0313-3865999
0313-3865999

泰业X5钻机和泰业370钻机在北京某石灰石矿山(shān)钻爆工程的应用(yòng)2022-09-17 10:57:54


1. 概况

本工程年产300万方,年消耗炸药800-1500吨。

施工过程中能(néng)过优化设计,逐渐降低生产成本,深受业主和主管机关的好评。

    石灰石最常见的是生产硅酸盐水泥。一般石灰石经过破碎、磨矿后均能(néng)达到水泥原料的要求。

石灰石开采过程中的废弃石料,破碎、过筛后可(kě)获得各种粒径的碎石、石粉,用(yòng)于各种建筑工程。

 

2. 钻爆技术

本工程采用(yòng)台阶爆破技术,即在地面上以台阶形式推进的爆破方法。台阶爆破按照孔径、孔深不同,分(fēn)為(wèi)深孔台阶爆破和浅孔台阶爆破。孔径大于50mm,孔深大于5m的台阶爆破统称為(wèi)深孔台阶爆破。本工程采用(yòng)深孔台阶爆破。

 

露天台阶爆破一般采用(yòng)垂直炮孔和倾斜炮孔,个别情况下采用(yòng)水平炮孔形式。垂直炮孔和倾斜炮孔,二者在作用(yòng)原理(lǐ)和施工工艺上均有(yǒu)一定的差别,下表中列出了二者的比较。

 

 image.png

 

露天台阶爆破布孔方式主要有(yǒu)单排布孔和多(duō)排布孔两种。多(duō)排布孔又(yòu)分(fēn)矩形(含方形)和梅花(huā)形(三角形)。

 

一般地,為(wèi)提高爆破效率,充分(fēn)利用(yòng)爆破能(néng)量,并利于提高能(néng)量利用(yòng)率,一次布孔以5排為(wèi)宜,爆區(qū)長(cháng)度不小(xiǎo)于爆區(qū)宽度的3倍,且前排孔略多(duō)于后排孔,形成梯形的炮眼布置區(qū)。

 

孔径

孔径主要取决于钻机类型、台阶高度、岩石性质和作业条件等。不同的行业,由于施工条件、爆破对象、钻孔机械的不同,所采用(yòng)的孔径大小(xiǎo)不一。我國(guó)大型金属露天矿山(shān)多(duō)采用(yòng)牙轮钻机,一般孔径為(wèi)250-330mm;中小(xiǎo)型矿山(shān)、公路和铁路等,多(duō)采用(yòng)潜孔钻机,孔径為(wèi)80-200mm。一般来说钻机选型确定后,其炮孔直径就已确定下来。國(guó)内常用(yòng)的深孔爆破孔径有(yǒu):70-80、100、150、170、200、250、310mm等多(duō)种。

 

本工程最终施工方案:

1)采用(yòng)移动灵活、钻孔效率高的分(fēn)體(tǐ)式泰业X5钻机2台,和泰业370钻机2台,匹配复盛埃尔曼680空压机2台,和柳州富达180-19空压机2台。

2)本工程台阶高度10-15m,

3)钻孔為(wèi)垂直孔,孔径120mm;米。

4)梅花(huā)形(三角形)布孔,孔距4.0米,排距3.0

5)超深10倍孔径;

6)1m装药量按装药部位平均装药密度900公斤每立方米计算;

7)爆破单耗0.5公斤每立方米。

3. 施工准备

覆盖层清除

按照“先剥离、后开采”的原则,根据施工區(qū)的特点,安排机械进行表土清除、风化层剥离,為(wèi)爆破施工创造条件。

 

施工道路布置

施工道路主要服務(wù)于钻机就位和道路运输。

布置钻机就位的道路时,要尽量兼顾随后的运输需要。运输道路布置应尽可(kě)能(néng)利用(yòng)已有(yǒu)的道路,以便缩短基建工期。应尽量减少上山(shān)公路的工程量,以便尽可(kě)能(néng)缩短上山(shān)公路的施工周期。上山(shān)公路选線(xiàn)应有(yǒu)利于整个开采期内的石料及废石运输,尽可(kě)能(néng)降低公路纵坡,以保证上山(shān)公路具有(yǒu)足够的通过能(néng)力并保证雨天运输。

 

台阶布置

将道路修上山(shān)后,应在道路与设计的台阶平台交叉处向两侧外拓,為(wèi)钻机和汽車(chē)工作创造条件,向两侧的外拓采用(yòng)挖掘机械和爆破相结合的办法。

爆破法开挖台阶通常采用(yòng)以下几种方法。

1)均匀布孔爆破法。改法类似于正常的台阶爆破,使用(yòng)垂直炮孔,只不过是前排的炮孔较浅,爆破孔间排距较小(xiǎo);后排炮孔较深。

2)扇形布孔爆破法。该法采用(yòng)倾斜炮孔,钻机不用(yòng)移动到边缘打孔,钻机移动少。

3)准集中药包法。该法采用(yòng)垂直炮孔,钻机也不用(yòng)移动到前缘打孔,钻机前后基本不移动,一般进行左右移动,炮孔基本布置在一条直線(xiàn)上,炮孔间距较小(xiǎo)。

 

 

泰业X5钻机和泰业370钻机平台修建

无论是一次性爆破,还是台阶式爆破,都应為(wèi)钻机修建钻孔平台。平台的宽度不得小(xiǎo)于6-8m,保证一次布孔不少于2排。平台要平整,便于钻机行走和作业。在施工时,可(kě)采用(yòng)浅孔爆破,推土机整平的方法。对于分(fēn)层台阶式爆破平台应该根据设计的爆破梯段,从上到下逐层修建,上层爆破后為(wèi)下层平台的修建创造了条件,上一层的下平台是下一层的上平台。

 

泰业X5钻机和泰业370钻机的钻孔方法

1)泰业X5钻机和泰业370钻机的钻孔要领

 司机应掌握钻机的操作要领,熟悉和了解设备的性能(néng)、构造原理(lǐ)及使用(yòng)注意事项,熟练的操作技术,并掌握不同性质岩石的钻凿规律。其基本要领:“软岩慢打,硬岩快打;小(xiǎo)风压顶着打,不见硬岩不加压;勤看勤听勤检查”。

2)泰业X5钻机和泰业370钻机的钻孔的基本方法

开口:对于完成的岩面,应先吹净浮渣,给小(xiǎo)风不加压,慢慢冲击岩面。打出眼窝后,旋转钻具下钻开孔。当钻头进孔后,逐渐加大风量至全风全压快速凿岩状态。对于表面有(yǒu)风化的碎石层或由于上层爆破使下层表面裂隙很(hěn)多(duō)甚至松散的情况,若开口不当,会形成喇叭口,碎石随时都可(kě)能(néng)掉进孔内,造成卡孔或堵孔,且不光滑的孔壁亦会出现装药时卡孔现象,这不仅影响钻孔速度,还影响爆破效果。因此,开口时应掌握一定的技术。首先,应使钻头离地给高风高压,吹净浮渣,按“小(xiǎo)风压顶着打,不见硬岩不加压”要领开口;其次,為(wèi)了防止孔口坍塌应采用(yòng)泥浆护壁技术,即将黄泥浆注入孔内,旋转钻具下钻,用(yòng)一压一转的方法将黄泥挤入石缝,然后上下提放钻杆,使黄泥牢固孔口圆顺,孔口上部可(kě)人工用(yòng)黄泥护壁,是松散的碎石牢固,不会受到振动影响而掉进孔内。

泰业X5钻机和泰业370钻机的钻进技巧:孔口开好后,进入正常钻进时,也应掌握一定的技巧。对于软岩,应送全风加半压,慢打钻,排净渣,每进尺1.0-1.5m提钻吹孔一次,防止孔底积渣过多(duō)而卡孔;对于风化破碎层,应风量小(xiǎo)压力轻,勤吹风勤护孔。為(wèi)了防止塌孔现象,每进尺1m左右就用(yòng)黄泥护孔一次。

3)泰业X5钻机和泰业370钻机的泥浆护孔办法

对于孔口岩石破碎不稳固段,应在钻孔过程中采用(yòng)泥浆进行护壁,一是避免孔口形成喇叭状容易影响钻屑冲出;二是在钻孔、装药过程中防止孔口破碎岩石掉落孔内,造成堵孔。泥浆护壁的操作程序是:

炮孔钻凿2-3m;

在孔口堆放一定量的含水粘黄泥;

用(yòng)钻杆上下移动,将黄泥带入孔内并侵入破碎岩缝内;

检查护壁是否达到要求;

在终孔前钻杆上下移动,尽量能(néng)将岩粉吹出孔外,保证钻孔深度,提高利用(yòng)率。

 

炮孔验收与保护

   

炮孔验收做到:

1) 检查炮孔深度和网孔参数;

2) 复核前排各炮孔的抵抗線(xiàn);

3) 查看孔内含水情况。

炮孔深度的检查是用(yòng)软尺(或测绳)系上重锤(球)来测量炮孔深度,测量时要做好记录。根据工程经验,炮孔深度不能(néng)满足设计要求的主要原因有(yǒu):

1) 孔壁破碎岩石掉落孔内造成炮孔堵塞;

2) 炮孔钻凿过程中岩粉吹得不干净;

3) 孔口封盖不严造成雨水冲垮孔口。

為(wèi)防止堵孔,应该做到:

1)每个炮孔钻完后立即将孔口用(yòng)木(mù塞或塑料塞堵好,防止雨水或其他(tā)杂物(wù)进入炮孔;

2)孔口岩石清理(lǐ)干净,防止掉落孔内;

3)一个爆區(qū)钻孔完成后尽快组织实施爆破。

 在炮孔验收过程中发现堵孔,深度不够,应及时进行补钻。在补孔、补钻过程中,应注意周边炮孔的安全,保证所有(yǒu)炮孔在装药前全部符合设计要求。

 

本工程通过2套泰业X5钻机匹配复盛埃尔曼680空压机,和2套泰业370钻机匹配柳州富达180-19空压机,提升了燃油经济性,同时降低了人工成本,保证每年300万方的完成量,被主管机关评為(wèi)“安全生产先进单位”。