研山铁矿永久边坡形成中预裂爆破工艺的应用实践

研山铁矿为大型露天矿山,随着矿山开采深度增大,部分边坡岩体出现失稳现象。在该矿永久边坡形成过程中,通过采用预裂爆破工艺,并选取合理的孔网参数及起爆网络,对边坡及采场台阶起到了明显的降振作用,降振率平均约为23.1%,满足规程要求,与该矿以往的爆破技术参数相比,延米爆破量提高了27.3%,炸药单耗降低约35.1%,产生的经济效益和社会效益较为明显,对于提高边坡稳定性具有重要意义。     

降低爆破震动技术的探讨

研山铁矿自2011年投产以来,年采剥总量逐年增加,2013年全年已突破5 000万t。采场内地形、地质条件复杂,岩石风化严重,由于开采爆破的原因,使采场边坡稳定性受到影响,另外也影响了和附近居民的关系。为此,研究通过改进炮孔布置、孔网参数、炮孔装药、起爆网络等方面的技术措施,降低了爆破震动对采场边坡和周围民房的影响。     

防渗地连墙在矿山治水中的应用

研山铁矿采场东边帮邻近新河,采场内大量渗水,加之夏季雨水充沛,不仅影响矿山的正常生产,对采场的边坡稳定、设备安全也存在很大隐患。为此,通过对研山铁矿地质和水文等相关资料充分调研,结合实际情况,进行东帮表土层工程地质、水文地质勘察,确定采用防渗地连墙堵水方案,经验证,堵水率达到95%以上,有效解决东边帮渗水问题,为边坡稳定提供保障。     

研山铁矿爆破振动分析与研究

爆破振动已经成为影响研山铁矿边坡安全和生产的重要因素。为了保证矿山的正常生产,减少爆破振动对边坡的破坏,对研山铁矿露天采场进行爆破振动监测及分析研究,通过对爆破振动波数据的分析拟合,确定爆破振动传播规律,提出最大同段药量和安全距离的限制值,并根据研究结论进行爆破设计,爆破振动降低约30%,达到预期效果。     

司家营研山铁矿采场三维边坡稳定性数值模拟及协同监测分析

司家营研山铁矿是典型的沉积变质型铁矿,矿体赋存于单斜构造中,东帮顺倾,西帮反倾,近年发生了 多处不同规模的滑坡,边坡稳定性问题严重。 根据地质剖面资料,结合矿山采剥计划和最终境界设计方案,建立矿山 三维地质模型,并划分有限元网格。 利用 FLAC3D 对现状边坡建立静力学平衡后进行两步开挖数值模拟,分步开挖至 2022 年排除境界和最终境界,并利用现场协同监测设备对模拟结果进行验证。 结果表明:①潜在的塑性破坏区主要 分布在东帮 N26 勘探线附近及西帮 N14 勘探线附近,与滑坡现状较为吻合;②随着开采深度增加,东西帮的塑性破坏 区范围均有进一步扩大趋势,其中东帮顺层边坡侧分布范围及深度远大于西帮反倾边坡;③开挖后边坡具有向临空 面方向的变形趋势,东帮的位移值和变形区域均大于西帮,层状岩层导致整体变形具有各向异性特征;④协同监测系 统对模拟结果进行了验证,并得到了研山东帮浅部应力及损伤大于深部。 因此,司家营研山铁矿东、西帮(尤其东帮) 边坡均有潜在滑坡风险,应对其潜在塑性区采取适当加固防治措施。     

某铁矿竖井基岩段掘进工作面治水工程实践

地下矿竖井在基岩段掘进过程中淹井,在止水垫上施工止浆垫进行治水,而在注浆过程中,受注浆压力的影响,存在止浆垫上移、注浆效果差、治水失败的现象。通过采取在井壁上人工开凿环形凹槽,制造岩帽施工止浆垫的方法,增大与井壁摩擦力,抵抗注浆压力,解决在止水垫上施工止浆垫遇到的工程难题。现场实践表明,在注浆过程中,止浆垫未发生位移及破损,注浆压力也达到了设计要求,后期井筒掘进过程中,裂隙充填密实,未出现再次涌水现象,节约了投资,治水效果达到了预期,为同类条件下基岩段竖井治水施工提供了经验。     

总药量对爆破振动信号频带能量分布的影响

以研山铁矿露天开采工程为依托,采用定点观测的方法对矿区边坡进行爆破振动监测。根据爆破振动信号具有非平稳的特点,利用小波包分析技术对现场监测的爆破振动信号进行了时频特征分析。总结了不同总药量下的研山铁矿爆破振动信号能量频带分布规律,研究表明:总药量对爆破振动强度有较大影响,随着总药量的增加,其爆破振动信号频带的能量有增加的趋势;并且主振频带有向低频发展的趋势,不利于工程建(构)筑物的安全。     

降低爆破震动技术的探讨

研山铁矿自2011年投产以来,年采剥总量逐年增加,2013年全年已突破5 000万t。采场内地形、地质条件复杂,岩石风化严重,由于开采爆破的原因,使采场边坡稳定性受到影响,另外也影响了和附近居民的关系。为此,研究通过改进炮孔布置、孔网参数、炮孔装药、起爆网络等方面的技术措施,降低了爆破震动对采场边坡和周围民房的影响。     

预裂爆破在研山铁矿的研究与应用

河北钢铁集团司家营研山铁矿随着开采深度的逐渐增大,上部台阶逐渐靠帮靠界,采场局部边帮出现滑坡失稳现象。为最大限度地降低爆破震动对最终边帮及被保护建筑物的损伤破坏,基于对预裂爆破机理及岩石性质的分析研究,在邻近边帮时采用预裂爆破试验,并对爆破参数进行不断优化,降低爆破产生的后冲作用和爆破震动效应。试验结果得出预裂爆破的降振率达到40%以上,预裂爆破降振效果明显,有效维护了边帮稳定和周围建筑物的安全,为采场创造有利的生产环境。