露天爆破基础知识、工程应用与前沿发展

第一部分 露天深孔台阶爆破技术

1.2 合同采矿关键技术(工程应用)

露天深孔台阶爆破技术施展舞台在矿山。

爆破企业进入矿山企业的利器是“合同采矿关键技术”。


河南舞钢中加矿业经山寺铁矿剥离采矿工程

原规划两个矿山同时开采,堆三个排土场,即“两个坑+三个包”。

利用宏大的“高强度精细爆破技术”,变两个矿山同时开采供矿为依次开采供矿。

爆破技术与采矿技术融合

土石方台阶爆破,很容易标准化,给人的感觉是爆破本身科技含量比较低,难以取得突破性的成果和明显的竞争优势。

但是,自古云“土木之工,不可乱兴”,其意思是工程规模大,需要用好其中的核心技术,需要节约每一份钱;可以想象,一立方石头爆破节约1毛钱,一年下来一个工地节约好几百万。

“高强度精细爆破技术”应用,意味着——

(1)土地资源节约,减少征地费用,第二个矿山排土可以回填第一个矿坑,还可在上面加个鼓包(1个排土场就够了);

(2)矿山边坡施工与治理:原计划边坡采用预裂爆破,两个矿山分别8年的维护;现在高强度爆破开采,两个矿山都仅需4年维护。边坡维护、暴露周期缩短1半,意味着可以增大矿坑边帮角,减少剥离工程量上千万方;意味着边坡施工可以采用缓冲爆破,节约边坡施工成本50%以上,亦意味着边坡维护成本减少50%。

边坡生命周期短,边坡角可以增大,不影响施工安全。

“高强度精细爆破技术”应用,意味着——

(3)凹陷露天矿山排水,原来是两个矿山分别8年排水,两套设备人马;现在是两个矿山分别4年排水(依次),一套设备人马,节约50%。

(4)采掘设备的投入数量亦大大减少,设备利用率大大提高。

所以,爆破技术可以让矿山“提高效率、降低能耗”。

爆破技术亦可以“降低矿石贫化损失”。

综合运用多种开采工艺,包括分段开采技术、原位爆破技术、大块采矿技术,促进矿石和岩石分采、分装、分运,控制矿石贫化损失,提高矿石回采率。

(1)分段开采技术,即当矿体较薄或者矿体倾角大于10°,设备无法在倾斜矿体顶板上正常作业时,采用小台阶破段开采工艺

(2)原位爆破技术,即爆破后矿石和岩石的爆堆区分断面仍清晰可见,再用小挖机对岩石和矿石分装分运,从而简化采矿爆破工艺,不必分采和剔除。

(3)大块采矿法,即当矿脉较小时重炸围岩,轻炸或不炸矿石,以便爆后挑选矿石大块再进行二次破碎,具体爆破工艺措施包括矿段堵塞、空气间隔或弱装药等;反之矿脉中夹杂废石亦然。

爆破技术与选矿技术融合

矿石开采后需要机械破碎(包括初破、二破)、棒磨球磨等工序。

矿石的爆破块度和级配决定着上述选矿设备的效率和综合能耗,如何更优?

时间关系,大家对选矿也不熟悉,不详细介绍。

1.3 矿山民爆一体化(前沿介绍)

矿山民爆一体化模式的优势充分发挥,靠的是多学科技术的融合发展,包括炸药技术、爆破技术、采矿技术、选矿技术等。

下面以案例的形式介绍矿山民爆一体化模式的典型案例。

回顾传统固定产能炸药生产销售模式


我们应该清楚地认识到:

国内现场混装炸药车应用比例还很低,矿业服务产业链还不完整,民爆技术装备还相对落后,市场份额还相对较小且分散,矿山民爆一体化水平总体上还处于初级阶段。

说明:机遇与挑战并存!

现代爆破技术与露天矿山开采

宏大矿山民爆一体化模式流程

矿山民爆一体化模式优势突出。

如何充分发挥矿山民爆一体化的优势?

所以,需要继承和传承拆除爆破的精湛技术,实现精细爆破施工;

同时,更需要创新,当爆破技术提高遇到瓶颈时,不妨从研究炸药的角度去提升爆破技术、降低爆破成本。

给别人以惊喜,给自己新天地

案例一:炸药量身定制精细爆破的云浮硫铁矿模式

解决方案与效果

(1)立足联合炸药技术和爆破技术进行高硫矿山采掘施工的优化,实现炸药爆破性能参数可调控化,并改善其在高硫矿中使用的安全性能;

(2)针对高硫矿山开采的具体特点,设计出具有针对性的安全匹配的乳化炸药和经济实用的爆破技术参数,得出炸药与岩石的最佳匹配关系及最佳的爆破参数;

(3)不仅降低了矿石开采的综合成本,选矿成本亦大大降低(矿石破碎效率提高,综合能耗降低约20%),近5年来为该矿创造经济效益2亿8千余万元。

成功案例二:规模化集约配送降低成本的太西露天煤矿模式

解决方案与效果

(1)在民爆方面,减少了敏感成品炸药的运输和流通环节,减少了民爆物品生产和贮存点,大大提高民爆物品生产、运输、贮存和使用等环节的安全可控性;

(2)在爆破方面,民爆物品使用在炸药和爆破专家的指导下统一进行装药爆破作业,施工工艺标准化,施工安全可控化,改变露天矿山和采石场爆破施工队伍参差不齐、爆破事故时有发生的现状,有利于促进我国的民爆一体化技术发展,加快与国际接轨。

成功案例三:矿山与民爆企业强强联合的鞍钢模式

为什么要强强联合?

进口铁矿石精粉,1100元/吨;

鞍钢集团自产铁矿石精粉,500元/吨;

媒体报道“1吨钢铁的利润买不到1瓶可乐”;

鞍钢集团自有铁矿石储备充足,按照现在的采矿速度,够开采上百年。

“捧着金饭碗讨饭吃”?——安全、绿色、高效采矿技术是关键!

深埋地下的铁矿资源价值几何?

可能有人想,铁矿石慢慢开采,保值增值,未尝不可。

告诉你:二十年后,铁矿石资源(我国主要是低品位矿)无大价值。

为什么呢?

所以:煤矿、石油要留给子孙后代,低品位铁矿不要留给子孙后代,要少进口高价铁矿,留真金白银给子孙后代!(日本买煤炭填海储备,不储备铁矿石。)

矿山民爆一体化模式