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爆破:公害低、環保優、效果好
——中鋼馬礦院多項爆破技術達到國際先進水平解讀

2019-07-11 09:05:00     作者:章利軍 楊明才

  爆破是一項危險性高、環境污染大、干擾周邊生產生活設施范圍廣的特殊專業,因技術、條件和管理手段所限,長期以來,針對礦山開采和建筑拆除的爆破,總是讓人提心吊膽,生怕出點意外。為攻克爆破飛石、毒氣、振動等爆破公害控制技術的難關,努力實現公害低、環保優、效果好的爆破安全破巖目標,中鋼馬礦院一直潛心探索,特別是自 “七五”至“十三五”以來積極承擔了國家多項科技攻關項目,通過不斷創新爆破技術和勇于實踐,取得了50多項達到國際先進水平的爆破技術。

  抑制爆破毒氣和粉塵,實現微塵毒爆破

  爆破作業是金屬非金屬礦山最經濟、高效的開采方式,然而炸藥爆炸產生的大量有毒有害氣體(主要有CO、NO、NO2、NH3、SO2 等)和粉塵,惡化了井下作業環境,時常導致炮煙中毒事故發生,嚴重危害著作業人員的身體健康,威脅著地下礦山開采安全。為抑制爆破粉塵和毒氣,實現微塵毒爆破,近年來,中鋼馬礦院積極開展《礦山無(低)公害爆破技術研究》、《地下爆破有毒有害氣體抑制劑研制及應用研究》、《高地壓低擾動回采爆破技術研究》,研制了新型高效爆破毒氣吸收劑和粉塵抑制劑,并對爆破參數、裝藥結構等爆破工藝進行了研究與優化,大幅降低了爆破毒氣和粉塵,實現了安全、清潔的環保爆破。

  研發安全清潔爆破技術,構建環境友好型城區露天礦山

  城區露天礦山開采環境復雜,對安全、環保要求極高,稍有不慎,將直接影響周邊的生態環境,并對市民、村民的生命安全產生威脅。為做到爆破100%安全、嚴控有毒有害氣體和粉塵排放,中鋼馬礦院始終把責任擔當、使命擔當扛在肩上,大力研發安全清潔爆破系列技術,構建環境友好型城區露天礦山。針對露天臺階上部大塊率高和爆破粉塵大的難點,他們通過在炸藥和填塞物之間設置水柱(水膠)、超前壓縮藥包及添加高效捕塵劑等方法,研發了大孔徑水力增壓環保爆破技術,經馬鋼和尚橋鐵礦應用后,爆堆塊度均勻,后沖距離小,大塊率降低49.4%,未出現根底,解決了大塊率高的難題,大幅降低了爆破粉塵,獲得了良好的環保效果。

  為實現爆破安全、高效、環保的目標,中鋼馬礦院積極組織專家組,強化對城區露天礦山開采的多項技術攻關和系統研究,根據爆破振動傳播規律和機器自學習降振數學模型,得出不同區域的最大段藥量和總藥量;研發了超前深孔預裂減振控制爆破技術,提前靠界臺階上施工超深預裂孔,有效阻斷爆破振動傳播,減少邊坡危害;研發了一種緩振軟塞減振和超前破巖的技術,既降低爆破振動,又有利于破巖,有效改善了爆破效果。研究成果在馬鋼和尚橋鐵礦應用后,大幅降低了爆破振動和粉塵排放,避免了與周邊居民因爆破振動和環境影響而產生的糾紛,帶來了顯著的經濟效益和社會效益。同時,系列爆破技術在全國礦山開采中具有很好的應用和推廣價值。

  爆破參數優化與質量控制,助力礦山降本增效

  爆破效果不僅關系后續鏟裝、運輸工序的效率,還直接影響粗破碎等選廠成本,大塊、根底等還需專門處理,大大增加了生產成本,影響了采掘設備生產效率。馬鞍山礦山研究院自建院以來,一直開展難爆礦巖的爆破質量控制和爆破參數優化等爆破效果控制技術研究;先后在馬鋼姑山鐵礦和高村鐵礦、南芬露天鐵礦、江銅永平銅礦開展爆破質量控制和爆破優化控制技術研究,實現適合被爆礦巖的合理爆破參數,使得爆破質量最佳。

  馬鞍山礦山研究院是我國最早在冶金礦山從事預裂爆破系統研究的單位,尤其在預裂爆破、光面爆破、緩沖爆破、復雜地質條件下護幫控制爆破等方面取得了大量研究成果,在包鋼巴潤礦業公司、首鋼水廠鐵礦等廣泛應用。

  為降低露天礦爆破開采損失,他們以控制急傾斜、薄礦體的礦石損失和貧化為出發點,從礦巖接觸帶穿爆方法入手,建立了礦石損失貧化預測模型,探明了露天開采礦石損失與貧化機理,創建了露天礦山礦巖分界爆破技術,為礦石損失和貧化控制提供了新的技術手段。現場應用后實現了礦巖的分采分裝,鏟裝運輸效率大幅度提升。

  通過持續攻關,如今該院在爆破質量控制和爆破參數優化等爆破效果控制技術、光面和預裂等界控爆破技術、減振低塵毒等無公害環保爆破技術、高地壓低擾動回采控制爆破、水力增壓爆破技術等技術方面取得了突出成就,獲得國家、省部級科技進步獎30多項,獲國家授權專利20多項。廣泛應用于鞍鋼、本鋼、首鋼、包鋼、攀鋼、酒鋼、海鋼、山東黃金、紫金礦業、江銅、銅陵有色等下屬金屬和非金屬礦。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:實習生2

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