一种砂石骨料矿山岩体爆破开采方法技术

本发明专利技术涉及矿山岩体的爆破，具体是一种砂石骨料矿山岩体爆破开采方法，其包括按块度要求进行分区，绘制岩体的爆破块度分区图；按生产计划的调度指令所需块度级配要求设计爆破参数；对该块度区域进行布孔爆破开采作业；对爆破后的爆堆块度进行分析，优化爆破参数；依据优化的爆破参数进行下一次爆破开采作业。本发明专利技术通过绘制爆破块度分区图，将岩体根据六项指标按块度质量分区，较为切合砂石骨料矿山岩体爆破开采的实际，能够按照生产计划的块度比例选择不同的岩体区域进行爆破作业，可降低爆破作业综合成本；且进行爆破参数优化设计，并采用了不均匀不耦合装药结构的台阶爆破方法，不仅进一步降低了综合成本，而且大大降低了粉矿率。矿率。

【技术实现步骤摘要】
一种砂石骨料矿山岩体爆破开采方法


[0001]本专利技术涉及矿山岩体的爆破技术，具体为一种砂石骨料矿山岩体爆破开采方法。

技术介绍

[0002]砂石骨料矿山岩体爆破开采的目的是按需要爆破出合格块度的石料，而炸药爆炸能量会导致炮孔近区的岩石产生粉碎，不能满足块度要求，需要控制粉矿率。从经济和技术上来说，为了确定合理的爆破技术参数、材料消耗定额、控制爆破块度，确保钻、爆、装、运综合成本最低，必须对爆破区域内岩体按爆破块度要求进行分区，即必须对区域内爆破后的最大块度、平均块度给出定量的评价，确定哪种块度的块石在哪段岩体中爆破作业综合成本最低。尤其在台阶爆破施工过程中，石料的块度随时间变化，而且数量较大，因成本高、没堆场等不可能大量储存。因此，爆破后爆堆的块度组成不仅关系到铲装、运输、爆破综合成本，而且关系到工期，进而直接影响建设成本。而目前，通过爆破参数的优化设计可适当控制粉矿率、降低成本。但，现有的砂石骨料矿山岩体爆破开采方法进行爆破参数设计时，缺少依据，大多通过感官判断后，随机的调整爆破参数，盲目性较大，很难保证爆破效果，粉矿率仍然较高，一般在中块岩石区域(100kg
‑
800kg)的粉矿率在40％以上。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种可按块度要求进行分区且可降低粉矿率的砂石骨料矿山岩体爆破开采方法。
[0004]本专利技术提供如下技术方案：一种砂石骨料矿山岩体爆破开采方法，其包括以下步骤：
[0005](1)针对砂石骨料矿山岩体按块度要求进行分区，并通过地质编录和爆破漏斗试验绘制岩体的爆破块度分区图；
[0006](2)按生产计划的调度指令所需块度级配要求设计爆破参数；
[0007](3)依据设计的爆破参数在上述爆破块度分区图上选定合适的块度区域，并对该块度区域进行布孔爆破开采作业；
[0008](4)对爆破后的爆堆块度进行分析，根据分析结果优化爆破参数；
[0009](5)依据优化的爆破参数在同一或类似块度区域进行下一次爆破开采作业。
[0010]作为优选，步骤(1)中的分区方法是选用岩石硬度、岩石种类、爆破漏斗体积、爆破块度分布指数、裂隙间距和炸药单耗指标按质量划分为800kg 以上的大块区、100kg
‑
800kg的中块区和100kg以下的小块区。
[0011]作为优选，所述爆破块度分布指数通过爆破漏斗试验获得，其方法是在岩体不同区域进行爆破漏斗试验，爆破之后，先对不同区域各种块度尺寸的岩块用秤分别按块度尺寸>300mm的大块、<50mm的小块和50
‑
300mm的合格块三个级别称量统计，然后分别换算成大块、小块和合格块所占的体积，接着测量漏斗的几何尺寸，再分别将上述大块、小块和合格块所占的体积与形成的漏斗体积相比计算并互相校核验证后得出该处爆破漏斗的所述大
块率、小块率和平均合格率；所述爆破块度分布指数k'的计算公式为：
[0012][0013]其中k
大
为爆破漏斗的大块率，k
小
为爆破漏斗的小块率，k
平
为爆破漏斗的平均合格率。
[0014]作为优选，在设计爆破参数时，先根据调度指令所需块度级配要求，选用Kuz
‑
Ram模型确定调度R
‑
R曲线，然后用经验设计法设计爆破参数，并根据设计的爆破参数利用Kuz
‑
Ram模型预测爆破块度分布，得到设计R
‑
R曲线；再比较调度R
‑
R曲线与设计R
‑
R曲线，确定设计R
‑
R曲线在设定的误差范围内，然后根据设计R
‑
R曲线确定的爆破参数选择合适的块度区域进行爆破开采作业，得出实际R
‑
R曲线；优化爆破参数是依据实际R
‑
R曲线修正设计R
‑
R 曲线，判断设计确定的爆破参数的正确性，然后将修正后的设计R
‑
R曲线与调度R
‑
R曲线比较，如超出设定的误差范围，应调整设计的爆破参数，并进行调试，直到比较结果在设定的误差范围内为止。
[0015]作为优选，在进行爆破开采作业时，先在选定的块度区域的岩体上进行布孔，然后采用输药装置先将大直径的下部药卷放置于每个炮孔的底部，再将小直径的上部药卷放置于对应的下部药卷上，每个下部药卷按加强抛掷爆破设计，每个上部药卷按弱松动爆破设计，然后封堵每个炮孔后起爆。
[0016]作为优选，所述输药装置包括可置于炮孔内的输送筒，药卷放置于所述输送筒的内腔，所述输送筒外部套设有可夹紧药卷的夹持机构，该夹持机构上设置有外筒，该外筒将输送筒和夹紧的药卷推送至所述炮孔内，所述夹持机构通过外筒松开药卷后，该外筒将输送筒和夹持机构拉出所述炮孔。
[0017]作为优选，所述夹持机构包括与所述输送筒的外壁螺纹连接的旋套和固定套设在输送筒外壁的锥筒，在该锥筒内沿径向设有与所述输送筒的内腔连通的数个导向孔，每一个导向孔的外侧设有滚珠、内侧设有夹块，所述滚珠和夹块之间设有弹簧；所述旋套的下端成型有与所述锥筒配合的锥腔，每一个所述滚珠抵靠在该锥腔的内壁上；旋转所述旋套使其沿输送筒下移，所述锥腔下移过程中推动每一个滚珠沿对应的导向孔移动，数个滚珠在对应的弹簧的弹力作用下推动数个夹块伸入所述输送筒的内腔将药卷夹紧；所述旋套外壁设有与所述输送筒的外壁的螺纹旋向相反的反螺纹，所述外筒通过该反螺纹与所述旋套螺纹连接；所述输送筒的筒壁沿轴向设有插槽，从所述外筒穿入的插杆可插入所述插槽；当固定插入所述插槽的插杆时，通过继续旋转旋紧在所述旋套上的外筒以带动该旋套相对所述输送筒旋转。
[0018]作为优选，所述旋套上设置有对所述输送筒定位的定位机构，该定位机构包括设置在所述旋套内可旋转的齿轮和从该齿轮四个象限点与其分别啮合的齿条，旋转所述齿轮时，四个齿条同时伸出或缩回所述旋套，该四个齿条的伸出端位于与所述齿轮同心的同一个圆上。
[0019]作为优选，所述调度R
‑
R曲线的表达式是根据Kuz
‑
Ram模型得到的下式：
[0020][0021]其中X为筛孔尺寸，R
调度
为调度指令要求粒径小于X的物料所占比率， X
调度
为根据调度指令得到的特征粒径，n
调度
为根据调度指令得到的块度分布不均匀系数；根据调度指令的块度要求，反算出调度指令包络线，再结合调度指令的规格石日计划表，求出所述X
调度
和n
调度
的值。
[0022]作为优选，所述设计R
‑
R曲线的表达式为下式：
[0023]其中R
设计
为预测设计的粒径小于X的物料所占比率，X
设计
为预测设计的特征粒径，n
设计
为预测设计的块度分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂石骨料矿山岩体爆破开采方法，其特征包括以下步骤：(1)针对砂石骨料矿山岩体按块度要求进行分区，并通过地质编录和爆破漏斗试验绘制岩体的爆破块度分区图；(2)按生产计划的调度指令所需块度级配要求设计爆破参数；(3)依据设计的爆破参数在上述爆破块度分区图上选定合适的块度区域，并对该块度区域进行布孔爆破开采作业；(4)对爆破后的爆堆块度进行分析，根据分析结果优化爆破参数；(5)依据优化的爆破参数在同一或类似块度区域进行下一次爆破开采作业。2.根据权利要求1所述砂石骨料矿山岩体爆破开采方法，其特征在于：步骤(1)中的分区方法是选用岩石硬度、岩石种类、爆破漏斗体积、爆破块度分布指数、裂隙间距和炸药单耗指标按质量划分为800kg以上的大块区、100kg
‑
800kg的中块区和100kg以下的小块区。3.根据权利要求2所述砂石骨料矿山岩体爆破开采方法，其特征在于：所述爆破块度分布指数通过爆破漏斗试验获得，其方法是在岩体不同区域进行爆破漏斗试验，爆破之后，先对不同区域各种块度尺寸的岩块用秤分别按块度尺寸>300mm的大块、<50mm的小块和50
‑
300mm的合格块三个级别称量统计，然后分别换算成大块、小块和合格块所占的体积，接着测量漏斗的几何尺寸，再分别将上述大块、小块和合格块所占的体积与形成的漏斗体积相比计算并互相校核验证后得出该处爆破漏斗的所述大块率、小块率和平均合格率；所述爆破块度分布指数k'的计算公式为：其中k
大
为爆破漏斗的大块率，k
小
为爆破漏斗的小块率，k
平
为爆破漏斗的平均合格率。4.根据权利要求1所述砂石骨料矿山岩体爆破开采方法，其特征在于：在设计爆破参数时，先根据调度指令所需块度级配要求，选用Kuz
‑
Ram模型确定调度R
‑
R曲线，然后用经验设计法设计爆破参数，并根据设计的爆破参数利用Kuz
‑
Ram模型预测爆破块度分布，得到设计R
‑
R曲线；再比较调度R
‑
R曲线与设计R
‑
R曲线，确定设计R
‑
R曲线在设定的误差范围内，然后根据设计R
‑
R曲线确定的爆破参数选择合适的块度区域进行爆破开采作业，得出实际R
‑
R曲线；优化爆破参数是依据实际R
‑
R曲线修正设计R
‑
R曲线，判断设计确定的爆破参数的正确性，然后将修正后的设计R
‑
R曲线与调度R
‑
R曲线比较，如超出设定的误差范围，应调整设计的爆破参数，并进行调试，直到比较结果在设定的误差范围内为止。5.根据权利要求4所述砂石骨料矿山岩体爆破开采方法，其特征在于：在进行爆破开采作业时，先在选定的块度区域的岩体上进行布孔，然后采用输药装置先将大直径的下部药卷放置于每个炮孔的底部，再将小直径的上部药卷放置于对应的下部药卷上，每个下部药卷按加强抛掷爆破设计，每个上部药卷按弱松动爆破设计，然后封堵每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍丰，刘成建，张耿城，
申请(专利权)人：鞍钢矿业爆破有限公司，
类型：发明
国别省市：