低品位金属矿贫化控制的高效爆破法

摘要

本申请提供了低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，属于采矿与爆破技术领域。本申请提供的低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，在矿体及非矿体之间设置分化爆破孔；并通过设置合理的孔距；并设置不同的爆破耦合系数；通过前述设置，能很好的达到通过爆破分离矿体与非矿体的目的，进一步的控制矿体的损失和贫化，提高经济效益的目的。

说明书

技术领域

本申请涉及采矿与爆破技术领域，具体而言，涉及低品位金属矿贫化控制的高效爆破法。

背景技术

在矿山的开采中，由于开采技术及矿体本身的原因，导致矿山不能才出，就导致矿石损失。

贫化是指在采出的矿石中，有用矿物含量比在矿体中的含量低，是由于开采过程中矿石与废石相混而造成的。

我国每年仅铜冶炼渣就产出800多万吨(其中含有400多万吨铁和近万吨铜)，这些渣都是含有价金属化合物的复合矿冶金渣，具有数量大、粒度细、类型繁多、成分复杂等特点。

在矿山进行初期采选的时候，将矿体和岩石等非矿体部分就进行分离，因此可以通过初期爆破将矿体分离；但是如何高效爆破控制宽体贫化还没有具体的方法。

申请内容

低品位金属矿开采本来就存在困难，增加开采成本；开采中如果岩石等成分的混入，导致矿石贫化；因此通过早期的高效爆破可以达到低品位金属矿贫化控制的目的。

本申请的公开了低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，方法包括以下步骤：

在矿岩分界线设置分化爆破孔；

在矿体设置多排主爆破孔；

每排主爆破孔交错排列；

设置主爆破孔的孔距3-7m；主爆破孔的排距4-8m；

采用不耦合-间隔装药的方式安放炸药；

采用延时微差爆破方式进行爆破。

在矿山开采中，矿脉可能仅集中在部分区域，因此需要将矿体与岩石等非矿体进行分离，因此先期根据勘察的结果，划好矿体与非矿体的分界线，根据分界线设置分化爆破孔，通过分化爆破孔进行爆破，就能在较好的将矿体与非矿体进行分离，降低矿石的贫化和损失。

设置合理的孔距，能合理的利用爆炸应力波的挤压的爆破效果。爆炸形成的药室中爆炸气体向四周膨胀，形成爆炸空腔。空腔周围的介质在强高压的作用下被压实或破碎，进而形成裂缝。介质的压实或破碎程度随距离的增大而减轻。

应力波在传播过程中逐渐衰减，爆炸空腔中爆炸气体压力随爆炸空腔的增大也逐渐降低。应力波传到一定距离时就变成一般的塑性波，即介质只发生塑性变形，一般不再发生断裂破坏。

应力波进一步衰变成弹性波，相应区域内的介质只发生弹性变形。从爆心起直到这个区域，称为爆破作用范围，再往外是爆破引起的地震作用范围。

在前述的一些实施例中，分化爆破孔的孔距是主爆破孔的孔距的0.55-0.75倍。

在实施例中，分化爆破孔的孔距减小，即设置密集的分化爆破孔，有利于沿分化爆破孔形成爆破分界面，将矿体与非矿体部分进行有效地分离，降低矿石贫化和损失。

在前述的一些实施例中，主爆破孔的孔径为100-150mm；分化爆破孔75-90mm。

在实施例中，主爆破孔的孔径设置相对较粗，有利于跟多的进行炸药装填；而分化爆破孔的孔径较小，能避免造成较大的爆破，减少非矿体成分的混入；控制爆破沿分界线进行，即造成分离矿体与非矿体的作用。

在前述的一些实施例中，分化爆破孔与相邻的主爆破孔的间距是爆破孔排距的0.6-0.8倍。

在实施例中，由于分化爆破孔孔径相对较小，因此炸药填装也会相对减少，因此，设置分化爆破孔也主爆破孔更近的距离，叠加主爆破孔和分化爆破孔的爆破效果；有利于矿体的爆破破碎，方便后期的采选；也有利于矿体与非矿体的分离。

在实施例中，由于转孔深度的增加，钻眼速度需要逐渐下降，；且随着钻眼速度增加，钻眼速度的下降得更快。当炮眼速度超过3m时，由于钻杆重量的增加，需要克服钻杆弹性形变的冲击力增大，排粉难度增加，其次钻杆与炮孔壁间的摩擦阻力增加，能量消耗增加，因此，在炮孔的深度在5-20m的时候，需要使用专用的钻孔设备。

在前述的一些实施例中，主爆破孔的不耦合-间隔装药的不耦合系数为1.3-1.6；分化爆破孔的不耦合系数为1.1-1.3。

不耦合装药是指炮孔直径大于药卷直径的一种装药形式，与之对应的是耦合装药。不耦合装药爆炸时，爆轰波通过空气介质传播到孔壁岩石中,空气间隙犹如气垫一样。可将爆轰初始阶段的气体产物能量(部分)储存起来，削弱了作用于炮孔的初始压力峰值。而后受压气垫又将大量储存的能量释放出做功，延长了爆轰气体产物作用的时间。改善了爆破效果。不耦合装药结构广泛地用于预裂爆破和光面爆破。

在前述的一些实施例中，不耦合-间隔装药的间隔装药按照炸药长度与间隔填充物长度2-3:1的长度填装。

在前述的一些实施例中，间隔填充物为炮泥或岩渣。

间隔装药爆破的本质是通过间隔介质改变药柱与炮孔壁的接触关系，以降低应力波和爆轰气体产物作用于孔壁的初始压力，使这种压力的作用时间延长，使炮孔周围不产生压碎区或压碎区明显减小，从而在减小炮孔装药量的情况下，依靠炸药能量有效利用率的提高，达到保证爆破破碎的目的。

在实施例中，间隔装药是在保证矿岩充分破碎的前提下，采用孔底空气间隔装药可有效降低爆破震动的峰值质点振速、降低大块率和减少根底。间隔装药炮孔内一维不定常激波的相互作用及其在炮孔堵头、孔底的反射过程，同时分析了孔内各点的压力随时间的变化过程。

本申请的一些实施例中，分化爆破孔比主爆破孔延时爆破45-60ms。

在前述的一些实施例中，主爆破孔的排间延期间隔为3-15ms/m。

在实施例中，分化爆破的比主爆破孔的爆破时间延迟，主爆破孔爆炸形成爆炸波传导到分化爆破孔，分化爆破孔形成爆炸，二者爆破效果叠加，是分化爆破的效果更好，同时能减少分化爆破的装药量，但是起到相同的效果。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：本申请提供的低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，在矿体及非矿体之间设置分化爆破孔；并通过设置合理的孔距；并设置不同的爆破耦合系数；通过前述设置，能很好的达到通过爆破分离矿体与非矿体的目的，进一步的控制矿体的损失和贫化，提高经济效益的目的。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供的低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，该高效爆破法包括以下步骤：

1.1根据前期勘探，划分矿体和非矿体分界线；在矿体区钻取多排主爆破孔，每排主爆破孔均匀排列，主爆破孔的孔径150mm；主爆破孔的孔距7m，排间的主爆破孔的排距为8m；

1.2沿矿体和非矿体分界线钻取分化爆破孔，分化爆破孔的孔径为90mm；分化爆破孔的孔距为主爆破孔的孔距0.55倍，即3.85m；

1.3以0.4m/h的速度钻主爆破孔和分化爆破孔，每前进1m的孔深度，钻进速度降低10％；

1.4分化爆破孔与相邻的排的主爆破孔的间距为主爆破孔排距的0.8倍，即6.4m；

1.5主爆破孔和分化爆破孔均采用不耦合装药，主爆破孔的不耦合系数为1.3，分化爆破孔的不耦合系数为1.1；

1.6主爆破孔和分化爆破孔均采用炮泥或岩渣作为间隔填充物进行间隔装药，炸药长度与间隔填充物的长度按照2:1的长度装填炸药；

1.7主爆破孔和分化爆破孔的装填长度为孔径的15倍；

1.8分化爆破孔比主爆破孔的爆破时间延时爆破45ms；主爆破孔的排间的延期间隔时间为15ms/m的延时爆破方案。

爆破完成后进行采矿。

实施例2

本实施例提供的低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，该高效爆破法包括以下步骤：

1.1根据前期勘探，划分矿体和非矿体分界线；在矿体区钻取多排主爆破孔，每排主爆破孔均匀排列，主爆破孔的孔径100mm；主爆破孔的孔距3m，排间的主爆破孔的排距为4m；

1.2沿矿体和非矿体分界线钻取分化爆破孔，分化爆破孔的孔径为75mm；分化爆破孔的孔距为主爆破孔的孔距的0.75倍，即2.25m；

1.3以0.4m/h的速度钻主爆破孔和分化爆破孔，每前进1m的孔深度，钻进速度降低10％；

1.4分化爆破孔与相邻的排的主爆破孔的间距为主爆破孔排距的0.6倍，即2.4m；

1.5主爆破孔和分化爆破孔均采用不耦合装药，主爆破孔的不耦合系数为1.6，分化爆破孔的不耦合系数为1.3；

1.6主爆破孔和分化爆破孔均采用炮泥或岩渣作为间隔填充物进行间隔装药，炸药长度与间隔填充物的长度按照3:1的长度装填炸药；

1.7主爆破孔和分化爆破孔的装填长度为孔径的20倍；

1.8分化爆破孔比主爆破孔的爆破时间延时爆破60ms；主爆破孔的排间的延期间隔时间为3ms/m的延时爆破方案。

爆破完成后进行采矿。

实施例3

本实施例提供的低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，该高效爆破法包括以下步骤：

1.1根据前期勘探，划分矿体和非矿体分界线；在矿体区钻取多排主爆破孔，每排主爆破孔均匀排列，主爆破孔的孔径120mm；主爆破孔的孔距5m，排间的主爆破孔的排距为6m；

1.2沿矿体和非矿体分界线钻取分化爆破孔，分化爆破孔的孔径为85mm；分化爆破孔的孔距为主爆破孔的孔距的0.70倍，即3.5m；

1.3以0.4m/h的速度钻主爆破孔和分化爆破孔，每前进1m的孔深度，钻进速度降低10％；

1.4分化爆破孔与相邻的排的主爆破孔的间距为主爆破孔排距的0.7倍，即4.2m；

1.5主爆破孔和分化爆破孔均采用不耦合装药，主爆破孔的不耦合系数为1.5，分化爆破孔的不耦合系数为1.2；

1.6主爆破孔和分化爆破孔均采用炮泥或岩渣作为间隔填充物进行间隔装药，炸药长度与间隔填充物的长度按照2:1的长度装填炸药；

1.7主爆破孔和分化爆破孔的装填长度为孔径的17倍；

1.8分化爆破孔比主爆破孔的爆破时间延时爆破55ms；主爆破孔的排间的延期间隔时间为8ms/m的延时爆破方案。

爆破完成后进行采矿。

实施例4

本实施例提供的低品位金属矿贫化控制的高效爆破法，该高效爆破法包括以下步骤：

1.1根据前期勘探，划分矿体和非矿体分界线；在矿体区钻取多排主爆破孔，每排主爆破孔均匀排列，主爆破孔的孔径140mm；主爆破孔的孔距6m，排间的主爆破孔的排距为5m；

1.2沿矿体和非矿体分界线钻取分化爆破孔，分化爆破孔的孔径为80mm；分化爆破孔的孔距为主爆破孔的孔距的0.60倍，即3.6m；

1.3以0.4m/h的速度钻主爆破孔和分化爆破孔，每前进1m的孔深度，钻进速度降低10％；

1.4分化爆破孔与相邻的排的主爆破孔的间距为主爆破孔排距的0.6倍，即3m；

1.5主爆破孔和分化爆破孔均采用不耦合装药，主爆破孔的不耦合系数为1.4，分化爆破孔的不耦合系数为1.1；

1.6主爆破孔和分化爆破孔均采用炮泥或岩渣作为间隔填充物进行间隔装药，炸药长度与间隔填充物的长度按照3:1的长度装填炸药；

1.7主爆破孔和分化爆破孔的装填长度为孔径的18倍；

1.8分化爆破孔比主爆破孔的爆破时间延时爆破50ms；主爆破孔的排间的延期间隔时间为12ms/m的延时爆破方案。

爆破完成后进行采矿。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。