李海亮,杜兴光
（辽宁省北票市保国铁矿中国华冶科工集团有限公司北票分公司，辽宁 北票 122104）
摘 要：随着先进的爆破技术、爆破材料的应用,很多爆破技术及理论得到更新和发展。对于一个矿山,爆破参数和爆破振动效应影响是矿山经济效益和安全生产的重要因素，直接制约矿山的产量和效益。基于此，文章主要以铁蛋山矿为研究对象，对采矿爆破进行了分析，并对其参数优化与应用进行了研究。
关键词：铁蛋山矿；采矿爆破；参数优化；应用
0 引 言
随着科技的发展进步，大型金属矿山的开采技术也在逐步完善中，几年来，对于大型金属矿山的开采通常采用深孔爆破[1]的形式，采用爆破技术能够运用炸药的能量破坏物体原来的结构，是目前国内最经济便捷的开采方法之一，其开采能力强，生产量高，是一种高效的大规模的采矿技术[2]，但是大多数的爆破技术都基于爆破者的经验或通过推理计算，该方法缺乏科学性和理论性。因此，对采矿爆破参数优化及其应用进行分析，有助于提高采矿效率。
1 采矿爆破参数的构成
爆破参数主要有三种参数构成，分别为集合、填装和起爆参数。这些参数决定了炸药的合理分布，以及爆炸能量的大小控制，在矿山开采的过程中，爆破参数的合理性不仅仅决定了爆破效果，也关系到人员安全及爆破后矿石的大小和构成是否发生变化。目前我国的爆破参数大多通过经验法和类比发来确定，矿山的环境不同，我们所采用的方法也有所不同，当矿山平行布置炮孔时，可按公式为W=d(7.85∆r/mq)1/2计算；若最低线与孔径的大小成正比时，我们多数采用经验法来确定最小抵抗线参数，可按照矿山矿石的坚硬程度来确定，一般较为坚硬的矿石爆破参数的取值范围为W=(25-30d)，一般坚硬的矿石爆破参数的取值范围为W=(30-35d)，较为柔软的矿石取值范围为W=(35-40d)。若根据经验法确定爆破参数，则可依据爆破孔径深入的大小，选取爆破参数。
此外，在爆破过程中，炸药密度、密集系数和装药系数也会影响采矿爆破效果；单位岩石炸药消耗量、最小抵抗线和孔间距等等同样也需要进行优化[3]，为提高采矿的爆破效果奠定基础。
2 铁蛋山矿采矿爆破参数优化与应用
2.1 铁蛋山矿概况
保国铁矿铁蛋山矿区位于辽宁身北票市保国老镇境内，是凌钢集团北票保国铁矿有限责任公司拥有的三个矿区之一。该矿区的矿体为磁铁石英岩层，矿体上、下盘围岩主要为混合岩，局部夹斜长角闪岩，矿体及上、下盘围岩稳固性比较好。铁蛋山矿区的矿体产状特点是：总体走向呈近SN向，只有IV号深部矿体位于4-7线走向变为NW向322°-339°。矿体倾斜，平均倾角为50°-65°，一般地表较陡而深部相对略缓，北部较陡、南部相对略缓。矿体呈层状、似层状产出，局部有分支复合膨缩现象。主矿体连续性较好，次要矿体连续性较差。各矿层之间的距离在矿床北部为10-25 m；中部和南部Ⅲ号矿尖灭，IV号矿体与Ⅱ号矿体间距加大为50-100 m。
2.2 铁蛋山爆破设计优化
在原爆排的基础上，增加加强排，加强排与正排间距0.5 m，炮孔交错布置，由原孔底起爆调整为孔底和孔中双起爆。每次爆破后，经现场出矿统计分析，与原设计的矿石回采率、爆破效果均有较大的提高[4-6]。具体优化方案如图1、2、3所示：
图1 原扇形炮排爆破装药设计图
Fig.1 blasting charge design drawing of original fan-shaped gun row
图2 优化调整后扇形炮排爆破装药设计图
Fig.2 blasting charge design drawing of fan-shaped gun row after optimization and adjustment
图3 优化调整后扇形炮排加强排爆破装药设计
Fig.3 optimization and adjustment of blasting charge design of fan-shaped gun row reinforced row
表1 优化调整后扇形炮排加强排爆破设计参数
Table 1 optimization and adjustment of blasting design parameters of fan-shaped gun row reinforced row
2.3 爆破装药安全要求
装要前必须清理孔内积渣、实测孔深，对实测数据进行确认，严格遵照后附爆破装药参数施工。爆破现场必须安排专人对导爆管段数核对后，按设计数量发放到各装药地点，按安全规定要求放置在安全地方。各装药地点应安排专人检查确认导爆管的段数，经确认后方可加工起爆药包，并将导爆管整齐有序地摆放在现场。导爆管严禁打结，踏踩、硬拉硬拽或用硬物撞击。起爆药包装入孔内后，其段别标签应留于孔外，以便检查[7]。二次及多次联接雷管必须悬挂好，以防激起碎石破坏起爆网路，主起爆线路的两根导爆管必须拉直并拢，并每隔3 m用胶布捆扎一次，保留好段别标签。炸药与起爆弹必须紧密接触、严防脱节，起爆弹装入孔内后，其段别标签应留于孔外，以便检查。主起爆线及支线严禁打结，起爆支线和主线联接时，聚能端头必须背向支线爆轰波传导方向，搭线长度不小于200 mm；导爆管雷管严禁拉伸、打结、踩破。在起爆前，必须对起爆网路进行检查，确认无误后方可起爆。装药过程要严格按爆破装药设计做好孔底及孔口的充填堵塞。
2.4 采矿爆破参数优化后的经济性分析
原设计及优化设计后的爆破参数如下表所示：
表2 原设计及优化设计后的爆破参数
Table 2 blasting parameters after the original design and optimization design
通过表2我们可以发现优化后的爆破参数，其炸药消耗量及雷管和起爆具的消耗量虽然有所增加，但是，崩落矿量有了明显的增加，其炸药单耗也随之降低，由此可以说明，优化后的爆破设计方案的经济性有了明显的提高。且铁蛋山的矿体稳固性相对较好，通过孔底采矿和孔中双起爆采矿方法，提高采矿效率。
3 结束语
综上所述，对采矿爆破参数进行优化，能够大幅的提高采矿效率，降低凿岩成本和火工品单耗，起到了降本增效的作用[8]。因此，在铁蛋山矿采矿爆破优化过程中，企业应重视对掏槽方式的选择，遵守爆破装药安全要求，提高爆破的经济性，推动铁蛋山采矿事业的发展。
参考文献：
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