泰業(yè)X5鉆機和泰業(yè)370鉆機在北京某石灰石礦山鉆爆工程的應用2022-09-17 10:57:54
1. 概況
本工程年產(chǎn)300萬方，年消耗炸藥800-1500噸。
施工過程中能過優(yōu)化設計，逐漸降低生產(chǎn)成本，深受業(yè)主和主管機關的好評。
石灰石最常見的是生產(chǎn)硅酸鹽水泥。一般石灰石經(jīng)過破碎、磨礦后均能達到水泥原料的要求。
石灰石開采過程中的廢棄石料，破碎、過篩后可獲得各種粒徑的碎石、石粉，用于各種建筑工程。
2. 鉆爆技術
本工程采用臺階爆破技術，即在地面上以臺階形式推進的爆破方法。臺階爆破按照孔徑、孔深不同，分為深孔臺階爆破和淺孔臺階爆破?？讖酱笥?/span>50mm，孔深大于5m的臺階爆破統(tǒng)稱為深孔臺階爆破。本工程采用深孔臺階爆破。
露天臺階爆破一般采用垂直炮孔和傾斜炮孔，個別情況下采用水平炮孔形式。垂直炮孔和傾斜炮孔，二者在作用原理和施工工藝上均有一定的差別，下表中列出了二者的比較。
露天臺階爆破布孔方式主要有單排布孔和多排布孔兩種。多排布孔又分矩形（含方形）和梅花形（三角形）。
一般地，為提高爆破效率，充分利用爆破能量，并利于提高能量利用率，一次布孔以5排為宜，爆區(qū)長度不小于爆區(qū)寬度的3倍，且前排孔略多于后排孔，形成梯形的炮眼布置區(qū)。
孔徑
孔徑主要取決于鉆機類型、臺階高度、巖石性質和作業(yè)條件等。不同的行業(yè)，由于施工條件、爆破對象、鉆孔機械的不同，所采用的孔徑大小不一。我國大型金屬露天礦山多采用牙輪鉆機，一般孔徑為250-330mm；中小型礦山、公路和鐵路等，多采用潛孔鉆機，孔徑為80-200mm。一般來說鉆機選型確定后，其炮孔直徑就已確定下來。國內(nèi)常用的深孔爆破孔徑有：70-80、100、150、170、200、250、310mm等多種。
本工程最終施工方案：
（1）采用移動靈活、鉆孔效率高的分體式泰業(yè)X5鉆機2臺，和泰業(yè)370鉆機2臺，匹配復盛埃爾曼680空壓機2臺，和柳州富達180-19空壓機2臺。
（2）本工程臺階高度10-15m，
（3）鉆孔為垂直孔，孔徑120mm；米。
（4）梅花形（三角形）布孔，孔距4.0米，排距3.0
（5）超深10倍孔徑；
（6）1m裝藥量按裝藥部位平均裝藥密度900公斤每立方米計算；
（7）爆破單耗0.5公斤每立方米。
3. 施工準備
覆蓋層清除
按照“先剝離、后開采”的原則，根據(jù)施工區(qū)的特點，安排機械進行表土清除、風化層剝離，為爆破施工創(chuàng)造條件。
施工道路布置
施工道路主要服務于鉆機就位和道路運輸。
布置鉆機就位的道路時，要盡量兼顧隨后的運輸需要。運輸?shù)缆凡贾脩M可能利用已有的道路，以便縮短基建工期。應盡量減少上山公路的工程量，以便盡可能縮短上山公路的施工周期。上山公路選線應有利于整個開采期內(nèi)的石料及廢石運輸，盡可能降低公路縱坡，以保證上山公路具有足夠的通過能力并保證雨天運輸。
臺階布置
將道路修上山后，應在道路與設計的臺階平臺交叉處向兩側外拓，為鉆機和汽車工作創(chuàng)造條件，向兩側的外拓采用挖掘機械和爆破相結合的辦法。
爆破法開挖臺階通常采用以下幾種方法。
（1）均勻布孔爆破法。改法類似于正常的臺階爆破，使用垂直炮孔，只不過是前排的炮孔較淺，爆破孔間排距較??；后排炮孔較深。
（2）扇形布孔爆破法。該法采用傾斜炮孔，鉆機不用移動到邊緣打孔，鉆機移動少。
（3）準集中藥包法。該法采用垂直炮孔，鉆機也不用移動到前緣打孔，鉆機前后基本不移動，一般進行左右移動，炮孔基本布置在一條直線上，炮孔間距較小。
泰業(yè)X5鉆機和泰業(yè)370鉆機平臺修建
無論是一次性爆破，還是臺階式爆破，都應為鉆機修建鉆孔平臺。平臺的寬度不得小于6-8m，保證一次布孔不少于2排。平臺要平整，便于鉆機行走和作業(yè)。在施工時，可采用淺孔爆破，推土機整平的方法。對于分層臺階式爆破平臺應該根據(jù)設計的爆破梯段，從上到下逐層修建，上層爆破后為下層平臺的修建創(chuàng)造了條件，上一層的下平臺是下一層的上平臺。
泰業(yè)X5鉆機和泰業(yè)370鉆機的鉆孔方法
（1）泰業(yè)X5鉆機和泰業(yè)370鉆機的鉆孔要領
司機應掌握鉆機的操作要領，熟悉和了解設備的性能、構造原理及使用注意事項，熟練的操作技術，并掌握不同性質巖石的鉆鑿規(guī)律。其基本要領：“軟巖慢打，硬巖快打；小風壓頂著打，不見硬巖不加壓；勤看勤聽勤檢查”。
（2）泰業(yè)X5鉆機和泰業(yè)370鉆機的鉆孔的基本方法
開口：對于完成的巖面，應先吹凈浮渣，給小風不加壓，慢慢沖擊巖面。打出眼窩后，旋轉鉆具下鉆開孔。當鉆頭進孔后，逐漸加大風量至全風全壓快速鑿巖狀態(tài)。對于表面有風化的碎石層或由于上層爆破使下層表面裂隙很多甚至松散的情況，若開口不當，會形成喇叭口，碎石隨時都可能掉進孔內(nèi)，造成卡孔或堵孔，且不光滑的孔壁亦會出現(xiàn)裝藥時卡孔現(xiàn)象，這不僅影響鉆孔速度，還影響爆破效果。因此，開口時應掌握一定的技術。首先，應使鉆頭離地給高風高壓，吹凈浮渣，按“小風壓頂著打，不見硬巖不加壓”要領開口；其次，為了防止孔口坍塌應采用泥漿護壁技術，即將黃泥漿注入孔內(nèi)，旋轉鉆具下鉆，用一壓一轉的方法將黃泥擠入石縫，然后上下提放鉆桿，使黃泥牢固孔口圓順，孔口上部可人工用黃泥護壁，是松散的碎石牢固，不會受到振動影響而掉進孔內(nèi)。
泰業(yè)X5鉆機和泰業(yè)370鉆機的鉆進技巧：孔口開好后，進入正常鉆進時，也應掌握一定的技巧。對于軟巖，應送全風加半壓，慢打鉆，排凈渣，每進尺1.0-1.5m提鉆吹孔一次，防止孔底積渣過多而卡孔；對于風化破碎層，應風量小壓力輕，勤吹風勤護孔。為了防止塌孔現(xiàn)象，每進尺1m左右就用黃泥護孔一次。
（3）泰業(yè)X5鉆機和泰業(yè)370鉆機的泥漿護孔辦法
對于孔口巖石破碎不穩(wěn)固段，應在鉆孔過程中采用泥漿進行護壁，一是避免孔口形成喇叭狀容易影響鉆屑沖出；二是在鉆孔、裝藥過程中防止孔口破碎巖石掉落孔內(nèi)，造成堵孔。泥漿護壁的操作程序是：
炮孔鉆鑿2-3m；
在孔口堆放一定量的含水粘黃泥；
用鉆桿上下移動，將黃泥帶入孔內(nèi)并侵入破碎巖縫內(nèi)；
檢查護壁是否達到要求；
在終孔前鉆桿上下移動，盡量能將巖粉吹出孔外，保證鉆孔深度，提高利用率。
炮孔驗收與保護
炮孔驗收做到：
（1) 檢查炮孔深度和網(wǎng)孔參數(shù)；
（2) 復核前排各炮孔的抵抗線；
（3) 查看孔內(nèi)含水情況。
炮孔深度的檢查是用軟尺（或測繩）系上重錘（球）來測量炮孔深度，測量時要做好記錄。根據(jù)工程經(jīng)驗，炮孔深度不能滿足設計要求的主要原因有：
（1) 孔壁破碎巖石掉落孔內(nèi)造成炮孔堵塞；
（2) 炮孔鉆鑿過程中巖粉吹得不干凈；
（3) 孔口封蓋不嚴造成雨水沖垮孔口。
為防止堵孔，應該做到：
（1）每個炮孔鉆完后立即將孔口用木塞或塑料塞堵好，防止雨水或其他雜物進入炮孔；
（2）孔口巖石清理干凈，防止掉落孔內(nèi)；
（3）一個爆區(qū)鉆孔完成后盡快組織實施爆破。
在炮孔驗收過程中發(fā)現(xiàn)堵孔，深度不夠，應及時進行補鉆。在補孔、補鉆過程中，應注意周邊炮孔的安全，保證所有炮孔在裝藥前全部符合設計要求。
本工程通過2套泰業(yè)X5鉆機匹配復盛埃爾曼680空壓機，和2套泰業(yè)370鉆機匹配柳州富達180-19空壓機，提升了燃油經(jīng)濟性，同時降低了人工成本，保證每年300萬方的完成量，被主管機關評為“安全生產(chǎn)先進單位”。
