预裂爆破技术在分宜矿采场边坡治理中的应用探索.pdf

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1、2Q!呈生篁鱼塑i蔓筮!至3翅l辽酉建挝擅王撞本预裂爆破技术在分宜矿采场边坡治理中的应用探索李明洲1，曾德夸2(新余钢铁公司分宜矿，江西新余336600)摘要：本文论述了预裂爆破在新钢分宜矿的应用探索，分宜矿通过现场试验研究或得了白云岩15米高边坡预裂爆破技术参数，并应用于分宜矿采场边坡稳定性治理，创造了较好的安全效益和经济效益。关键词：边坡治理预裂爆破试验参数1前言新钢分宜矿是新余钢铁公司白云石熔剂生产基地，其自云石采场为单侧山坡露天矿，开采最高标高+300米，最低+103米，设计最终边坡高达197米，属

2、高边坡，矿山在回采过程中，采场北帮边坡245米以上存在坍塌等较严重地质灾害，威胁下部回采的安全。为此，新钢分宜矿开展了边坡稳定性研究和治理，由于245米以上边坡岩体稳定性差，采用挂网喷浆支护加固的综合治理措施，245米平台以下则试验应用预裂爆破技术，以减少爆破对边坡岩体的破坏和爆破震动对上部边坡的影响。2试验与应用预裂爆破就是沿开挖边界布置密集炮孔，采用不偶合装药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆破对保留岩体的破坏，并形成平整轮廊面的爆破作业。由于影响预裂爆破效果的因素很多，受

3、爆破地点的岩石物理力学性质、地质构造、钻孔直径、孔距、装药品种、装药结构等，以及一次形成的边坡高度，器材备件等诸多施工因素影响，凡此种种又都是相互影响的，目前国内外对预裂爆破的理论研究还很欠缺，设计计算方法还很不完善，须通过实地现场试验才能获得较为满意效果。分宜矿通过在245平台多次进行预裂爆破试验，获得了分宜预裂爆破技术参数，研究方法与研究结果如下：2．1试验地点工程概况新钢分宜矿白云石露天采场开采境界内岩体主要为白云岩，在245米出露F，断层，断层倾角约500东西走向，为逆向断层，断层之上为砂页岩，岩体

4、稳定性差；断层之下为白云岩，根据扩帮开采设计，245米平台以下边坡均处在断层下盘的白云岩岩体上，+245米以上边坡均处在断层上盘砂页岩岩体上，白云岩的容重P=2．89／m3，上部白云岩实测的平均抗压强度约60MPa。2．2台阶参数、穿孔设备和爆破器材根据开采设计，台阶高度H=15m，开采终了台阶坡面角为70。，最终边坡角为540，根据边坡整治要求和采场扩帮设计，245平台须留8m宽的安全平台。目前矿山生产使用的钻机为CDQ—D100Y型潜孔钻机，钻头直径为100ram。·90·矿山目前生产使用的爆破器材有改

5、性铵油炸药(①130mm和①32mm两种规格)、2#岩石乳化炸药、普通导爆索、毫秒延期导爆管雷管(1—11段)、瞬发电雷管。2．3预裂爆破穿孔参数预裂孔沿采场最终边坡线，按设计孔间距布孔，缓冲孔按设计的光面层厚度及孔间距布置在预裂孔前方，常规孔按设计的孔网参数，按梅花形布置在缓冲孔前方。(图1：炮孔平面布置示意图)!l■l■。卫l■IU。山』■’山1IUII』＼量安全(清扫)平台。二饕安全(清扫)平台台阶坡图1炮孔平面布置示意图(1)炮孔直径d炮孔直径由使用的钻机决定，即d=100ram(2)炮孔倾角B和炮

6、孔长度L炮孔倾角按设计的最终台阶坡面角要求，即B=700。炮孔超深值按矿实际生产经验取1．5m，炮孔长度L=(15+1．5)／Sin70。=17．5(3)预裂孔的孔间距a，a，=0．8—1．3m试验最初从a，=1．0m开始，然后按1．1m、1．2m、1．3m逐渐增大，通过多次爆破试验，进行综合比较，最后确定最佳a，值为1．1m。(4)光面层厚度(即预裂孔至缓冲孔的距离)NN=(0．9一1．6m)试验最初从N=1．2m开始，然后按1．3m、1．4m、1．5m逐渐增大，通过多次爆破试验，最后确定最佳N=1．5m

7、。(5)缓冲炮孑L间距a2a2=1．6—2．4m最初从1．7m开始试验，然后按1．85m、2．0m、2．15m逐渐增大，通过多次爆破试验，最后确定最佳a，值=2．0m(6)缓冲炮孔的最小抵抗线w，W。=1．9—2．4m最初以W。=1．9m开始试验，然后按2．0m、2．1I'71、2．2m逐渐增大，通过多次试验，最后确定最佳w．=2．0m(7)常规炮孔的孔间距a，和排间距b按分宜矿多年生产实际经验，屯=2．8mb=2．4m2．4爆破参数及爆破施工(1)预裂孔的线装药密度qq=(0．4—0．9)kg／m根据试验

8、最后确定在预裂孔间距a。=1．1m时，中部正常段线装药密度0．429kg／m，全孔平均线装药密度0．571kg／m。(2)预裂孔的单孔装药量Q，Q。=qL(kg)L一炮孔长度(3)预裂孔的堵塞长度L．一般L。=(0．9一1．5)m，通过试验最后确定L。=1．5m(4)预裂孔的装药结构预裂孔采用径向不偶合、轴向间隔的装药结构，为了克服底部阻力，底部进行加强装药，即孔底2．0m采用连续装药。分宜矿在多次预裂试验中，底