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空气柱间陋装药爆破法



采用这样的结构,中间空气柱L3 将把连续装药时的药柱L0分为上下2段L1与L2,这样上下药柱在爆炸瞬间炸药的动态密度变得疏松,较大部分能量一开始就留在了空气段中,应变能消耗而气体压缩的贮能增加,而气体的增加对沉积岩的破碎是十分有利的。实际药柱的长度由原来的L0 =L1 +L2 ,增加到L =L0 +L3 ,这样就使孔壁的能量比变小,只有很少的能量直接浪费在炮孔周围的过破碎区内。

同时,经过这样的改变,既能保证上底部岩石不留根底,又能将底部过分集中的能量转变为上部岩石的破碎能,而不出现埋道事故,控制了爆堆形状,使炸药的能量得到合理的分布。这是空气柱间隔装药提高爆破效果的又一原因。

3 试验情况及结果

起初,我们只是做了些尝试性试验。在取得出较明显的效果后,开始了正式试验。为了实现药柱之间的空气柱间隔,我们设计了空气柱间隔杆,杆的长度等于空气柱的长度。其长度根据岩石性质而定。在不同的岩性条件下,合理确定杆即空气柱的长度是需要探索的问题。根据该矿岩石性质,取空气柱长度为1.5~2.1m。

间隔杆用废、次木材制作。木杆的断面规格为:3cm×3cm,杆两头废炸药包装箱纸片剪成尺寸略小于炮孔直径的方块(或圆块),用钉子在一起即可。一般1m3桦木可制杆300根左右。

我们先后在东1230南部和东1220进行了多次试验,从未出现埋道事故,取得了满意的结果。

因现场现有的技术条件有限,无法对爆破效果进行定量劳述,但定性的结果表明,这种方法非常适合该矿生产使用。它具有如下优点:

(1)爆堆得到了控制,爆堆均控制在设计范围内。为了安全起见,起初几次试验时,拆除了危险地段的铁道,但爆后物料均没抛上路基。说明该方法控制后可以不必拆道进行爆破,减淡季了不必要的拆道貌岸然工作,减轻了劳动量。几次试验的爆堆均呈比较理想的抛物线形状,爆堆整体前移,落差在0.5m之间,没有过早冲出的部分。

(2)提高了电铲效率,降低了大块率。从采后的情况看,大块较普通连续装药方法减少很多。上部不再出现未被震动破碎的大块,块度比较均匀。层间距达1m的岩层用普通方法极易产生大块,而采用此却只有极少量的大块产生。同时电铲的故障率降低,电铲装车时间可缩短3~4min/列,提高了电铲效率。

(3)降低了炸药单耗。由于改变了装药结构,提高了药柱高度,使能量得到了有效、合理的利用,从而使得单耗降低15.62%。

(4)工艺简单,操作方便,便于推广使用。因为只在装药结构上做了改变,因此,按《露天矿爆破作业规程》的规定作业即可。间隔杆投放方便,同时,本方法是在生产的同时进行试验的,工人已经熟练的掌握,便于大面积推广使用。

4 经济效益分析及存在的问题

虽然试验的次数和孔数较少,但已取得了明显的经济效益;平均每孔可节红爆破费11.83元。

随着开拓延深,由于岩性基本相似,此法应用的范围会越来越广。在煤台阶上应用,除具有上面的一些优点之外,还可以提高煤的大块率,减少粉煤含量,从而提高煤的售价,创造良好的经济效益。

采用此法单就炸药消耗一项就可取得明显的直接经济效益。以80%的掌子面应用此法计算。每月消耗炸药平均为65.14t(1~9月份平均消耗),全年为781.68t。一年可节约炸药97.66t,价值12.7万元。新增加的材料费却只有2.3万元。这是在目前年产量为47万t的情况下所创造的价值,如果产量再大些,效益将非常可观。

该方法存在的问题是:虽然从实用的角度改善了爆破效果,提高了经济效益,但不一定是最佳的效果,最佳的空气柱间隔长度还需要在实践中进一步探索、总结。

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