无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数的探讨

赵有鑫

摘 要：无底柱分段崩落法的工艺较为成熟，同时其成本较低，因此其在金属矿山的开采当中得到了极为广泛的应用，同时随着我们研究的逐渐深入，对于其结构参数的设定也有了更加科学的理解，因此我们将通过对其进行优化来实现爆破效率的提升，本文对于无底柱分段崩落法爆破参数进行了分析和探讨，为其进一步发展提供了创新的思路。

关键词：无底柱分段崩落法；采矿；爆破；参数

1 引言

无底柱分段崩落法的技术是较为成熟的，因此其在矿山开采当中应用广泛，但是我们通过对其结构进行分析和探讨后认为对其进行优化可以使得其爆破效果得到有效的提升，目前来说，我国在某些地区存在着参数设计不够合理的情况，使得矿石的贫化率较高，因此这样会影响到采矿的进行，如果这个问题迟迟得不到解决，就会使得无底柱分段崩落法的结构参数受到影响，因此我们必须对于爆破参数进行优化，对于无底柱分段崩落法的爆破参数进行研究，这有着极为重要的现实意义。因此我们必须加强爆破可靠性试验和仿真试验、电子技术、系统和运用工程、计算机应用技术、机械设备、控制技术等业务，在相关专业得到显著性成果，并且保持着国内先进水平。

2 无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数的优化途径

2.1 单位炸药消耗量

炸药单耗值主要受矿石的可爆性、孔径、炸药性能和采幅宽度等因素影响，其最佳值应能使吨矿最终成本最低，此值亦可进行中深孔爆破漏斗试验得出。按药包最优埋置深度的漏斗爆破量，来核定最佳单位炸药消耗量，但得出的指标偏低，还应结合实验与实践适当调整计算值。

2.2 崩矿步距

我们在对于分段高度和回采巷道间距进行分析和探讨的时候可以发现，崩矿步距是存在最优值的，在进入方向和垂直矿岩进行相切的时候，可以得到最多的矿石，使得废石尽量的减少，但是正面的矿石损失却较大，在崩矿步距增大的时候，可以使得崩矿层的厚度提升，但是松散介质中的有效补偿空间将会压缩，使得崩落体改变，产生贴槽等爆破的严重问题，使得放出体的形成受到一定的影响，因此再放出矿岩品位在略大于截止品位的时候，这样的崩矿步距是最合适的。

2.3 最小抵抗线与炮孔密集系数

最小抵抗线即崩矿步距W，与放矿步距成一定的比例关系。当一排炮孔所装药量不足以崩落法放矿步距内的矿量时，应设多排炮孔，各排孔装药量相等时，常为放矿步距与炮孔排距的除值。

2.4 装药结构和微差时间

微差爆破可以产生残余的应力场，使得后排炮孔的受力状态得到改变，使得附加的自由面提升，矿石爆破的效率提高，使得大块率降低，在时空方面更加有效的分散的地震波，使其能够错开，使得地震波的集中效应得到避免，这样就能够使得装药结构更加的合理，符合于实际情况。

相邻炮孔填塞长度交错不同，以免局部炸药过分集中，使能量不当损失。其值按孔径取L=（20～24）d，并依次递增，最小填塞长度Lmin=0.7W。挤压爆破时，间隔时间应大于微差间隔时间。根据所选微差毫秒管的实际微差条件，在试验与应用中，应因地制宜合理地选取微差间隔时间，以达到良好的爆破效果及简便操作，降低爆破震动。

2.5 边孔角

边孔角是扇形布孔的重要参数，在无底柱崩落法采矿中，如果分段高度一定时，边孔角的大小要考虑崩落矿体的侧向自然安息角和钻机的穿孔能力，特别是上下分层进路交错布置时，边孔角决定了最大孔深和排面内的炮孔数量。

坚硬矿石充分破碎时的自然安息角一般不超过60°，考虑到试验地段矿体属于中厚偏薄，崩落散体在进路出矿口的两侧流动性较差，故在满足钻机穿孔条件下，尽量选用大边孔角。试验选用的Sim―ba1354钻机的穿孔能力较强，参照同类矿山的经验，本次试验边孔角控制在60～65°之间。原爆破参数中所采用的最小抵抗线1.5m过大，不尽合理，所以在爆破后出现的大块率高。

3 人员的管理優化与爆破效果的观测

为了使本爆破采矿项目能够按照预期目标完成，爆破采矿项目经理对各小组人员进行了分工，各个小组职责分配如下：爆破采矿项目策划组：负责爆破采矿项目外购件的采购、集成及物资调配、管理。负责组织爆破采矿项目需求调研、系统分析；主要负责整个爆破采矿项目与系统的设计，能够让整个爆破采矿项目按质按量完成，同时还要进行试运行，使得其能够满足需求。质量管理组：负责制定爆破采矿项目质量规划，实施质量控制和质量保证活动，负责对爆破采矿项目实施过程的质量监督，使得爆破采矿项目的质量提升，对于爆破采矿项目的需求与维护和试运行中存在的问题进行处理，主要管理系统的验收工作，对系统的运行质量负责。风险监督组：主要参与整个爆破采矿项目过程中的风险管理，在调研系统需求当中就要对其展开风险识别，对于其中可能出现的问题要进行提前的预测与制定，尽量的规避整个爆破采矿项目可能出现的风险，最大限度的减少风险损失降低成本，让整个爆破采矿项目能够尽量降低成本，这个小组应当在爆破采矿项目实施的各个环节进行工作，实现实时地考察爆破采矿项目经理做出的各项规定。

对于井下无底柱分段崩落法的采矿方式来说良好的爆破效果可以使得悬顶、立墙等影响施工安全的问题得到避免，同时爆破后的爆堆必须要均匀，这样才能够使得运输更加的方便，不合格的矿产大块要尽量的减少，使其能够为下次爆破创造更好的工作条件，因此我们在进行爆破之后，要求是对于巷道眉线的破坏要小，避免影响到后排的装药，在我们所研究的各个技术指标方面，眉线的破坏距离和大块率是可以集中反映爆破效果优势的两大指标，一般来说大块率较少，矿石的破碎效果就较为均匀，这样就有利于进行铲装，如果眉线破坏较少，就可以使得后排炮孔的错孔等问题得到有效的避免，因此我们可以利用眉线破坏和大块率来进行爆破效果的衡量。

4 总结

通过以上的分析，我们可以看出对于爆破参数进行优化设计可以有效的使得放矿的结构参数改善，让爆破能量分布更加的符合于实际情况，可以使得矿石充分进行挤压，让爆破效果更好，在对矿产进行有效地资源利用时，需要认真地分析各地区的放矿模式及矿石性质、组成成分，从而对其进行评估，因地制宜地实现放矿技术优化、科学规划与合理布局，达到矿产资源化利用的目的，这对于矿场的发展来说具有极为重要的意义。

参考文献

[1]宋小军，王小平，胡文革.无底柱小分段崩落采矿法在碎裂金矿体回采中的应用[J].甘肃科技，2012，28（18）：38-39+147.

[2]李彬.武钢程潮铁矿采场放矿规律及放矿步距优化研究[D].武汉科技大学，2012.

[3]郑贵平，穆怀富，王安强，刘海军.无底柱小分段崩落采矿法在矿柱回采中的应用[J].黄金，2008（08）：28-31.

[4]马志刚.无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数及放矿步距的探讨[J].冶金矿山设计与建设，1994（02）：24-27.

（作者单位：鲁中矿业有限公司张家洼铁矿）