地下礦山采礦工程精細(xì)爆破技術(shù)淺析

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該項(xiàng)目屬于金屬礦山地下開采領(lǐng)域。金屬礦山井工開采普遍采用無底柱分段崩落法，存在著不同程度的爆破塊度大、貧化率高等問題；此外，地下礦山巷道掘進(jìn)效率低、周邊成型差、智能化水平低，制約著地下礦山安全高效開采。

針對以上難題，本項(xiàng)目結(jié)合弓長嶺井下鐵礦生產(chǎn)現(xiàn)狀，圍繞采礦工程中精細(xì)爆破的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。開展了炸藥爆炸能量釋放有效控制以及能量高效利用機(jī)理研究，據(jù)此開發(fā)了“CLB”無底柱分段崩落爆破技術(shù)、準(zhǔn)楔形復(fù)式高效掏槽爆破技術(shù)和聚能藥包定向斷裂控制爆破技術(shù)，同時(shí)研發(fā)了無底柱分段崩落法爆破智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及巷道掘進(jìn)爆破智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地下礦山采礦工程的精細(xì)爆破。

項(xiàng)目具有以下特點(diǎn)：（1）開發(fā)了研究巖石爆破機(jī)理新的試驗(yàn)方法，揭示了炸藥能量釋放有效控制與高效利用機(jī)理，豐富和發(fā)展了精細(xì)化控制爆破理論，為合理確定裝藥結(jié)構(gòu)、爆破時(shí)差、炮孔間距，優(yōu)化爆破參數(shù)，改善爆破質(zhì)量，提高爆破破巖效率提供理論依據(jù)；（2）提出了“切－松－爆”的“CLB”無底柱分段崩落爆破方法，集成了定向斷裂控制爆破與延時(shí)爆破技術(shù)，通過對爆炸能量的有效控制，解決了爆破大塊率和貧化率高等技術(shù)難題；（3）發(fā)明了準(zhǔn)楔形復(fù)式掏槽爆破方法，建立了掏槽孔深、輔助孔深和超深系數(shù)之間的關(guān)系，提高了巷道的掘進(jìn)效率。研發(fā)了采礦工程精細(xì)爆破智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了爆破方案設(shè)計(jì)的科學(xué)化、智能化。

項(xiàng)目經(jīng)中鋼協(xié)鑒定，汪旭光、王運(yùn)敏院士等專家組成的評價(jià)組認(rèn)為整體技術(shù)具有國際領(lǐng)先水平，項(xiàng)目成果具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。精細(xì)化爆破技術(shù)體系有效降低生產(chǎn)成本，智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了爆破設(shè)計(jì)的智能化，為建設(shè)智慧礦山奠定基礎(chǔ)，提高企業(yè)市場競爭力。研發(fā)成果首先在鞍鋼集團(tuán)弓長嶺鐵礦成功應(yīng)用，正在鞍鋼礦業(yè)集團(tuán)眼前山鐵礦以及海南礦業(yè)石祿鐵礦推廣應(yīng)用。