GB 50197-2015 煤炭工业露天矿设计规范
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3.7 穿孔爆破

3.7.1 露天煤矿各类爆破工程设计应符合现行国家标准《爆破安全规程》GB 6722的有关规定。

3.7.2 露天煤矿爆破设计应按现行国家标准《爆破安全规程》GB 6722的有关规定,计算爆破震动允许距离,并应确定一次最大起爆炸药量。

原规范只规定露天煤矿爆破设计,应按正常秩序确定一次最大起爆炸药量,没有规定确定方法,本次修订规定爆破振动允许距离和一次最大起爆炸药量应按现行国家标准《爆破安全规程》GB6722第6.2.3条公式(1)计算。

3.7.3 爆破源至人员及其他保护对象之间的安全距离,应按地震、冲击波、飞散物等爆破效应分别核定并取最大值。

3.7.4 露天煤矿正常的剥离和采煤工作,宜采用深孔松动爆破法。

当拉斗铲倒堆岩层需预先爆破时,宜采用抛掷爆破方式。其爆堆沉降率和爆破有效抛掷率应通过计算或试验确定。特殊条件下,可采用硐室爆破法。煤层爆破不应超钻。

根据国外经验,拉斗铲倒堆对中硬岩石需预先爆破,宜采用抛掷爆破法,可将部分剥离物抛至采空区,减少倒堆量。根据对美国一些拉斗铲倒堆开采的露天煤矿考察报告及美国一些制造厂的经验,抛掷爆破的爆堆形状由梯形和三角形组成,其沉降率一般为20%~30%。如美国某露天煤矿的拉斗铲倒堆高度为46m,爆堆沉降高度为15m~20m,沉降率为32.1%~43.5%。

爆破有效抛掷率是指爆破抛掷到排土场不需倒堆的剥离物体积与爆破带剥离物体积的百分比。

目前国内外露天煤矿,剥离和采煤普遍采用深孔爆破法,在下列特殊条件下可采用硐室爆破法:

(1)地形复杂的山坡露天矿,开拓初期设备上山困难;

(2)岩层裂隙发育和塌孔严重,难以用钻机钻孔的地段;

(3)台阶高度很高,钻孔装药难以满足要求的地段。煤层爆破不应超钻的原因:

(1)避免矸石混入煤中和减少煤的损失;

(2)防止破坏深部煤层底板,增加处理地下水工作的难度。

3.7.5 对一次爆破后发生的大块岩石,可采用炮眼法进行二次爆破或进行机械破碎;不应使用裸露药包爆破法。单轴抗压强度低于30MPa的岩层爆破后,使用勺斗容积大于10m3的挖掘机挖掘时,可不采取二次破碎的措施。

“大块岩石”的标准与所选用的采装设备的勺斗参数有关。目前的爆破技术水平,对特殊大块岩石的控制已有一定经验。对单轴抗压强度低于30MPa的岩层爆破后,当勺斗容积在10m3以上时,一般的大块均可直接装载,可不进行二次破碎。

3.7.6 采用电雷管引爆时,应配备雷电预警装置。

由于雷电触发电雷管早爆事故各国都有报道,国内也有发生。为防止此类突发性事故,应配备必要的设备。这是关系到人身安全问题,列为强制性条文,必须严格执行。

3.7.7 深孔爆破炸药类型应根据岩层强度、炮孔中地下水情况等因素选择。炮孔中无积水时宜采用多孔粒状铵油炸药,炮孔中有积水时应采用乳化炸药。

露天煤矿炸药消耗量较多,炸药费用在生产成本中所占比重较大,而我国目前生产的炸药品种很多,为此,根据爆破对象和条件,合理地选择炸药品种是有现实意义的。我国大部分露天煤矿开采深度较大,钻孔中积水较多,为提高爆破效率,对此类钻孔应选用防水炸药。

3.7.8 露天煤矿深孔爆破不应采用导火索起爆方式。

本条为新增条文,是根据国家标准《爆破安全规程》GB6722—2003第4.9.4条制定的。

3.7.9 爆破装药、运输应采用炸药混装车;充填工作应采用炮孔填塞机。

目前国内外露天煤矿基本上以铵油爆破剂为主要爆破材料,运输时多以混装车为主,同时也实现了机械化装药。我国目前已生产钻孔填塞机,为减轻体力劳动,钻孔充填工作应采用机械化。

3.7.10 钻机类型应根据岩层硬度、台阶高度及爆破孔径等因素选择。硬岩层宜选用牙轮钻机;中硬岩层宜选用牙轮或潜孔钻机;软岩层宜选用回转钻机。

硬岩层、中硬岩层及软岩层所用钻机类型,是根据国内外露天矿生产经验确定的。

3.7.11 钻孔直径应综合穿孔、爆破、总成本最低和效率最高的原则,进行优化确定。

钻孔直径是露天矿爆破工作主要参数,其大小不但影响钻孔效率,还影响穿爆成本,因此应进行优化。

3.7.12 钻机台班生产能力,应根据钻机类型、岩层硬度及钻孔直径确定。