第２９卷第１期 ２０１０年Ｏ３月 吉林地质 ＪＩＬＩＮ ＧＥＯＬ０ＧＹ Ｖ０１．２９ ＮＯ．１ Ｍ ２０ｌＯ 文章编号：１００１＿２４２７（２０１０）０１—１３７—３ 中深孔松动控制爆破在露天方解石矿中应用 成汉军，于景山，徐立昌，于伟强 吉林省有色金属地质勘查局六。四队，吉林桦甸１３２４００ 摘要：桦甸市全兴矿业有限公司银龙大理岩矿是露天开采大理岩（方解石）的矿山，但由于传统的爆破方法造 成优质矿石在爆破过程中因抛掷碰撞、炮孔内爆轰压力过大而形成粉碎区而使矿石粉碎，落地后被污染而使部分 优质的矿石不能被利用，造成资源浪费。为此进行多次中深孔松动控制爆破试验并获得成功，使优质的矿石得到 了回收，提高了产品质量，提高资源利用率，降低了生产成本。 关键词：爆破参数；炸药单耗；中深孔松动控制爆破；间断装药；不耦合装药 中图分类号：ＴＤ２３１文献标识码：Ｂ Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐ—ｈｏｌｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｏｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｎ ａｉｒ ｃａｌｃｉｔｅ ｍｉｎｅ ＣＨＥＮＧ Ｈａｎ－ｊｕｎ，ＹＵ Ｊｉｎｇ—ｓｈａｎ，ＸＵ Ｌｉ－ｃｈａｎｇ，ＹＵ Ｗｅｉ－ｑｉｎｇ ａＴｅａｍ ６０４，Ｎｏｎ－ｆｅｇｇＯｌｌ￣ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＢｕｒｅａｕ ｏｆＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈｕａｄｉａｎ １３２４００，Ｊｉｌｉｎ，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｕａｄｉａｎ Ｃｉｔｙ Ｑｕａｎｘｉｎｇ Ｓｉｌｖｅｒ Ｄｒａｇｏｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｉｓ ａｌｌ ｏｐｅｎ－ａｉｒ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｍｉｎｉｎｇ Ｄａｌｉ ｍａｒｂｌｅ （ｃａｌｃｉｔｅ）ａｎｄ ｍｉｎｅ，ｂｕｔ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｒｓｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｑｕａｌｉｔｙ ｏｒｅ ｉｎ ｈｅｔ ｂｌａｓｔ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｈｅｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｒｏｗ，ｓｈｏｔ ｈｏｌｅ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｐ￣ｓｓｕｒｅ ｉＳ ｔｏｏ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆｌａｒｇｅ ｃｒｕｓｈ ｚｏｎｅ Ｅｒｓｈｉ ｏｒｅ ｃｒｕｓｈｉｎｇ， ａｆｔｅｒ ｌａｎｄｉｎｇ ｓｏｍｅ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｏｒｅ Ｅｒｓｈｉ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃａｌｌ ｎｏｔ ｂｅ ｕｓｅｄ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｗａｓｔｅ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｔｏ ｔｈｉｓ ｅｎｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｔｉｍｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｏｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｈｏｌｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｔｅｓｔｅｄ，ＳＯ ｔｈａｔ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｏｒｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ，ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｑｕａｌｉｔｙ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｕｎｉｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｏｓｅ ｈｏｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ；ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ｃｈａｒｇｅ； ｎｏｎ－．ｃｈａｒｇｅ－．ｃｏｕｐｌｅｄ 桦甸全兴矿业有限公司银龙大理石矿始建于 中段的一套浅海相与陆相交互相的一套浅变质岩系 ２０世纪９０年代，由于当时所采出的矿石全部用于 中，是由成分单一且ＣａＣＯ，质量分数较高的碳酸 加工水磨石，生产能力小。原露天矿爆破方法采用 盐岩（灰岩）经区域变质及热动力变质作用后，岩 的是浅孔扩壶爆破法，爆破产生的地震波、冲击波 石经重结晶和退色而形成的一种沉积变质岩。因 较大，飞石较多，对周边的环境破坏较大。尤其是 此，其矿床成因类型应属沉积变质矿床。由于成矿 爆破飞石难以控制，常常砸坏树木和矿区建筑，严 过程海进、海退频繁，呈现出沉积韵律，造成沉积 重威胁着农田耕作和搞小秋收农民的人身安全。而 间断，在大理岩中每隔１００—３００ ｃｍ就存在一与 且采用传统的爆破方法，因抛掷爆破、炮孑Ｌ粉碎半 矿体产状相同的沉积层，沉积层多为泥质砂岩、泥 径过大而导致崩下的矿石块度不均，含方解石较高 的优级质矿石易碎，损失率大（如图１）。不利于 铲装，炸药单耗高。为此２００８年４～１２月，矿山 决定采用边试验边生产的方式，开始进行中深孔松 动爆破试验研究。 岩，一般每层厚３～１０ ｃｍ。矿体近南北走向，东倾， 倾角６８。～７２。，矿体水平厚度２Ｏ～３０ ｍ。 矿体上下盘围岩均为凝灰质板岩，岩石呈灰黑 色，变余泥质及凝灰质结构，板状构造，凝灰质板 １ 地质概况及开采技术条件 岩与大理岩矿体呈整合接触关系。 矿体围岩的抗压强度在４３．６８—５８．６９ ＭＰａ， 大理岩矿石的抗压强度在２５．３２～３４．２５ ＭＰａ，其 该矿区内大理岩（矿）产在下二叠统大河深组 测试结果均小于６０ ＭＰａ，围岩属中硬岩石类型。 收稿日期：２００９．１０．０７；修订日期：２０１０－０２．０２ 作者简介：成汉军（１９６２～），男，吉林桦甸人，吉林省有色金属地质勘查局六０四队高级工程师 ｌ３８ 吉林地质 第２９｛ 岩石力学性质中等稳固。矿石硬度为３～３．５，体 （１）试验研究现场：现正在开采的５７５ ｍ台瞪 重为２．７５ ｔ／ｍ’，松散系数为１．４５。 （如图２）。 ２露天开采技术参数 （２）从理论上探讨矿石的可爆性上人手，并中 矿石可爆性测定、炸药单耗值测定。 台阶高度为１０ ｍ，台阶坡面角为７０。，钻孔 （３）现场爆破参数研究，爆破参数以孔径、孑 设备选用型号：Ｑｚ卜ｌ０００轻型潜孔钻机，孔径 距、排距、炸药单耗为主要确定对象。炸药单耗 １２Ｏ—ｌ５０ ｍｍ。 值、孑Ｌ径由大到小，适当调整孔距、排距逐步试验， ３爆破方案 以体现较好的经济效益，最后达到松动爆破且块月 ３．１爆破试验研究内容 控制在８００—２００ ｍｍ，挤压破碎量不超过５％白 目标。 图１破碎的优质方解石矿石 图２ ５７５ ｍ松动控制爆破实验中段 Ｆｉｇ．１ Ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｔｒａｃｔｕｒｅ ｃａｌｅｉｔｅ ｏｒｅｓ Ｆｉｇ・２ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｐａｒｔ（５７５ｍ）ｏｆ ｌｏｏｓｅ ｈｏｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ３．２爆破试验方案 ３．４试验效果 试验采用２ 铵油炸药（药卷直径８０ ｍｌＴｌ。）， 第一个起爆孔临近自由面处矿石的爆堆被移亏 不耦合装药，导爆索起爆法，炮孑Ｌ为三段药柱（长 了近１．５～３ ｍ，其它相应炮孑Ｌ附近的矿石得到－】 ２ ｍ）间隔（１ ｍ）装药（间隔中不填塞），孑Ｌ外微 松动，位移不超过０．５～ｌ ｍ，矿石块度在７００— 差起爆。 ２００ ｍｎｌ之间的占８０％，７００～１０００ ｍｎｌ之间的 （１）深孑Ｌ布置方式：倾斜深孔，倾斜角＝台阶 １５％，２００ ｍｍ以下的占５％，挖掘机可直接进行 坡面角。孔深１１－３ ｍ，双排孔布置。 矿作业，爆破时震感明显减弱，炮孔爆破的粉碎 （２）爆破参数：炮孔直径￣ａ１２０ ｍｍ，最小抵抗 半径由原来的１～１．５ ｍ降到０．５以下，炸药单紊 线（底盘抵抗线）Ｗ＝２．５ ｍ；孔距ａ＝２．５ ｍ， ｑ值由原来的０．２５～０．３０ ｋｇ／ｍ 降为０．１８～０．２ 超深０．８，排距２．５ ｍ。分三段装药，二段间隙， ｋｇ／ｍ 。 间隙长２ ｘ １＝２ ｍ，装药长度ＬＲ＝２×３＝６， 几点体会：①、为了减少爆轰压力过高而造 填塞长度３＿３ ｍ，为了减少对方解石的污染，填塞 的药包周围矿石过度粉碎（优质的方解石矿石的老 物用方解石粉进行填塞；孔间微差起爆间隔时间为 碎半径超过１～１．５ ｍ），采用空气间隙装药（间迷 ２０ ｍｓ。详见图３ 装药），在沿炮孑Ｌ轴向上和药卷周边留环间隙（ ３．３现场施工 耦合装药），这种装药的特点是结构简单，可使 在现场制作起爆药包，手工装药。起爆顺序为 孔长度的药量分布均匀，均匀地降低炮孔壁上所 第一排ｌ号孔、依次为２号孑Ｌ、３号孑Ｌ、４号孑Ｌ、５ 受的峰值压力，从而使矿石在爆破过程中少产生碗 号子Ｌ、６号孔、７号孔、８号孔、９号孔，详见图３。 碎，块度均匀，单位炸药消耗量下降，每年可降 第ｌ期 成汉军等：中深孑Ｌ松动控制爆破在露天方解石矿中应用 ｌ ３ ９ 火工材料费用近５万元，大大的降低了生产成本。 ②、松动爆破解决了方解石矿石在开采过程中损失 率过大的难题。由于方解石特别是优质方解石矿石 较软、易碎，爆破参数没有可类比性，加工重质高 钙粉又是新项目，对方解石矿石的质量要求较高， 特别是传统的爆破中被半抛掷落地形成爆堆后的矿 石被污染，优质矿石因粉碎将所剩无几且不能被加 工利用。采用松动爆破使矿石不被抛掷，避免了二 次污染和破碎，提高了矿石的利用率，将矿石利用 率由原来的６０％提高到７５％以上，使有限的资源 得到了充分利用。 参考文献： 【１】中国矿业学院．露天采矿手册【Ｍ】．煤炭工业出版社，１９８６． 【２】陶颂霖．凿岩爆破【Ｍ】．北京：冶金工业出版社．１９８６． Ｉ、２、３、４、５、６、７、８、９－－炮孔编号及起爆顺序号 图３炮孔位置及起爆顺序图 Ｆｉｇ．３ Ｓｈｏｔ ｈｏｌｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｏｒｄｅｒ （上接１３６页） 转换，在文件菜单中选择打开文件，在输出菜单中 编制各种表格，钻孔、地质路线点和勘探线端点坐 选择输出ＭＡＰＧＩＳ明码格式，选择文件确定存一 标表，这些数据可在地质报告文字编写时利用，如 个．ｗａｌ写字板格式文件，通过此文件获取到每条 储量估算范围拐点坐标值。 线的线型、颜色、参数等及每条线的结点坐标值， 详见图２。 ３需要说明的问题 ２．３上述方法在工作中的应用 （１）通过图件中的图元编号确定其所处的大地 图件中点、线图元位置的坐标转出，应用十分 坐标，要想实现该坐标的准确性，必须要将矢量化 广泛。 的图件，通过误差校正将其校正到标准的大地坐标 点图元位置的坐标转出可利用图件中的钻孑Ｌ、 位置上。 地质路线点等点位置所处的坐标，转成文本数据。 （２）图件在标准位置上所求的坐标值及储量估 线图元位置的坐标转出可利用图件中的勘探线端点 算块段面积值必须通过图件的比例尺换算出实际的 位置和储量估算边界范围、勘查工作区范围拐点位 坐标值及面积。 置的所处的坐标，转成文本数据。通过这些数据可
