質量。若a=0度(水平地形)則其他條件相同情況下藥包質量又為多少?

解 (1)由表3-7知砂巖為七類土,參考表3-6取q=2.2kg/mmm, 采用2號巖石炸藥,故e=1.0,正常堵塞d=1.0 (2)由E=60%,a=45度可得 F(E)=0.45×10 =2.674,f(a)=26/a=26/45=0.5778

(3)將q 、W 、F(E)、f(a)代入藥包用量計算公式(3-3)中有:

Q=eq·W 3·F(E)·f(a)

=2.2 ×53×2.674×0.5778=424.89kg

(4)若為水平地形(a=0°), 則此時f(a)=1,而F(E)不變,仍為2.674,因此在水平地形情況下,藥包用量為: Q=eqW3F(E,a)=2.2×53×2.674=735.35kg

說明達到相同的拋擲率,水平地形比斜坡地形需要更多的炸藥量,可見斜坡地形對爆破是很有利的。

例3-2 在密實的石灰巖上開一深1.6m 、直徑42m 的炮孔,采用2號巖石硝銨炸藥(裝藥密度為0.9g/cm3)進行松動爆破,求在堵塞良好情況下的藥包重量。

解 由表3-7查得密實的石灰巖為六類土,參考表3-6取q=1.75kg/m3, 采用2號巖石硝銨炸藥e=1,炮孔裝藥長度L 一般為炮孔深度的1/3—1/2,現假定藥包長L=h/2=1600/2=800 mm, 則堵塞物長L=1.6-0.8=0.8m,W=1.6-0.4=1.2m。 由公式(3-8)得:

Q=0.33eq·W 3=0.33×1×1.75×1.23=0.998kg 800mm 長藥包重為[(π×4.23)/4]×80×0.9=997g=0.997kg,與假定相符,堵塞長度有800mm 已充足,故所需藥量定為1kg 。 例 3-3 在軟的石灰巖上打一個1.6m 深的炮孔,孔徑35mm ,采用62%膠質炸藥(裝藥密度為1.01g/cm3)進行松動爆破,求堵塞良好情況下的藥包重量。

解 由表3-7查得軟石灰巖屬五類土,參考表3-6取q=1.53kg/m3, 因采用62%膠質炸藥,由表3-5知e=0.89。計算時先假定藥包長度L=800mm,則W=1.6-0.8/2=1.2m。有公式(3-8)得: Q=0.33eq·W 3=0.33×0.89×1.53×1.23=0.78kg

800mm 長藥包重量為0.25×3.14×3.53×80×1.01=777g=0.78kg與計算假定相符,堵塞長度800mm 已足夠,因此所需藥量為0.78kg 。

2 淺孔爆破計算

淺孔爆破用藥量計算 表3-11

例3-5 高邊坡場地平整,擬采用直徑D=175mm的垂直深孔松動爆破,臺階高H=13m,巖層為泥灰漿,用2號巖石硝銨炸

藥,求每孔用藥量。

解 假定鉆根長h=0.5m,預計炮孔深度l=13+0.5=13.5m,取△=900kg/m3, τ=0.5,m=1,e=1,泥灰巖為六類土,參考表3-6,q 取1.7kg/m3, 則由公式(3-24)得:

鉆根長:h=0.2w=0.2×2.75≈0.5m

炮孔深:l=13+0.5=13.5m,與計算假設相符 炮孔間距:a=W=2.57m

由式(3-26)可得:Q=0.33·e ·q ·a ·H ·W=0.33×1×1.7×2.57×13×2.57=48.17kg 故每孔需用藥量48.17kg 。

4 藥壺爆破計算

藥壺爆破用量計算 表3-14

注:①計算出的炮眼數量,必須均勻分布于隧道開挖面上;

②掏槽眼的深度應比掘進眼深15~20cm, 掘進眼底部應在同一平面上; ③在斷面各拐角處,因受較大的巖石夾制作用,故必須布置一個周邊眼;

④周邊眼一般應以0.03(大于3m 深的炮眼)~0.05(小于3m 深的炮眼)的斜率外插打眼,以保證鉆機眼所必須的必要空間。眼深超過

2.5m 時,應使內圈眼與周邊眼有相同的斜率傾角。

6 光面爆破和預裂爆破計算

自然坡度a 與n 值的關系(E=60%) a 值 n 值

20——30 1.5-----1.75

30——50 1.25----1.50

45——70 1.00----1.25

>70 0.75----1.00

例3--6某山坡開挖路塹,采用定向加強拋擲爆破,山坡自然坡度a=45,土質為軟石,最小抵抗線長度W=7.5,用 2 號巖石硝銨炸藥, 求拋擲率為60%時的藥包重量. 若拋擲率為67%,藥包重量又是多少? 3

解 采用2號巖石硝銨炸藥e=1,軟石屬五類土, 取q =1.5kg/m,爆破作用指數由表3—20得1.25. 由式(3—35) 得:

拋擲率為60%時的藥包重量為703。4kg

若拋擲率為67%,此時爆破作用指數按式(3—12) 計算:

由式(3—35) 可得用藥量:

8 微差爆破計算

8.1 爆破地震效應計算

爆破地震效應計算 表3--21

K c

注:藥包布置在水中或含水土中時,K c 值應增加0.5—1.0倍。

8.2 微差爆破計算

例3-7 某巖石挖方邊坡,擬采用微差爆破,分5段進行,已知最小抵抗線W=4.2m,巖石為最堅硬` 巖石,K 1=Kc =3,要求離建筑物的安全距離R d =60m,試計算最佳允許微差間隔時間和爆破允許最大用藥量 解: (1)計算最佳微差間隔時間 已知K 1=3,W=4.2m,由公式(3-39)可得: △t=K1*W=3*4.2=12.6ms (2)計算爆破允許最大用藥量

已知K c =3,R d =60m,取a=1.2,由公式(3-37)得: Q 1=△t

由公式(3-42)得:Qm=0.65NQ1=0.65×5×277.8kg=902.8kg

9 控制爆破計算

9.1 控制爆

=1.8×1.0×0.35×120=75.6g 用76g

采用三層裝藥,上層為25g ,下層為26g ,共布孔35個,全部墻總裝藥為: Q=76×35=2660g,每立方米墻體爆破耗藥量為:q=2660/0.5×1.5×9.0≈394g/m3,

表3-26中的中爆破鋼筋混凝土墻的耗藥量為350-400g/m3, 計算數值在此圍內,符合要求。 9.2隧道控制爆破

9.2.2爆破主要參數的確定 (控制爆破常用參數)

注:12#巖石如果為則按表行計算

2度

m 炮眼

此表為炸藥,其它,3-5進

炮眼深

1.0-3.5

直徑為

40-50mm

3內圈眼與周遍眼應用相同斜率鉆眼,且周遍≦20cm 4光面爆破應滿足表3-9的要求 9.2 .1 控制爆破原理(見下頁:)

接上頁:

光面爆破質量要求 表3-29

注:①超欠挖的測量以爆破設計開挖線為準;

②平均線性超挖量=超挖面積÷爆破設計開挖面周長(不包括隧道底寬度); ③最大線性超挖量系指最大超挖處至爆破設計開挖輪廓切線的垂直線; ④炮眼痕跡保存率=殘留有痕跡的炮眼數÷周邊炮眼總眼數,應在開挖輪廓面上均勻分布;

⑤欠挖范圍每平方米內不大于0.1㎡。

9.3 隧道鉆爆方法

9.3.1 炮眼種類及掏槽方式

炮眼種類及掏槽方式 表3-30

垂直鍥形掏槽α、a 、b 等值炮眼數量法 表3-31

項目 炮 眼 數 量

炮眼參數的公式計算

計 算 方 法 及 公 式

炮眼數量根據巖石強度、地質構造、自由面數、坑道斷面尺寸、炸藥性質 、炮眼布置、炮眼直徑、炮眼長度等因素確定。先按下式計算,然后經過多 次試爆進行調整:

1、全斷面開挖時:

2、臺階或分部開挖時:

炮眼長度決定著每一掘進循環的鉆眼工作量、出渣工作量、循環時間和次 數以及施工組織。對掘進速度、圍巖的穩定性和斷面超欠挖有重大影響,一 般有以下兩種方法:

1、按導坑開挖斷面確定

l=(0.5-0.8)B ---(3-50) 系數(0.5~0.8)取值視圍巖條件好壞,若對爆破的夾制作用大,取小值;否 則,取大值。

2、全斷面開挖按規定循環時間計算

⑴鉆眼時間

⑵裝藥時間

在有自動裝藥機工地,裝藥時間實測確定。

⑶起爆及通風時間

⑷裝渣時間

⑸其他時間

包括在開挖面設置鉆眼和裝渣機械與清除危石的時間,以及其他時間損失。

總時間為:T= 炮眼長度為:

采用噴錨支護施工時,還應考慮施工時噴錨( )和位移量測( )兩項作

用時間,此炮眼長度為:

所以炮眼深度為:

一般炮眼深為1.2~1.5m

注:①計算出的炮眼數量,必須均勻分布于隧道開挖面上;

②掏槽眼的深度應比掘進眼深15~20cm, 掘進眼底部應在同一平面上; ③在斷面各拐角處,因受較大的巖石夾制作用,故必須布置一個周邊眼;

④周邊眼一般應以0.03(大于3m 深的炮眼)~0.05(小于3m 深的炮眼)的斜率外插打眼,以保證鉆機眼所需的必要空間。眼深超過

2.5m 時,應使內圈眼與周邊眼有相同的斜率傾角。

裝藥系數a 值

注:a 是指裝藥深度與炮眼長度的比值

2號巖石炸藥每米長度的重量γ值

9.3.3 電爆網路計算

電爆網路聯結方法、形式及適用條件 表

3-38

名稱

聯結形式

聯結方法、優缺點及適用條件

系將電雷管的腳線一個接一個地在一起,并將兩端的兩根腳線接至主線通向電源。 優點:線路簡單,計算和檢查線路較易,導線消耗較少,需準爆電流小。

串聯法

缺點:整個網路可靠性較差,如一個雷管發生故障或敏感度有差別時,易發生拒爆現象。 適用于爆破數量不多,炮孔分散并相距較遠,電源、電流不大的小規模

爆破,隧道中常用于小斷面坑道和較少雷管起爆開挖處。 系將所有雷管的兩根腳線分別接至兩根主線上,或將所有雷管的其中1根腳線集合在一起,然后接在1根主線上,把另1根腳線也集合在一起,

接在另1根主線上。 優點:各雷管的電流互不干擾,不易發生拒爆現象,當1個雷管有故障,不影響整個起爆。 缺點:導線電流消耗大,需較大截面的主線,聯結較復雜,檢查不便;若分支線電阻相差較大時,可能產生不同時爆炸或拒爆。

系將所有雷管的兩根腳線分別接至兩根主線上, 或將所有雷管的其中一跟腳線集合在一起, 接在另一根主線上. 優點:各雷管的電流互不干擾,不易發生拒爆現象,當一個雷管有故障,不影響起爆。

缺點:導線電流消耗大,需較大截面的主線,連結較復雜,檢查不便;若分支先電阻相差較大時,可能產生步弓市爆炸或拒爆。

適用于炮孔集中,電源容量較大及起爆少量雷管

系將所有雷管分成幾組,同一組的電雷管串聯在一起,然后組與組之間再并聯在一起。

優點:需要的電流容量比并聯小:同組中的電流互不干擾,藥室中使用成對的雷管,可增加起爆的可靠性。 缺點:線路計算和敷設復雜,導線消耗量大。

適用于每次爆破的炮孔,藥包組很多且距離較遠,或全部并聯電流不足時,或采取分層遲發布置藥室時使用,在隧道全斷面和大斷面開挖中常用

系將所有雷管分成幾組,同一組的電雷管并聯在一起,然后組與組之間串聯在一起。 優點:可采用較小的電容量和較低的電壓,可靠性比串聯強。

缺點:線路計算和敷設較復雜,有一個雷管拒爆時,仍將切斷一個分組的線路。

適用于一次起爆多個藥包且藥室距離很長時,或每個藥室設2個以上的雷管而又要求進行遲發起爆時,或無足夠的電源電壓事使用。

系將所有雷管分成幾組,同一組的電雷管并聯在一起,然后組與組之間串聯在一起。 優點:可采用較小的電容量和較低的電壓,可靠性比串聯強。

缺點:線路計算和敷設較復雜,有一個雷管拒爆時,仍將切斷一個分組的線路。

適用于一次起爆多個藥包且藥室距離很長時,或每個藥室設2個以上的雷管而又要求進行遲發起爆時,或無足夠的電源電壓事使用。

并串聯法

R=R主+R支+nr+R' (3-58) I 準=i (3-59) E=RI=(R主+R支+nr+R')i >=i I = R 主+R支+nr+R'

R------電爆網路中總電阻,Ω;

I 準------電爆網路分支路的準爆電流,A; I------電爆網路中所需總的準爆電流,A; E------電源電壓或所需電源的電壓,V; R 主------主線電阻,Ω;

R 支------端線、聯結線、區域組的電阻,Ω;

R ‘------電源的內電阻,Ω;當用照明線路或動力線路時可忽略不記; n------線路中雷管的個數;

r------每個雷管的電阻,Ω;一般常用r=1.5計算; m------并聯分支線路的組數;

i------通過每個電雷管所需的準爆電流,A ;交流點為2.5A, 直流電為2.0A; Rmin------電阻平衡后各分支線路中最大的電阻, Ω; Ri------第i 分支線路的電阻, Ω; N------每藥室并聯雷管數目, 個;

R2i------第i 個分支線路上端線\聯結線區域線的電阻, Ω

線電阻R 主=6Ω,端線,聯結線的電阻為R 支=1.2Ω. 直流電源內電阻R'=0,試計算電流強度 能否滿足準爆要求。 解 (1)每個電雷管的電阻按1.5Ω計, 通過每個電雷管所需的準爆電流 i 值由表3-39查

得, 當使用直流電時為2.0A 。 所需直流電源電壓根據公式(3-60)得:

E=(R 主+R 支+nr+R')i =(6+1.2+24×1.5+0)×2=86.4V 故所需直流電源電壓應大于87V (2)采用復式串聯電路,則實際通過每個雷管的電流強度由公式(3-68)得:

故電流能達到準爆的要求。 例 3-11隧道開挖采用淺孔爆破,鉆孔72個,在每孔內裝電雷管 1 個,共設6組分支線 路,采用串并聯網絡。電源電壓為220V 照明線路,試計算能否達到電爆網路的準爆電流。 解 電源主線電阻估計為3.5Ω, 每一組支線路電阻為2Ω, 電源內電阻忽略不計, 由串并 聯電爆網路計算公式(3-68)得:

故電流強度能達到要求. 例 3-12 場地平整的高階多段延期深孔 瀑破, 共60個孔, 每孔分段裝藥包2 個, 每藥包內 裝電雷管1個. 炮孔布置和爆破順序如圖3-4所 示. 試計算用380V 動力線路為電源, 通過每個雷 管的電流強度. 解 根據瀑破要求采用并串聯網絡, 共5組 支線路, 每組支線路有藥孔12個, 每藥孔設雷管2 個, 選用即發電雷管的電阻均為1.5Ω; 一段電雷 管的電阻為1.5Ω; 二段電雷管的電阻 為1.6Ω; 三段電雷管的電阻為1.4Ω; 四段電雷管的電阻 為1.55Ω. 主線電阻R 主估計為4.5Ω, 每一支線電阻 R 支為1.2Ω, 則各支線的電阻 分別為: R1=n1r1/N+R2.1=12*1.5/2+1.2=10.2Ω R2=n2r2/N+R2.2=12*1.6/2+1.2=10.8Ω R3=n3r3/N+R2.2=12*1.4/2+1.2=9.6Ω R4=n4r4/N+R2.4=12*1.55/2+1.2=9.6Ω R5=R3=9.6Ω 進行電阻平衡, 選用每支線電阻以10.8Ω為準, 則第一支線路(即發應增附加電阻0.6Ω,

中深孔爆破炸藥量計算方法的應用1

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中深孔爆破炸藥量計算方法的應用

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鄭明焦N 潘洛鐵礦,福建

關鍵詞:中深孔爆破;裝藥系數;炸藥量計算

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摘要:深孔爆破中,使用常規方法計算出的炸藥量很難恰好滿足已施工深孔的爆破合理需求量,在井下中深孔爆破中,按爆破設計的排孔裝藥系數計算藥量,在生產中取得良好的效果。

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+前言

潘洛鐵礦洛陽礦區南礦段$,V 礦體+"&K水平以上礦

體,采用措施斜坡道開拓,井下開采以無底柱分段分條崩落法為主。投產初期,由于缺乏經驗,中深孔爆破參數取值困難,生產中按常規計算方法算出的爆破炸藥量與爆破設計排孔實際需求藥量不吻合,給生產帶來不必要的麻煩和浪費。在生產過程中,技術人員經過多次試驗,在取得單位米孔裝藥量值的基礎上,結合爆破設計的排孔裝藥系數進行排孔爆破炸藥量的計算,解決了過去常規方法計算藥量在爆破中存在的問題,在生產中得到廣泛應用。

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文章編號:

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作者簡介:鄭明焦!"#$"%&,男,福建省仙游縣人’"##(年畢業于福建省冶金工業學校’福建省潘洛鐵礦生產科采礦助理工程師。

常規藥量計算方法及生產中存在的問題

深孔爆破主要參數有孔徑(L )、孔底距(7)、孔深(W )、排間距或最小抵抗線(X )和炸藥單耗(Y )。這些參數中,孔徑(L )取決于鑿巖機配用鉆頭的直徑(! );孔深(W )可根據礦體產狀、厚度等特征由設計需要而定;其它參數的確定都與礦石堅固性系數(G )有關。

深孔爆破落礦主要包括深孔設計施工及爆破設計施工。深孔設計施工是指根據礦石堅固性系數及礦山各自特點,在對應的X 、7、K 等參數值中選取合理的參數,設計施工出合理的深孔;爆破設計施工是指通過藥量計算、裝藥設計、爆破網絡設計并施工,把礦石理想地崩落下來。深孔形成后,按深孔控制落礦范圍,炸藥盡量均勻分布,避免局部藥量過分集中或按深孔擔負爆落體積和難爆程度分配,邊界處較難爆的孔應分配炸藥等原則,進行排孔合理裝藥設計,則排孔所需

?!" ?

中國礦山工程(第$%卷)!""#年

合適爆破藥量就可確定;而爆破設計的常規藥量計

算公式如下:

(+)&’()*

對于平行孔) (,-./(0-! ! ! ./對于扇形孔) (1-式中:——排孔消耗炸藥量,&’—23;

! ) ———排深孔爆落的礦石體積,0$;——排孔的密集系數;! 0—

——排孔的排距,! -—0;

——同排孔間距或孔底距,, —0;! 4———孔深,0;! *———炸藥單耗2350$;! . ———排孔孔數,個;

——排孔預定崩落巖石面積,1—0! 。從以上排孔總藥量&’計算公式可知:在深孔施工完畢后,除炸藥單耗(*)值外,其余計算藥量的參數都是定值。要使計算出來的排孔爆破總藥量&’與合理爆破所需的實際藥量相等,則炸藥單耗*的取值是困難的,尤其對于尚無長期生產經驗數據作參數的礦山而言6其難度更大。炸藥單耗*的取值不當,常會出現問題。

(+)常規計算出來的藥量小于排孔爆*值偏小,

破合理需求量,爆破裝藥時容易造成藥量不足,而無法滿足排孔裝藥設計的要求,影響中孔爆效,其結果是爆破后大塊率增多,從而導致二次爆破藥量的增加。

(! )常規計算出來的藥量大于排孔爆*值偏大,

破合理需求量,裝藥爆破時會出現炸藥剩余。將造成:不僅不能提高爆! 若把剩余炸藥全數裝入孔中,效,且會造成局部區域藥量過分集中,爆破后易造成眉線,設備或附近構筑物破壞;" 由于深孔爆破時領用的炸藥一般需經加工,改變某些屬性6若把剩余炸藥久置或回收6炸藥容易結塊或失效6造成浪費。

(7)計算排孔裝$根據炮孔裝藥系數

藥量

在同一礦體條件下,鑿巖設備相同,爆破裝藥設備一樣。深孔爆破時,單位米孔裝藥量是相對固定的常值(8),可根據下式進行爆破藥量計算:

(! )&’(8! 4’! 79+:; <式中:—單位米孔裝藥量常值,8——2350;

! 4’———排孔孔深總長度,0;——排孔裝藥系數;7—

—裝藥過程中炸藥總損失率6一般為#=" ; ——

+"=。

($)的確定!"#單位米孔裝藥量常值

式(! )排孔藥量計算中,單位米孔裝藥常值8有以下兩種確定方法。(+)理論近似計算法:參照鉆頭直徑,結合現場炮孔直徑測定,確定炮孔近似直徑>,則

($)8(+5%#>! $! "?""+

式中:——深孔近似直徑,>—@0;

——裝藥密度(取值可參考設備提供的指$—

標),[email protected]$。

(! )試驗數值歸納法:按常規方法進行深孔爆破試驗,在爆破施工過程中,根據裝藥實際情況,算出排孔裝藥系數(7),據炸藥加工損失量及裝藥返粉損失量計算出爆破過程中炸藥總損失量(; );則按公式(! )得:

(%)8(&’54’! 79+:; <

進行幾次常規爆破試驗得出8+、則8! 、????????? 8. ,

(8+:8! :?????????:8. )8(5. !%&排孔裝藥系數’及其計算

爆破設計時按排孔裝藥分配原則對各孔裝藥長度進行分配設計,則各孔裝藥段的總長度4! 與排孔總長度4的比值為爆破設計的裝藥系數,即:

(4! 54’)7(! +""=

(()!%!爆破炸藥總損失率

炸藥總損失率(; )是指在爆破時,炸藥加工及裝藥過程的炸藥損失比率,主要包括炸藥加工的報廢率及裝藥返粉率。

潘洛鐵礦的斜井!$A 礦體采用無底柱分段崩落法,中深孔落礦回采條件:! 分段高度+"0進路沿走向布置,進路間距B0;" 中孔布置均為立面扇形炮孔;%鑿巖設備為CDEF" 重型導軌式鑿巖機,配用鉆頭&G#00;裝藥密’使用HCIE+#"型裝藥器,度("?F " +?")參照[email protected]$J (礦石堅固性系數K (B" +%,其它同類型礦山情況,中深孔設計選取參數最小抵抗線-(+?#" !?"0,炮孔密集系數0(+?"" +?!,孔底距

單位炸藥消耗*(+?"L!?%[email protected]$J ) 引爆, (+?#" !?G0,

點火方式為導爆管孔口火雷管起爆。

潘洛鐵礦斜井+M"0中段9該分段與頂板圍巖直接接觸<$A 進路排孔爆破時6該排孔設計見圖+。

(+)單位米孔炸藥消耗量8值理論近似計算:鑿巖機鉆頭直徑G#00,現場實測施工后炮孔孔徑為GB " M"00,取>(GF00,裝藥密度為"?F " +?"[email protected]$6

第! 期

中深孔爆破炸藥量計算方法的應用鄭明焦:

?!" ?

開始進行中深孔"33/年正式投產,"33/年! 月后,

單位米孔裝藥量6值的測定,實踐中通過理論近似值計算及多次實踐歸納,最終確定"7*’中段的中值為/+.,-/+1%&#’,此后".*’孔單位米孔裝量(6)

中段的中孔爆破都采用排孔設計裝藥系數進行爆破藥量計算,在生產中取得良好效果。據統計數據分析,采用常規藥量計算及設計排孔裝藥系數,兩者噸礦炸藥消耗比較見表" 。

表" 炸藥消耗比較

項目常規藥量計算

一次爆破炸藥二次爆破炸藥平均噸礦單耗

消耗#$%&#’)消耗#$%&#’(%&#’*+,,-*+."*+,0-*+,,

*+*,*+*!

*+./*+,1

取值! 2*+3,’,把5、(/),得:! 值代入式

/

裝藥系數藥量計算

62"#!" 5! ! *+**"2/+7!%&#’

(0)按排孔合理裝藥設計,求出排孔裝藥系數:由于井下中深孔爆破采用導爆管孔口引爆的起爆方式,根據經驗并結合實際生產情況確定該排孔裝藥設計見圖0,排孔設計裝藥總長度802,/+"’,排孔總長度892.1+0’,則:280#8; ! "**<277+3<。

排孔設計裝藥系數計算藥量的應用A 自"33/年

共回采礦, 月開始至"337年".*" "7*’中段中孔,

石"7+.萬B ,按本礦炸藥調撥單價/+0元#%&計算,采用新方法進行藥量計算,僅爆破一項共節約炸藥成本01".*元。

井下中孔落礦生產實踐證明,采用排孔設計裝藥系數進行藥量計算,在爆破應用中有如下優點:

按爆破范圍藥量分配原則,進行#中孔設計施工后,

排孔中各孔裝藥量的設計,有利于保證炮孔的爆破質量。把爆破范圍$按設計裝藥系數進行藥量計算,

藥量分配及排孔合理總裝藥量有機結合起來,能使爆破工在裝藥過程中對各孔裝藥量心中有數,從而取得合理裝藥的目的。%本礦目前中孔爆破仍采用導爆管孔口引爆,爆破范圍炸藥量合理分配受到一定程度的限制。若今后生產中引進孔底引爆技術或

炸藥總損失率

(=):根據多年經驗和測試,(/)

在拌藥過程中加工損失為"<,裝藥返粉率一般為

故取"*<。.<-"*<,

(! )按排孔裝藥系數計算爆破藥量:>; 26! 8; ! :! ?"@=)20"1+.%&

因此A 按排孔裝藥系數計算,該排孔爆破藥量為0"1+.%&。

導爆索孔間引爆,將能提高爆效,降低排孔裝藥系數,從而降低噸礦炸藥單耗。

, 結語

在深孔爆破中,按爆破設計深孔的裝藥系數進行爆破藥量計算較合理,凡是散裝炸藥深孔爆破,不管是露天或井下,也不管是平行孔、扇形孔或放射狀孔,該方法的應用將有利于保證深孔的藥量控制及爆效的提高,從而取得較好的經濟效益。

! 應用效果分析

潘洛鐵礦措施斜井自"330年下半年試產到

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