别矿台阶深孔爆破孔排距优化试验及应用*
当前研究者大多借助理论研究、数值模拟、半经验法等手段研究露天台阶深孔爆破的孔排距,其研究结果的可靠性往往禁不住工程实践检验[1]。朱家包包铁矿优化孔网参数[2],黄麦岭露天矿台阶爆破探索最优孔排距[3],白登磷矿优化孔网参数降低大块率和根底[4],湖北某页岩矿山开采探索页岩爆破的最佳孔网参数等一系列矿山工程问题的解决都采用了工程试验法[5]。工程试验为工程爆破技术的发展开辟了新的研究途径,现场工程试验是优化爆破孔排距最直接、最有效的方法之一。
我国葛洲坝砂岩170 mm孔径爆破试验试用过孔排距3.5 m×4.25 m[6];美国科罗威欧矿砂岩250 mm孔径孔排距采用7.8 m×5.4 m[6];而根据多次的爆坡效果观测、分析与总结,别矿细砂岩120 mm孔径的单孔爆破作用范围3.5~4 m。爆剥工程开始以来,在别矿坑北帮+1240平台试用孔排距7 m×4 m;+1204平台试用孔排距7 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m;+1228平台试用孔排距6.5 m×3.5 m;通过工程试验法综合衡量爆破效果、挖运效率、大块率、特大块数、爆挖率、炸药单耗,判衡别矿细砂岩120 mm孔径合适的孔排距。
1 工程概况
别斯库都克露天煤矿(简称别矿)位于新疆巴里坤县城北西方向约150 km处,矿田位于科克塞尔克山与纸房盆地的交接处,地形总体趋势北高南低、东高西低,地貌形态为残丘状剥蚀平原,海拔1269~1339 m。该矿采用爆破破岩、单斗挖掘机采装、自卸卡车由坑内移动坑线或半固定坑线运至井田外排土场排弃。2017年末,剥采工程地表以下形成十个12 m台阶高的工作平盘+1288 m~+1180 m。
位于别矿矿坑北帮+1240、+1204、+1228三个平台是最典型的细砂岩为主的爆剥平台;水平掌子面由西向东观察,岩层没有较大的起伏,以浅灰色细砂岩为主、少部分区域夹有中砂岩(厚0.2~0.5 m)和泥岩(厚0.1~0.5 m)。矿坑内细砂岩为钙质胶结,胶结好;层厚,坚实,裂隙不甚发育;岩质新鲜,未风化;其粒径粒径0.01~0.1 mm;密度2.6 g/cm3,岩石单轴抗压强度30 MPa、单轴抗拉强度5~6 MPa;矿坑细砂岩台阶物理概貌如图1所示。
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图 1 别矿细砂岩台阶 Fig. 1 The sandstone bench of Biesikuduke Mine
2 现场施工技术
2.1 布孔
根据爆破设计中的孔网参数,运用GPS空间定位,使用RTK按照梅花形方式布设炮孔,并对每个炮孔的位置、深度和孔号等作业记录进行存储,利用CASS7.0绘图管理。通过摆设折叠成型的白色编织袋标记钻孔孔位;并在白色编织袋记载炮孔编号、钻孔深度等为下一钻孔工序传递信息。
2.2 钻孔
现场钻孔钻机HCR2200RD、志高D440、志高450D,均装配直径120 mm钻头。钻孔技术要求:孔深为超欠不超±0.5 m,间距偏移不超±0.3 m,方位角和倾角为不超1°30′;不合格的炮孔酌情采取清孔、补钻、回填等措施。
2.3 台阶爆破
矿山内部对外部环境无安全危害的爆破工程不实行分级管理[7],根据台阶高度,钻孔直径和岩石性质,设计别矿台阶深孔爆破的部分主要参数:孔深Id=13~13.5 m;前排最佳抵抗线w=2.8 m;超深h=1 m;线装药密度q1=13 kg/m;填塞长度IS=3~4m;联网方式:排间间隔微差延时逐排起爆。
别矿深孔台阶爆破使用现场混装乳化炸药,其密度1.12~1.18 kg/m3、爆速4300~4500 m/s;靠近临空面的第一排炮孔填塞长度4 m,第二、三排填塞3.5 m,最后一排填塞3 m;采用排间间隔微差延时逐排起爆,双回路;孔内采用9段导爆管雷管,延时310 ms,前三排排间采用3段管导爆管雷管,延期时间为50 ms,最后一排排间5段导爆管雷管延时100 ms。
2.4 机械设备安排
对于爆破大块尚没有公认的定义,判断是否是大块需结合现场采装设备的实际情况而定。别矿对于大块的判据:介于挖掘机HITACHI 670(自配斗容约3.8 m3)与挖掘机Komatsu.850LC(自配斗容约4.7 m3)采装能力区间的爆破岩块称之为大块。
表 1 爆区机械设备安排作业表
Table 1 Work schedule of machinery and equipment in blasting area
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设备名称设备型号作业内容出勤数量作业备注车辆计数仪记录双班车次1部双班时长20h挖掘机HITACHI670采装普通爆块2台自配斗容3.8m3Komatsu850LC采装普通爆块、大块1台自配斗容4.7m3矿卡MT86运输普通尺寸爆块实际情况而定平装32m3/车KomatsuHD465专运输大块2台堆装35m3/车破碎锤LiuGong933破碎特大块1台流动作业
注:上述是机械设备的参数值取自别矿实际发生情况
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图 2 机械设备作业示意图 Fig. 2 Mechanical equipment working status
3 爆破试验
郭兆雷在冬瓜山铜矿通过爆破漏斗试验来确定孔排距等爆破参数[1];刘朋友在白云岩区通过爆破参数计算公式对爆破参数进行优化[8];白登磷矿从爆破生产入手进行爆破试验而获取爆破孔网参数[9];别矿通过工程试验法探寻细砂岩深孔台阶爆破120 mm孔径。经山寺露天铁矿优化开采综合爆破技术[10],黑岱沟露天煤矿优化爆破孔排距参等运用了工程试验法[11]。通过对露天矿的中小型设备高强度开采技术系统分析和经验总结,孔排距参数优化试验的指导思想是爆破效果要与采装设备相谐和,爆破综合效果最优,寻追最大经济效益[12]。以下是探寻适合别矿矿情条件下展开的工程试验。
这一阶段旨在通过各种形式的评价、监督与检查,发现原有内部控制机制中存在的问题、不合理之处及不适应高校发展的地方,不断发现和消除内部控制体系中存在的问题和隐患,保证内部控制的高效运行。
采用SPSS 17.0软件对数据进行分析处理,计量资料以(均数±标准差)表示,采用t检验;计数资料以(n,%)表示,采用χ2检验,以P<0.05表示差异具有统计学意义。
3.1 +1240平台实践7 m×4 m
北帮+1240平台主要以细砂岩为主,层理不甚发育,夹有少量的砂砾岩和泥岩(较薄),岩层倾角16°~18°。实施爆破孔排距7 m×4 m,通过对GPS空间定位,RTK现场测量,借助Cass7.0对爆前方量应用DTM土方算法计算预爆方量为4.8301万m3。现场使用乳化炸药17.39 t,爆破效果如图3所示:爆后孔间、排间岩石拉裂、爆破效果均较差,部分区域破坏效果甚至不明显,除靠近临空面的第一排、第二排岩石爆破推出,第三排岩石绝大部分推出,第四排岩石水平推出效果不明显;有2 m左右的拉沟宽度,有轻微的整体沉降效果;为后续开挖造成极大困难。
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图 3 +1240平台孔排距7 m×4 m整体与局部爆破效果图 Fig. 3 Overall and partial blasting effect of +1240 bench with space of 7 m×4 m
3.2 +1204平台实践7 m×3.5 m
北帮+1204平台主要为细砂岩,夹有少量砂砾岩,岩层倾角15°~17°,层理不甚发育,实施孔排距7 m×3.5 m,使用混装乳化炸药25.6 t,通过对GPS空间定位,RTK现场测量,借助Cass7.0对爆前方量应用DTM土方算法计算预爆岩方为6.0521万m3。爆后效果图如图4所示:爆后排距之间的岩石拉裂、破碎效果整体明显,孔距之间岩石破坏效果不甚明显,部分区域甚至产生了大块;除靠近临空面的第一排、第二排、第三排岩石外推明显,第四排岩石水平外推效果略微不明显;后排有2~3 m拉沟宽度,整体沉降效果明显,局部区段后续开挖困难。
3.3 +1204平台实践6.5 m×3.5 m
ERP在会计和财务管理中的应用,最初主要体现在数据的录入和核算功能,即所谓的会计电算化,记录、核算和反映资金在企业经济活动中的变动过程及其结果,目前应用最多的便是总账、应收、应付、固定资产等模块,它只是将手工会计向计算机系统进行的复制与移植,减轻了会计工作人员的工作强度与难度,在管理控制和决策支持方面的功能相对比较弱,仅仅体现了财务作为“账房先生”的这一功能,对提高企业经营管理决策水平作用比较有限。
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图 4 +1204平台孔排距7 m×3.5 m整体与局部爆破效果图 Fig. 4 Overall and partial blasting effect of +1204 bench with space of 7 m×3.5 m
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图 5 +1204平台孔排距 6.5 m×3.5 m整体与局部爆破效果示意图 Fig. 5 Overall and partial blasting effect of +1204 bench with space of 6.5 m×3.5 m
3.4 +1228平台实践孔排距6.5 m×3.5 m
由上式
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图 6 +1228平台孔排距7 m×3.5 m整体与局部爆破效果示意图 Fig. 6 Overall and partial blasting effect of +1228 bench with space of 7 m×3.5 m
4 爆破质量综合分析
4.1 采装效率比较
结合现场爆破效果、采装效率而调配挖掘机与运输矿卡的匹配数量,杜绝“车等挖机,挖机等车”现象。在保障机械设备的灵活调度与合理安排前提下,爆区机械设备出勤数量、挖运作业做到有条不紊,爆区挖运设备安排如表1所示,部分设备作业如图2所示。
车辆计数仪记录挖掘机在爆区内双班(20 h)采装、运输总车次,采用间接法统计采装效率:车辆计数器在一个双班时长内记录矿卡MT 86、PC 325运输总车次分别为X、Y,由式(1)可获知爆区挖掘机双班(20 h)采装总车数:N为双班装运总车次;X为双班MT 86运输总车次;Y为双班Komatsu HD465运输总车次;由式(2)可获知1台挖掘机1 h的平均采装车数,即现场挖掘机采装效率;ζ为采装效率,车/h;由此制表,统计挖运设备在不同孔排距条件下产生的爆破效果所对应的采装效率(一个双班时长内),如表2所示。
马国平将目光投向半山腰。那儿,是临时救护站。救护队长老汪,带着被称誉为“连部五花”的五个女兵,正在给受伤的战士处理伤口。止血、消炎、擦拭、包扎绷带。
N=X+Y
(1)
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(2)
表 2 采装效率统计表
Table 2 Loading efficiency statistics
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+1240平台+1204平台+1204平台+1228平台孔排距7m×4m7m×3.5m6.5m×3.5m6.5m×3.5mX192260334337Y18161414N210276348351ζ3.54.65.85.8
如表2所示,+1240平台、+1204平台、+1204平台、+1228平台分别实施爆破孔排距7 m×4 m、7 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m时,采装效率分别为3.5车/h、4.6车/h、5.8车/h、5.8车/h。
4.2 大块率比较
利用车辆计数仪记录矿卡的运输车次,结合矿卡的单次运量,可获知双班内爆区挖运大块方量、挖运爆块总方量;如式(3)、(4)、(5)所示:V1为MT.86双班运输爆块方量,V2为Komatsu HD465双班运输大块方量,V为挖掘机双班采装总方量, f为大块率,%,计算公式如式(6)
“伊一”的生活和爱情,可用如下词语概括和表达:现代的、深夜的、一己的、资讯的、精神的、网络的、天国的、虚拟的;而“江山娇”的家庭生活,则是与上组词语大相径庭的表达:传统的、白天的、家庭的、乡村的、肉体的、现实的、世俗的、日常的。
我国多数高校都未制定有关财务人员绩效评价方面的具体文件,高校绩效评价指标体系也没有法律以及相应的制度保障,相关部门也未出台有关绩效考评内容和流程的针对性政策。同时,配套的监管机制也未得到构建,这也都将会对高校财务人员绩效考核工作的开展造成不良影响。
+1228平台水平掌子面由西向东观察,岩层没有大的起伏,岩层倾角15°~ 17°岩性整体以细砂岩为主、局部夹有少量中砂岩(0.4 m厚)和泥岩(较薄)。如图6所示:现场实施孔排距6.5 m×3.5 m,预设爆破岩石4.5816万m3,使用混装乳化炸药21.55 t。爆后孔距、排距之间岩石拉裂、破碎明显,炮区岩石外推效果显著,爆块分布均匀,后排有4.5 m左右的拉沟宽度,整体沉降效果明显;爆破块度符合现场采装设备的作业能力。
V1=32X
(3)
V2=35Y
(4)
V=V1+V2
(5)
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(6)
一般来讲:特大块出现越多,爆破质量越差;特大块不仅阻碍平台行车,而且降低挖运效率。如表4所示,一个双班时长的挖运作业期间,孔网参数为7 m×4 m、7 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m出现的特大块数分别为12块、7块、1块、0块。
表 3 大块率统计表
Table 3 Block rate statistics
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+1240平台+1204平台+1204平台+1228平台孔排距7m×4m7m×3.5m6.5m×3.5m6.5m×3.5mV1614483201068810784V2630560490490V677488801117811274f/%9.36.34.44.3
4.3 特大块
别矿台阶爆破爆后的岩块一般分为爆渣、大块、特大块;如表1爆区机械设备作业安排表所示,超出现场挖掘机最大采装能力的,需由破碎锤辅助处理的岩块,称之为特大快。以一个双班时长为统计周期,期间出现的特大块由破碎锤辅助处理,操作员记录各平台处理过的特大块数量,M为一个双班时长采装过程中出现的特大块数量;记录如表4所示。
表 4 特大块记录表
Table 4 Large block record table
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+1240平台+1204平台+1204平台+1228平台孔排距7m×4m7m×3.5m6.5m×3.5m6.5m×3.5mM12710
如表3所示,在相同地况、相同爆剥工艺条件下,实施孔排距为7 m×4 m、7 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m时,产生大块率的比例为:9%、6.3%、4.4%、4.3%。
胃切除术引起的体内神经-内分泌紊乱可导致继发性PEI[8]。胃切除患者体内碳酸氢盐和脂肪酶分泌显著降低。胃部分切除患者 PEI的发生率约70%,全胃切除患者PEI发生率高达100%[9]。
4.4 炸药单耗
[4] 李洪超,栾龙发,张智宇,等.白登磷矿爆破参数优化的试验研究[J].工程爆破,2011,17(3):41-43,20.
本次研究选择的患者例数为90例,均在2016年8月~2018年2月来我院妇产科进行治疗,上述患者均无精神异常者,同时均同意此次研究,其年龄跨度为29~65岁,平均年龄为(36.97±3.77)岁,将上述患者分为两组进行观察,研究组和对照组,平均每组45例患者,比较所有患者的相关资料,差异无统计学意义,可进行下方实验。
如图7所示,在相同爆破作业施工工艺下,探寻细砂岩的爆破单耗。如表5所示,V设 为设计爆破方量,m3;V实为实际挖方量,m3;Qt为爆破平台炸药消耗量,t;η为爆破挖方率,简称爆挖率,表达式如式(7);q为炸药单耗,kg/m3,表达式如(8);结合图4爆挖方量与下式(7)、式(8)制表,爆挖率、炸药单耗等如表5所示。
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(7)
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(8)
表 5 爆挖率与炸药单耗
Table 5 Blasting rate and the specific charge
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+1240平台+1204平台+1204平台+1228平台a×b7m×4m7m×3.5m6.5m×6.5m6.5m×3.5mV设48301605214315245816V实43471568904185844900Qt17.3925.620.0921.55q0.40.450.480.48η/%90949798
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图 7 各实践平台爆挖方量计算图 Fig. 7 Calculation of blasting excavation amount of each stairs
如表5所示,炸药单耗提高了,相应的爆挖率也提高了。当+1204平台、+1228平台实施孔排距为6.5 m×6.5 m时,炸药单耗分别较+1240平台(7 m×4 m)、+1204平台(7 m×3.5 m)炸药单耗提高20%、7%;而+1204平台、+1228平台(6.5 m×3.5 m)的爆挖率近乎是+1240平台、+1204平台的108%、104%。
4.5 综合比较
综合上述挖运效率(ζ)、大块率(f)、特大块数(M)、炸药单耗(kg/m3)、爆破挖方率(%)等工程实践结果,如表6所示。
表 6 不同孔排距工程爆破试验结果
Table 6 Engineering blasting test results of different holes distance
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+1240平台+1204平台+1204平台+1228平台a×b7m×4m7m×3.5m6.5m×6.5m6.5m×3.5mζ3.54.65.85.8f9.3%6.3%4.4%4.3%M12710q0.40.450.480.48η/%90949798
如表6所示,当实施孔排距6.5 m×3.5 m时,爆区的采装效率分别较孔排距为7 m×4 m、7 m×3.5 m提高66%、26%。
北帮+1204~1192平台实施孔排距6.5 m×3.5 m,使用混装乳化炸药20.09 t,预设岩石爆破方量4.3152万m3。爆破效果如图5所示:爆后孔距、排距之间岩石拉裂、破碎明显,炮区岩石外推效果显著,爆块分布均匀,后排有4~5 m的拉沟宽度,整体沉降效果明显;爆破块度符合采装设备的作业能力。
如表6所示,当实施孔排距为7 m×4 m、7 m×3.5 m时,爆后产生的大块率是孔排距为6.5 m×3.5 m时的2.1倍、1.4倍。
如表6所示,当实施孔网参数为7 m×4 m、7 m×3.5 m时,一个双班时长的采装作业期间产生的特大块数量近乎是孔排距6.5 m×3.5 m时的12倍、7倍;甚至当孔排距为6.5 m×3.5 m时,一个双班采装作业期间未出现特大块。
如表6所示,当实施孔排距为6.5 m×3.5 m时,炸药单耗分别较7 m×4 m、7 m×3.5 m炸药单耗约提高20%、7%;而孔排距为6.5 m×3.5 m时,爆破挖方率约是7 m×4 m、7 m×3.5 m的108%、104%。
5 结论
孔排距的优化需立足现有施工工艺、机械设备;别斯库都克露天煤矿剥采工程运用工程试验法,探寻到细砂岩120 mm孔径台阶深孔爆破孔排距为6.5 m×3.5 m时:爆后采装效率达5.8车/h,爆破效果与采装设备实现谐和;大块率4.3%~4.4%;爆破单耗0.48 kg/m3;爆挖率达97%~98%;一个双班期间产生特大块数为1,甚至无特大块,实现了良好的综合爆破效果;对于露天台阶深孔爆破提供了工程经验实鉴。
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假设布尔函数具有n个输入变量{xi|1in}、m个输出变量{fo|1om},输入变量xi也被称为原始输入(Primary Input,PI)和PI信号,输出变量fo也被称为原始输出(Primary Output,PO)和PO信号.其关于PI的MPRM逻辑表达式如式(1)所示.
[3] 王 涛.黄麦岭露天矿台阶爆破参数优化及爆破振动效应研究[D].武汉:武汉理工大学,2013.
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利用GPS空间定位,RTK仪器对孤台爆前、爆后进行收方,利用CASS7.0进行绘图管理,用DTM计算两期间土方算法,如图7所示,分别是+1240平台、+1204平台、+1204平台、+1228平台分别实施爆破孔排距7 m×4 m、7 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m、6.5 m×3.5 m时爆挖岩方方量。
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我踩着马兰家院墙外的柴垛向里面看去。坏了坏了,真是出大事了。马兰的院子里站了好几个人,都在那围着李老黑看。李老黑这会正光着上半身跪在地上,就像那晚我在李金枝床上一样,浑身筛糠,脑袋使劲向下勾着,平日里那股威风劲不知道跑哪去了。有个人还在训李老黑说,我们是抢劫,你狗日的就是强奸!随手揍了李老黑一个响亮的耳刮子。李老黑说,还没办成呢,你们就来了。那人又给了李老黑一耳刮子,狗日的还敢还嘴,没成就是强奸未遂,那也是犯法!
孩子们像往日一样三三两两地进到自己喜欢的区域。程程在科学区拿着相机东看看、西瞧瞧,给坐在旁边的小朋友拍起了照片,嘴巴里还说着“看这儿看这儿,笑一个”。旁边的小朋友虽然在玩着玩具,但是听到程程的声音后还是抬起了头,看着程程歪头一笑。不一会儿,程程站了起来,来到表演区给正在当小消防员的小朋友、穿成小公主模样的女孩子拍照,然后给建构区的小朋友拍照,甚至用蹲下来的方式拍照。
[5] 胡 磊,王玉杰,任高峰.页岩爆破最佳炮孔布置方式试验研究[J].爆破,2015,32(4):44-48.
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课堂教学的效果是教师提升教育教学质量的关键环节,更是学生提升学业水平和科考成绩的关键环节。可以这样说,课堂教学效果好不好将直接决定学校教育教学水平和质量。这不只是中小学教育阶段的规律,甚至也是大学教育阶段的规律,因为学生的科考和学分成绩,以及品德修养都来自教师课堂教学的谆谆教导和循循善诱。因此,无论是以网络教学为辅助的课堂教学,还是以网络教学为主体的课堂教学,我们都必须重视课堂教学效果的提升。
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好的问题应当具有指向性.开放不代表没有方向,问题要让学生有思路思考,有办法回答.本节课中,对于几何语言的培养,问题设计体现了三个层次,第一层次的问题是“说出立体图形的表面包含的平面图形”,第二层次的问题是“请描述立体图形的特征”,第三层次的问题是“用数学语言有条理的描述”.这三个问题的指向非常明确,也层次分明.
[12] CUI Xiao-rong,ZHOU Ming-hui,LV Yi.Mining technology of small and medium sized equipment for high strength open in pit mine[J].Western Exploration Project,2009(11):102-105.(in Chinese)