金属矿山

作者：王亚强杨海涛,李晨马海洋李二宝,

单位：1. 中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古 呼伦贝尔021000；2. 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，安徽 马鞍山 243000；3. 金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽 马鞍山 243000

关键词：矿山爆破,预裂爆破,边坡控制,贯通裂缝,线装药密度,数值模拟,

基金：安徽省重点研究和开发计划项目（编号：201904a07020038）

随着我国露天矿山高台阶陡帮开采工艺的应用，预裂爆破控制技术成为保护边坡、控制爆破振动次生灾害的重要手段。为了对矿山临帮区域的预裂爆破关键工艺参数（线装药密度）及不同线装药密度下的预裂成缝宽度进行精确计算，以乌山铜钼矿为例，结合岩体破坏判据及炸药爆炸压力作用规律，对预裂爆破线装药密度计算公式进行了理论推导，得出预裂孔开裂及预裂缝贯通时的线装药密度理论公式。结合矿山典型岩性——黑云母花岗岩物理力学测试参数，计算得出矿山典型岩石开裂及预裂缝贯通时的线装药密度分别为0.196 kg/m、0.528 kg/m。通过数值模拟及回归分析，讨论了线装药密度与预裂爆破成缝宽度之间的关系，选取线装药密度0.50、0.54、0.57、0.60 kg/m 4种方案，对预裂孔自起爆至形成贯通裂缝全过程的网格单元失效情况进行了统计，结果表明：线装药密度为0.5~0.6 kg/m时，预裂缝宽度与线装药密度可用如下函数关系描述：y=-172x2+213x-60 （R2=0.98），且预裂缝宽度随着线装药密度增加而增大。在试验矿山开展了现场预裂爆破试验，并对预裂缝后方30 m处的爆破振动情况进行了监测。结果表明：贯通的预裂缝后方30 m处综合减振率达31.3%以上；未贯通的预裂缝存在沾帮联结现象，且减振效果明显降低，相对于预裂缝贯通时，减振率降低了4.3%~5.6%；当预裂缝贯通后，线装药密度进一步增加0.06 kg/m，降振率仅提高了1.3%，进一步分析认为：当预裂缝完全贯通后，继续增大线装药密度对降振效果的提升意义不明显。

来源：2021年第07期

《金属矿山》期刊编辑部

查看金属矿山杂志2021年第07期