Pelan Reka Bentuk Letupan Batu Penggalian Drift Lombong Bawah Tanah

1. Pengenalan Reka bentuk letupan batu untuk penggalian hanyut lombong bawah tanah adalah bahagian penting dalam proses perlombongan. Kewajaran reka bentuk secara langsung mempengaruhi kecekapan penggalian, kos, keselamatan, dan kesan ke atas batuan sekeliling. Pelan letupan batu yang dioptimumkan boleh meningkatkan kadar pendahuluan, mengawal getaran letupan, melindungi kestabilan batu di sekeliling dan mewujudkan keadaan yang menggalakkan untuk perlombongan berikutnya. Artikel ini, berdasarkan pelbagai rujukan, menggariskan elemen utama dan kaedah praktikal untuk mereka bentuk letupan batu untuk penggalian hanyut bawah tanah.

2. Persediaan Awal untuk Reka Bentuk Letupan Analisis keadaan geologi: Dapatkan pemahaman terperinci tentang geologi lombong, termasuk jenis batu, kekerasan dan taburan sendi dan patah. Sebagai contoh, penyambungan dan keretakan boleh mempengaruhi perambatan gelombang tekanan dan pecahan batu. Maklumat geologi yang tepat harus dikumpulkan melalui tinjauan lapangan, data lubang gerudi, dan penyiasatan geofizik. Jenis dan kekerasan batu yang berbeza memerlukan parameter letupan yang berbeza; hard rock biasanya memerlukan caj yang lebih tinggi dan susun atur lubang yang sesuai.

Tentukan keperluan kejuruteraan: Jelaskan dimensi hanyut, bentuk keratan rentas dan arah penggalian. Sebagai contoh, drift bulat dan segi empat tepat memerlukan reka bentuk letupan yang berbeza; sudut dalam drift segi empat tepat mungkin memerlukan susunan lubang khas untuk mengawal profil. Pertimbangkan kadar pendahuluan yang diperlukan—penggalian yang lebih pantas mungkin memerlukan teknik letupan dan kombinasi parameter yang lebih cekap.

3. Reka Bentuk Reka Letak Lubang Letupan Reka bentuk lubang slot:

• Pilihan kaedah slotting: Kaedah slotting biasa termasuk slotting berbentuk baji dan slotting lubang lurus. Slotting berbentuk baji sesuai dengan batu sederhana lembut hingga lembut: lubang slot bersudut mencipta muka bebas berbentuk baji untuk letupan seterusnya. Slotting lubang lurus digunakan untuk batuan keras, di mana lubang kosong selari mencipta muka dan ruang pampasan bebas manakala lubang bercas di sekeliling melakukan pemecahan. Teknik slotting yang inovatif, seperti rongga-slotting dan fragment-ejection slotting blasting (CCFT), telah dikaji dan digunakan; contohnya, reka bentuk slotting selari dengan lubang lontaran dwi (P-DFH) mengukuhkan cas bawah dan menghasilkan letupan dua peringkat yang membentuk rongga slot yang lebih lengkap, mengatasi batasan penggerudian padat tradisional.

• Penentuan parameter lubang-slot: Tentukan kedalaman, jarak dan sudut lubang-slot. Kedalaman lubang slot biasanya 15%–20% lebih besar daripada lubang letupan lain untuk memastikan slotting berkesan. Untuk batuan sederhana keras, sudut slot berbentuk baji boleh 60°–75°, dengan jarak 0.5–1.0 m bergantung pada sifat batuan. Untuk slotting lubang lurus, jarak antara lubang kosong dan lubang bercas biasanya 0.2–0.5 m.

Lubang tambahan (pelepasan): Diletakkan di antara lubang slot dan lubang perimeter untuk membesarkan volum slot dan mencipta muka bebas yang lebih baik untuk caj perimeter. Jarak lubang tambahan biasanya agak lebih besar daripada lubang perimeter, dan cas letupan mungkin lebih besar. Untuk batuan sederhana keras, jarak lubang tambahan boleh 0.6–0.8 m, dengan jumlah cas dilaraskan kepada ciri batuan.

Lubang perimeter (kontur): Digunakan untuk mengawal profil hanyut dan memastikan keratan rentas memenuhi dimensi reka bentuk. Jarak lubang perimeter dan jumlah caj adalah penting untuk kawalan profil. Simulasi berangka dan ujian lapangan menunjukkan bahawa dalam keadaan tertentu—contohnya, dalam drift dalam lombong fosfat Kaiyang—jarak lubang perimeter S = 0.70 m, ketumpatan cas linear β = 0.9 kg/m, dan pekali penyahgandingan ζ = 2.5 menghasilkan keputusan letupan kontur yang baik dengan pecahan/underbreak minimum Menggunakan tamping pasir dalam lubang perimeter mengurangkan kerosakan pada batu di sekeliling dan meningkatkan penggunaan tenaga letupan.

4. Reka Bentuk Parameter Peletupan Pengiraan jumlah caj: Kuantiti caj ialah faktor utama yang mempengaruhi hasil letupan dan biasanya ditentukan oleh sifat batuan, diameter lubang, kedalaman lubang dan jarak lubang. Formula empirikal biasa termasuk formula isipadu dan formula penggunaan-per-unit. Sebagai contoh, formula isipadu Q = qV, di mana Q ialah cas, q ialah penggunaan letupan per unit isipadu batu, dan V ialah isipadu batu yang akan diletupkan. Penggunaan unit q bergantung kepada kekuatan batuan dan secara amnya dalam julat 0.3–1.5 kg/m³.

Urutan penembakan dan masa tunda: Urutan penembakan yang rasional dan pemasaan lengah boleh mengawal getaran letupan dan memperbaiki kerosakan. Biasanya, lubang slot dinyalakan terlebih dahulu, kemudian lubang tambahan, dan akhirnya lubang perimeter. Masa kelewatan harus mempertimbangkan masa pecah dan lemparan batu serta pengurangan getaran. Sebagai contoh, kelewatan antara lubang slot dan lubang tambahan boleh menjadi 25–50 ms, dan kelewatan antara lubang tambahan dan perimeter 50–100 ms. Simulasi berangka dan ujian lapangan boleh digunakan untuk mengoptimumkan masa tunda untuk meningkatkan pemecahan dan mengurangkan getaran.

5. Pemilihan Bahan dan Peralatan Peletupan Pemilihan bahan letupan: Pilih jenis bahan letupan yang sesuai untuk keadaan lombong. Untuk penggalian hanyut bawah tanah, bahan letupan dengan keselamatan yang baik dan kuasa sederhana—seperti bahan letupan emulsi—biasa digunakan. Bahan letupan emulsi mempunyai rintangan air yang baik dan prestasi yang stabil, menjadikannya sesuai untuk kebanyakan operasi letupan bawah tanah. Dalam lombong arang batu yang terdedah kepada gas, hanya bahan letupan yang diluluskan untuk kegunaan lombong harus digunakan mengikut peraturan keselamatan.

Pemilihan permulaan dan peledak: Peranti permulaan biasa termasuk peledak elektrik dan peledak tiub kejutan (bukan elektrik). Peledak elektrik mudah dan boleh dipercayai untuk beroperasi tetapi boleh berbahaya dalam persekitaran dengan arus sesat. Detonator tiub hentakan adalah tahan terhadap arus statik dan sesat dan digunakan secara meluas dalam letupan bawah tanah. Dalam persekitaran letupan yang kompleks, peledak elektronik boleh digunakan; mereka membenarkan kawalan masa yang tepat, meningkatkan keberkesanan dan keselamatan letupan.

6. Ramalan Kesan Letupan dan Penilaian Ramalan simulasi berangka: Gunakan perisian simulasi berangka (cth, ANSYS/LS-DYNA) untuk membina model berangka letupan hanyut. Dengan memasukkan parameter mekanikal batuan, susun atur lubang dan parameter letupan, simulasikan pecahan batu, lontaran dan getaran semasa letupan. Sebagai contoh, simulasi boleh menilai kesan kaedah slotting yang berbeza dan parameter letupan pada hasil penggalian dan menyediakan asas untuk mengoptimumkan reka bentuk.

Penilaian percubaan lapangan: Jalankan ujian lapangan berskala kecil sebelum penggalian skala penuh. Nilaikan keberkesanan letupan dengan memerhati pemecahan batu, pembentukan profil hanyut, dan mengukur getaran letupan. Laraskan dan optimumkan reka bentuk berdasarkan keputusan percubaan untuk memastikan prestasi yang memuaskan dalam pembinaan berskala besar.

7. Langkah Keselamatan Penentuan jarak keselamatan: Wujudkan jarak keselamatan letupan berdasarkan kuantiti letupan dan sifat batuan. Tandai dan selamatkan zon pengecualian dalam jarak keselamatan untuk mengelakkan akses tanpa kebenaran. Untuk letupan hanyut bawah tanah, jarak keselamatan biasanya dalam julat 100–300 m, dengan nilai khusus dikira kes demi kes.

Pengudaraan dan kawalan habuk: Letupan menghasilkan gas dan habuk yang mesti dikeluarkan dengan segera. Gunakan kipas pengudaraan setempat, saluran dan peralatan pengudaraan lain untuk memastikan kualiti udara memenuhi piawaian keselamatan. Selain itu, gunakan semburan air dan kabus untuk mengurangkan pendedahan habuk kepada pekerja.

Kawalan getaran letupan: Kurangkan kesan getaran letupan pada batuan dan struktur sekeliling dengan mengoptimumkan parameter letupan—mengawal saiz cas dan menggunakan urutan dan kelewatan penembakan yang sesuai. Di kawasan sensitif getaran, pra-belahan, letupan licin dan teknik terkawal lain boleh mengehadkan lagi getaran.

8. Kesimpulan Merancang pelan letupan batu untuk penggalian hanyut lombong bawah tanah adalah tugas yang kompleks dan sistematik yang memerlukan pertimbangan keadaan geologi, keperluan kejuruteraan, bahan letupan dan langkah keselamatan. Melalui susun atur lubang rasional, reka bentuk parameter letupan yang tepat, pemilihan bahan letupan dan sistem permulaan yang sesuai, dan prosedur keselamatan yang ketat, penggalian hanyut yang cekap, selamat dan menjimatkan boleh dicapai. Simulasi berangka dan ujian lapangan harus digunakan untuk meramal dan menilai prestasi letupan dan untuk terus mengoptimumkan reka bentuk untuk memenuhi syarat khusus lombong yang berbeza dan meningkatkan kecekapan perlombongan dan pulangan ekonomi.