1 深孔直径
深孔直径的大小对凿岩劳动生产率和爆破效果影响很大。影响孔径的主要因素是使用的凿岩设备和工具、炸药的威力、岩石特征。
采用接杆凿岩时,深孔直径主要取决于连接套直径和必需的装药体积,孔径一般为50 -75mm,以55 - 65mm较多。采用潜孔凿岩时,因受冲击器的制约,孔径较大,为90 - 120mm,以95 - 105mm较多。在矿石节理裂隙发育、炮孔容易变形的情况下,采用大直径深孔则是比较合理的。
2 炮孔深度
孔深对凿岩速度、采准工作量影响很大,随着孔深的增加,凿岩速度下降,深孔偏斜增大,施工质量变差。但是,孔深的增加使凿岩巷道之间的距离加大,因而采准工作量降低。选择孔深主要取决于凿岩机类型、矿体赋存条件、矿岩性质、采矿方法和装药方式等因素。目前,使用YT -23(7655)型凿岩机时,孔深一般为6-8m,最大不超过10 - 12m;使用YC-80型和BBC-120F型凿岩机时,孔深一般为10 - 15m,最大不超过18m;使用BA -100型和YQ -100型潜孔凿岩机时,孔深一般为10 - 20m,最大不超过25 -30mn
3 最小抵抗线、孔间距和密集系数
最小抵抗线就是排距,即爆破每个分层的厚度。
孔间距是排内深孔之间的距离。对于扇形深孔来说,孔间距常用孔底距和孔口装药处的垂直距离表示。如图8-28所示,孔底距b
大是指较浅的深孔孔底至相邻深孔的垂直距离。孔口装药处的垂直距离b小是指堵塞较深的深孔装药处至相邻深孔的垂直距离。前者用于布置深孔时控制孔网密度,后者用于装药时控制装药量。
图8-28 扇形孔装药处的孔口及孔底距离
1-间柱;2-采区天井;3-凿岩硐室;4-炮孔未装药部分;5-炮孔装药部分;6-矿房
密集系数是孔间距与最小抵抗线的比值,即:
(8-11)
式中m-密集系数;
a-孔间距,m;
W-最小抵抗线,m。
对于扇形深孔来说,常用孔底密集系数和孔口密集系数表示。孔底密集系数是孔底距与最小抵抗线的比值,孔口密集系数是孔口装药处垂直距离与最小抵抗线的比值。
以上三个参数直接决定着深孔的孔网密度,其中,最小抵抗线反映了排与排之间的孔网密度;孔间距反映了排内深孔的孔网密度;而密集系数则反映了它们之间的相互关系。它们的确定正确与否直接关系到矿石的破碎质量,影响着每米崩矿量、凿岩和出矿劳动生产率、爆破器材消耗、矿石的损失和贫化以及其他一些技术经济指标。
以下分别叙述上述三个参数的确定方法。
(1)密集系数。密集系数的选取是根据经验来确定的。通常,平行孔的密集系数为0.8 -1.1,以0.9 -1.1较多。扇形孔时,孔底密集系数为0.9-1.5,以1.0-1.3较多;孔口密集系数为0.4 -0.7。选取密集系数时,矿石越坚固,要求的块度越小,应取越小的值;否则,应取较大值。
(2)最小抵抗线。确定最小抵抗线,主要有以下三种方法。
1)平行布孔时,仍可按巴隆公式计算:
(8-12)
式中d-炮孔直径,dm;
ρ-装药密度,kg/dm3;
τ-装药系数,τ=0.7-0.85;
q-单位炸药消耗量,kg/m
3。
式(8-12)是平行布孔的最小抵抗线,如果是扇形布孔的最小抵抗线也可利用式(8-12),但应将式中的密集系数和装药系数改为平均值,平均密集系数一般为1-1.25;平均装药系数可根据实际资料选取。
2)根据最小抵抗线和孔径的比值选取。从式( 8-12)可知,当单位炸药消耗量和密集系数一定时,最小抵抗线和孔径成正比。实际资料表明,最小抵抗线和孔径的比值一般在下列范围内:
坚硬矿石 W/d= 23 - 30
中等坚硬矿石 W/d =30 -35
较软矿石 W/d =35 -40
当装药密度越高、炸药的威力越大时,则该比值越大;相反,该比值越小。
3)根据矿山实际资料选取。矿山常用的最小抵抗线数值见表8-11。
(3)孔间距。孔间距根据最小抵抗线和密集系数计算。
表8-11 最小抵抗线与炮孔直径
4 单位炸药消耗量
单位炸药消耗量的大小直接影响岩石的爆破效果,其值大小与岩石的可爆性、炸药性能和最小抵抗线有关。通常,参考表8-12选取,也可根据爆破漏斗试验确定。
表8-12地下深孔单位炸药消耗量
平行深孔每孔装药量(Q)为:
Q= qaWL= qmW
2L (8-13)
式中L-深孔长度,m。
扇形深孔每孔装药量因其孔深、7L距均不相同,通常先求出每排孔的装药量,然后按每排的总长度和总堵塞长度,求出每米孔的装药量,最后分别确定每孔装药量。每排孔装药量为:
Q
排 =qWS (8-14)
式中Q
排-排深孔的总装药量,kg;
S-排深孔的负担面积,m
2。
表8-13列出了我国部分地下矿山深孔爆破参数。
表8-13 部分地下矿山深孔爆破参数