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数码电子雷管逐孔起爆网路延时时间应用探讨
发布时间:2020-11-16 15:19:28 阅读次数:
摘 要:
 
为了获取数码电子雷管逐孔起爆网路的最佳延时时间,改善爆破效果,结合甘肃白银市白银区武川乡榆树沟大理岩矿山的石灰岩开采工程,通过调整孔间、排间的延时时间,进行了5次爆破试验。采用控制变量法,即在保持爆破孔网参数和单耗等参数均不变的情况下,孔间延时时间由原来25ms调整为20ms,每米孔距延时3~4ms;排间延时时间由原来的75~110ms调整为45ms,每米排距延时9ms,取得了较好的爆破效果,提高了矿山挖装效率和采场平整度,为类似工程施工提供可借鉴的数据和经验支撑。但相关爆破理论研究表明,排间延时时间受排数影响,孔和排间延时时间不可能无限制缩小,延时时间缩小和增大都存在一个临界值,超过这个临界值将会造成爆破事故,临界值的变化规律与岩石性质、结构和炸药性能等各种条件有关,有待于爆破同行们根据矿山实际情况进一步研究。
 
关键词:数码电子雷管;起爆网路;逐孔起爆;延时时间;大块率
 
甘肃白银市白银区武川乡榆树沟大理岩矿山,主要为中材甘肃水泥有限责任公司日产4500t新型干法水泥生产线提供石灰岩,矿山年生产能力225万t,矿区面积0.53km2。矿区位于干旱地区,降水稀少,年平均降水量最大为100~150mm,矿体节理、断层、层理等较发育,属较坚硬岩石。抗压强度Rc=50~40,岩体完整性指数Kv>0.75,岩体基本质量指标BQ为550~451。矿区水文地质条件简单,工程地质条件中等,地质环境质量较好,矿床开采技术条件属工程地质问题为主的中等类型。
 
矿山开采为自上而下水平分层的山坡露天开采方式,在采掘带斜交矿体走向布置横向采掘。在矿石采掘时采取深孔爆破,台阶高度14m,使用1台JK590C-140型露天潜孔钻机穿孔,主爆炸药为岩石粉状乳化炸药。使用的爆破器材有:高精度导爆管雷管和数码电子雷管(以下简称:电子雷管)。起爆网路为逐孔起爆、V形起爆等多种连接形式。开采的石灰岩以公路-汽车-钢芯胶带机联合运输。目前对于逐孔起爆延时时间设计的研究,主要为导爆管雷管[2]。由于导爆管雷管时间受雷管段别限制,误差较大,很难在真正意义上逐孔起爆,使研究有一定的局限性,但是对电子雷管逐孔起爆延时时间研究也较少,本文介绍了2018年5~8月份在榆树沟大理岩矿山,进行5次爆破试验的过程,对电子雷管逐孔起爆网路延时时间进行了应用研究,得出电子雷管逐孔起爆网路孔间和排间延时时间的经验数据,为类似工程施工提供可借鉴的数据和经验支撑。
 
1 间隔时间的选择原则
 
1.1 孔间间隔时间
 
合理的间隔时间对改善爆破质量和降低地震效应具有十分重要的作用,确定间隔时间主要考虑岩石性质、孔网参数、岩体破碎和移动因素。间隔时间过长,相当于单孔爆破漏斗发挥作用,甚至破坏爆破网路;时间过短,前一个炮孔没有为下一个炮孔形成自由面,起不到爆破的作用。合理的间隔时间,即前一个炮孔为下一个炮孔形成自由面的时间,亦即炮孔前方岩石前移和回弹时间加上岩块脱离岩体的时间。理论和实际证明,软岩应采用低猛度、低爆速的炸药,并采用长间隔时间,以增加应力波及爆破气体在岩体中的作用时间;硬岩及软弱夹层、裂隙发育的岩石则采用高猛度、高爆速的炸药,并在短时间内,使爆破能量依次迅速释放,避免爆破气体泄漏及应力波迅速衰减。
 
1.2 排间间隔时间
 
在多排爆破时,排与排之间的时间间隔必须足够长,这样可以使先爆岩石完全脱离原来位置,为后爆破岩石创造自由面,不会阻挡后面岩石的移动。如果排间延时低于某一临界值,爆破后,前排岩石阻碍使爆破后冲加重,爆堆变高,而爆堆底部由于夹制作用大,松散度较差,不利于电铲作业。还由于不同岩性岩石的动态反映时间不一,这一临界值变化比较大。根据文献[4]的研究,当低于8ms/m抵抗线会发生爆后岩体阻塞现象,增加排间延时不会对爆破效果产生较大影响,但过大的排间延时会使先爆岩石抛下后停止,阻挡了后排的岩石移动,不能发挥爆破排间炮孔应力波叠加,及碎石相互挤压碰撞而改善爆破效果的作用。
 
1.3 波阻对间隔时间的影响和选择
 
爆破能量在岩石中释放和耗损与岩石的性质有关,波阻是岩石的本质性质,是影响应力波传播的重要因素,也必将影响其传播行为特征。因此,延时爆破最优间隔时间t与孔网参数、岩石波阻Ω等的关系,显得更为重要。根据文献[5]的实验研究,间隔时间与波阻和孔距的关系如图1所示,最优间隔时间是随着孔距减小和波阻增大而缩短的,因此,与岩石物理特性和孔网参数对最优级间隔时间的影响是一致的。
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来源:中国爆破网
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