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中國黃金集團烏山銅鉬礦“凍土爆破技術(shù)創(chuàng)新項目”取得成功

來源:中國黃金集團 發(fā)布時間:2012-03-30 瀏覽次數(shù):1187

3月底,內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上仍然北風呼嘯,持續(xù)嚴寒。中國黃金集團公司有色生產(chǎn)基地之一的內(nèi)蒙古礦業(yè)公司烏努格吐山銅鉬礦生產(chǎn)現(xiàn)場卻是一片熱火朝天。公司著力開展的“凍土爆破技術(shù)創(chuàng)新項目”獲得成功,攻克了零下40度嚴寒氣候下的凍土開采問題,破解了高寒地區(qū)礦山冬季開采的“大塊頑石危局”,開啟了烏山“凍土爆破項目”的技術(shù)新篇。

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  無經(jīng)驗可借鑒,冬季開采遭遇難題

  中國黃金集團烏努格吐山銅鉬礦位于高緯度高寒地區(qū),供暖期長達八個月,冬季不僅持續(xù)時間長,平均氣溫低于零下20℃,而且時常持續(xù)出現(xiàn)低于35℃的極低溫天氣。2012年春節(jié)過后,當大部分地區(qū)開始回暖,烏山卻經(jīng)歷著零下46℃的低溫。

  嚴寒氣候造成采礦場上層產(chǎn)生凍層。隨著冬季露天施工的展開,困擾烏山采場生產(chǎn)的季節(jié)性凍層爆破、開挖問題開始凸顯:一方面,爆破過程中,難以破碎的頑石經(jīng)過低溫的冰凍更加堅硬如鐵,在嚴重影響爆破效果和鏟裝效率的同時,給鏟裝、運輸過程帶來安全隱患;另一方面,塊頭過大的頑石在進入選礦工藝時,給粗碎系統(tǒng)造成巨大的沖擊,造成粗碎站堵倉,增加旋回破碎機的故障率,嚴重時甚至會有停產(chǎn)的危險,成為礦山生產(chǎn)的隱痛。

  在特殊的低溫氣候中大規(guī)模開采,年輕的烏山并沒有可借鑒的同類礦山凍土爆破開采的成功經(jīng)驗,只能根據(jù)自身氣候、地質(zhì)條件和凍結(jié)層的形成特點,對現(xiàn)有鉆孔設(shè)備、爆破器材、爆破參數(shù)、施工方法和爆破危害控制等方面進行針對性研究,為高寒露天礦山凍層爆破施工提供技術(shù)指導。正如內(nèi)蒙古礦業(yè)公司領(lǐng)導所說,“我們要在摸索中前進,在實踐中攻克難題?!?o:p>

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  成立科研項目,制定合理方案

  2011年,中國黃金集團內(nèi)蒙古礦業(yè)公司將采場爆破項目列為專項科研項目,經(jīng)過考察鉆研,大膽創(chuàng)新,出臺自研成果《烏努格吐山銅鉬礦爆破參數(shù)優(yōu)化項目》,烏山凍土爆破創(chuàng)新項目在這個冬天全面展開。

  烏山礦體含水較多,冬季易形成凍層。項目組根據(jù)近幾年冬季施工經(jīng)驗,將凍層情況進行歸納總結(jié):礦區(qū)內(nèi)凍層厚薄不均,隨著冬季時間變化而變化,厚度一般在0.5至3米左右。項目組經(jīng)過數(shù)次技術(shù)方案研討會的反復(fù)論證,決定從多點入手設(shè)計爆破方案,并不斷對方案進行修正,同時進行炮區(qū)試驗。烏山的冬季漫長寒冷,保證冬季采場日常生產(chǎn)的同時要盡可能降低穿爆成本,于是,“分區(qū)域、分階段”的技術(shù)方案應(yīng)運而生:即根據(jù)礦、巖爆破對大塊率的要求不同,礦石區(qū)巖石可爆性、含水率不同,礦區(qū)特殊構(gòu)造帶巖性變化,對巖石密度、含水率等物理性質(zhì)的測定以及穿孔、爆破現(xiàn)場經(jīng)驗,對礦區(qū)凍結(jié)層爆破采取分區(qū)域提出技術(shù)方案。

  

  誓要迎風戰(zhàn)雪,劍指凍土爆破

  確定了技術(shù)方案,明確了工作方向,細化了責任分工,項目組成員著力開展炮區(qū)試驗。

  要得出最準確的數(shù)據(jù)結(jié)論就要經(jīng)過一次次的現(xiàn)場試驗和測量。零下40度的露天作業(yè)環(huán)境不僅增加了凍層厚度,更為項目組人員的現(xiàn)場作業(yè)增加了極大難度。對于現(xiàn)場施工的工程技術(shù)人員與爆破工人來說,這不僅僅是身體上的挑戰(zhàn),更是心理上的挑戰(zhàn)。但是,“團結(jié)奉獻,創(chuàng)新求強,挑戰(zhàn)極限”是烏山人骨子里的精神,技術(shù)人員一次次在現(xiàn)場施工中,根據(jù)礦區(qū)巖體的物理力學性質(zhì)資料,通過點荷載強度試驗確定巖體的抗壓強度、抗拉強度、物理力學性質(zhì)、抗風化能力;在采場不同區(qū)域進行凍土爆破漏斗試驗,結(jié)合本礦山凍土特性、裝藥量和爆破深度之間的關(guān)系,得出單位藥包的最佳埋深、最大漏斗體積,進而推導出最佳爆破參數(shù)。由于工作量大,常常錯過了午飯時間,面包泡面幾乎成為了工作人員的主食。每天下班后,項目組成員會繼續(xù)白天的工作,對各方面數(shù)據(jù)資料進行整理、比對分析。

  經(jīng)過無數(shù)次的現(xiàn)場實驗、分析比對、調(diào)整方案,最終確定了烏山凍層大塊主要采取二次破碎錘處理、主爆孔參數(shù)調(diào)整結(jié)合二次破碎處理、設(shè)計輔助孔結(jié)合二次破碎處理以及合理的鏟裝方式甩出大塊這四種方法。

  在施工質(zhì)量控制方面,技術(shù)人員頂著凜冽寒風進行觀察測量,嚴格控制施工,加強現(xiàn)場施工管理:檢查布孔、放孔位線是否規(guī)范;孔距、排距是否滿足設(shè)計;孔深是否達到要求;鉆孔傾角是否精確;檢查炮孔深度和孔網(wǎng)參數(shù);復(fù)核前排炮孔的抵抗線;查看炮孔中含水情況;了解炮孔周圍巖體結(jié)構(gòu)等?,F(xiàn)場中的每個數(shù)據(jù)都由技術(shù)人員實際測量,以確保鉆孔質(zhì)量。

  在裝藥方面,鉆爆組人員與葛洲壩易普力現(xiàn)場人員一起工作,隨時跟蹤每天爆破現(xiàn)場,為了監(jiān)控裝藥質(zhì)量,根據(jù)乳化炸藥噸數(shù)現(xiàn)場計算藥柱高度,逐孔計算,逐孔記錄,逐孔測量,保證裝藥質(zhì)量。

  由于缺乏經(jīng)驗,技術(shù)方案只能探索著逐步推進,遇到技術(shù)難題,技術(shù)人員逐一攻克。其中較大的問題是爆破后沖面的控制,藥量不足爆破達不到效果,而藥量過多會導致后沖面過大影響后續(xù)工作面穿孔爆破作業(yè)。項目成員在藥量及起爆網(wǎng)絡(luò)上精心設(shè)計,精細計算,最終成功解決這一技術(shù)難題。

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  ?? 不斷總結(jié)完善,開啟技術(shù)新篇

  3月底,烏山“凍土爆破項目”順利結(jié)題并做出結(jié)題報告,對凍土爆破的研究結(jié)果和經(jīng)驗進行總結(jié)。

  如今的烏山采場,爆破效果完全達到設(shè)計要求,經(jīng)過采礦廠預(yù)算,項目為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本、帶來的效益更是讓人驚嘆:烏山采場已經(jīng)將礦石直徑在0.5至1米之間的大塊控制在百分之五以內(nèi);每萬噸礦石中直徑在1米以上的大塊控制在三塊以內(nèi)。粗碎站堵塞時間縮短了約60倍;日均供礦時間減少4小時,按照每年冬季生產(chǎn)5個月計算,每年節(jié)省供礦作業(yè)時間600小時,僅電費年度可節(jié)省84.37萬元。大塊率滿足要求后可撤除粗碎站破碎錘,每年節(jié)省破碎費用80余萬元。此外,大塊率降低,堵塞頻率降低,將節(jié)省粗碎站的檢修次數(shù)及檢修成本。按照檢修成本核算,每年將節(jié)省50萬到70萬的設(shè)備檢修費用。

?????? 中國黃金集團烏努格吐山銅鉬礦“凍土爆破項目”的成功,大大提高了礦山在冬季采礦的綜合生產(chǎn)效率,為礦山全年持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)提供了堅實保障,也為中國黃金集團所有高寒地區(qū)的礦山企業(yè)做出了示范,積累了寶貴的冬季采礦技術(shù)經(jīng)驗。