中钢马矿院取得50多项达到国际先进水平的爆破技术

2019-09-26 10:09:45     来源:中国钢铁新闻网章利军 杨明才

爆破是一项危险性高、环境污染大、干扰周边生产生活设施范围广的特殊专业,因技术、条件和管理手段所限,长期以来,针对矿山开采和建筑拆除的爆破,总是让人提心吊胆,生怕出点意外。为攻克爆破飞石、毒气、振动等爆破公害控制技术的难关,努力实现公害低、环保优、效果好的爆破安全破岩目标,中钢马矿院一直潜心探索,特别是自“七五”至“十三五”以来积极承担了国家多项科技攻关项目,通过不断创新爆破技术和勇于实践,取得了50多项达到国际先进水平的爆破技术。


抑制爆破毒气和粉尘,实现微尘毒爆破


爆破作业是金属非金属矿山最经济、高效的开采方式,然而炸药爆炸产生的大量有毒有害气体(主要有CO、NO、NO2、NH3、SO2等)和粉尘,恶化了井下作业环境,时常导致炮烟中毒事故发生,严重危害着作业人员的身体健康,威胁着地下矿山开采安全。为抑制爆破粉尘和毒气,实现微尘毒爆破,近年来,中钢马矿院积极开展《矿山无(低)公害爆破技术研究》、《地下爆破有毒有害气体抑制剂研制及应用研究》、《高地压低扰动回采爆破技术研究》,研制了新型高效爆破毒气吸收剂和粉尘抑制剂,并对爆破参数、装药结构等爆破工艺进行了研究与优化,大幅降低了爆破毒气和粉尘,实现了安全、清洁的环保爆破。

中钢马矿院取得50多项达到国际先进水平的爆破技术

发安全清洁爆破技术,构建环境友好型城区露天矿山


城区露天矿山开采环境复杂,对安全、环保要求极高,稍有不慎,将直接影响周边的生态环境,并对市民、村民的生命安全产生威胁。为做到爆破100%安全、严控有毒有害气体和粉尘排放,中钢马矿院始终把责任担当、使命担当扛在肩上,大力研发安全清洁爆破系列技术,构建环境友好型城区露天矿山。针对露天台阶上部大块率高和爆破粉尘大的难点,他们通过在炸药和填塞物之间设置水柱(水胶)、超前压缩药包及添加高效捕尘剂等方法,研发了大孔径水力增压环保爆破技术,经马钢和尚桥铁矿应用后,爆堆块度均匀,后冲距离小,大块率降低49.4%,未出现根底,解决了大块率高的难题,大幅降低了爆破粉尘,获得了良好的环保效果。


为实现爆破安全、高效、环保的目标,中钢马矿院积极组织专家组,强化对城区露天矿山开采的多项技术攻关和系统研究,根据爆破振动传播规律和机器自学习降振数学模型,得出不同区域的最大段药量和总药量;研发了超前深孔预裂减振控制爆破技术,提前靠界台阶上施工超深预裂孔,有效阻断爆破振动传播,减少边坡危害;研发了一种缓振软塞减振和超前破岩的技术,既降低爆破振动,又有利于破岩,有效改善了爆破效果。研究成果在马钢和尚桥铁矿应用后,大幅降低了爆破振动和粉尘排放,避免了与周边居民因爆破振动和环境影响而产生的纠纷,带来了显著的经济效益和社会效益。同时,系列爆破技术在全国矿山开采中具有很好的应用和推广价值。

中钢马矿院取得50多项达到国际先进水平的爆破技术

爆破参数优化与质量控制,助力矿山降本增效


爆破效果不仅关系后续铲装、运输工序的效率,还直接影响粗破碎等选厂成本,大块、根底等还需专门处理,大大增加了生产成本,影响了采掘设备生产效率。马鞍山矿山研究院自建院以来,一直开展难爆矿岩的爆破质量控制和爆破参数优化等爆破效果控制技术研究;先后在马钢姑山铁矿和高村铁矿、南芬露天铁矿、江铜永平铜矿开展爆破质量控制和爆破优化控制技术研究,实现适合被爆矿岩的合理爆破参数,使得爆破质量最佳。


马鞍山矿山研究院是我国最早在冶金矿山从事预裂爆破系统研究的单位,尤其在预裂爆破、光面爆破、缓冲爆破、复杂地质条件下护帮控制爆破等方面取得了大量研究成果,在包钢巴润矿业公司、首钢水厂铁矿等广泛应用。

中钢马矿院取得50多项达到国际先进水平的爆破技术

为降低露天矿爆破开采损失,他们以控制急倾斜、薄矿体的矿石损失和贫化为出发点,从矿岩接触带穿爆方法入手,建立了矿石损失贫化预测模型,探明了露天开采矿石损失与贫化机理,创建了露天矿山矿岩分界爆破技术,为矿石损失和贫化控制提供了新的技术手段。现场应用后实现了矿岩的分采分装,铲装运输效率大幅度提升。


通过持续攻关,如今该院在爆破质量控制和爆破参数优化等爆破效果控制技术、光面和预裂等界控爆破技术、减振低尘毒等无公害环保爆破技术、高地压低扰动回采控制爆破、水力增压爆破技术等技术方面取得了突出成就,获得国家、省部级科技进步奖30多项,获国家授权专利20多项。广泛应用于鞍钢、本钢、首钢、包钢、攀钢、酒钢、海钢、山东黄金、紫金矿业、江铜、铜陵有色等下属金属和非金属矿。

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