Underground Mine Drift Excavation Rock Blasting Design Plan
Panimula Ang disenyo ng rock blasting para sa underground mine drift excavation ay isang kritikal na bahagi ng proseso ng pagmimina. Ang pagiging makatwiran ng disenyo ay direktang nakakaapekto sa kahusayan sa paghuhukay, gastos, kaligtasan, at ang epekto sa nakapalibot na bato. Ang isang optimized na rock blasting plan ay maaaring magpapataas ng advance rate, kontrolin ang blasting vibration, protektahan ang katatagan ng nakapalibot na bato, at lumikha ng mga paborableng kondisyon para sa kasunod na pagmimina. Ang artikulong ito, batay sa maraming sanggunian, ay binabalangkas ang mga pangunahing elemento at praktikal na pamamaraan para sa pagdidisenyo ng rock blasting para sa underground drift excavation.
Mga Paunang Paghahanda para sa Pagsabog ng Disenyo Pagsusuri ng kundisyon ng geological: Kumuha ng detalyadong pag-unawa sa heolohiya ng minahan, kabilang ang mga uri ng bato, tigas, at pamamahagi ng mga joints at fractures. Halimbawa, ang jointing at fracturing ay maaaring makaimpluwensya sa pagpapalaganap ng stress wave at pagkabasag ng bato. Ang tumpak na impormasyong heolohikal ay dapat kolektahin sa pamamagitan ng mga field survey, data ng borehole, at geophysical investigation. Ang iba't ibang uri ng bato at tigas ay nangangailangan ng iba't ibang mga parameter ng pagsabog; Ang hard rock ay karaniwang nangangailangan ng mas mataas na singil at naaangkop na mga layout ng butas.
Tukuyin ang mga kinakailangan sa engineering: Linawin ang mga dimensyon ng drift, hugis ng cross-section, at direksyon ng paghuhukay. Halimbawa, ang mga pabilog at hugis-parihaba na drift ay nangangailangan ng iba't ibang disenyo ng pagsabog; ang mga sulok sa mga rectangular drift ay maaaring mangailangan ng mga espesyal na pag-aayos ng butas upang makontrol ang profile. Isaalang-alang ang mga kinakailangang advance rate—ang mas mabilis na paghuhukay ay maaaring mangailangan ng mas mahusay na mga diskarte sa pagsabog at mga kumbinasyon ng parameter.
Disenyo ng Blast Hole Layout Disenyo ng slot-hole:
Pagpili ng paraan ng slotting: Ang mga karaniwang paraan ng slotting ay kinabibilangan ng wedge-shaped slotting at straight-hole slotting. Ang hugis-wedge na slotting ay nababagay sa katamtamang malambot hanggang malambot na mga bato: ang mga butas ng angled slotting ay lumilikha ng hugis-wedge na libreng mukha para sa kasunod na pagsabog. Ang straight-hole slotting ay ginagamit para sa matigas na bato, kung saan ang mga parallel na walang laman na butas ay lumilikha ng isang libreng mukha at espasyo sa kompensasyon habang ang mga nakapaligid na naka-charge na butas ay nagsasagawa ng break. Ang mga makabagong diskarte sa slotting, tulad ng cavity-slotting at fragment-ejection slotting blasting (CCFT), ay pinag-aralan at inilapat; halimbawa, ang isang parallel slotting na disenyo na may dual throw holes (P-DFH) ay nagpapalakas sa ilalim ng mga singil at gumagawa ng dalawang yugto na pagpapasabog na bumubuo ng isang mas kumpletong lukab ng slot, na lumalampas sa mga limitasyon ng tradisyonal na siksik na pagbabarena.
Pagpapasiya ng parameter ng slot-hole: Tukuyin ang lalim, puwang at anggulo ng slot-hole. Ang lalim ng slot-hole ay karaniwang 15%–20% na mas malaki kaysa sa iba pang mga blast hole upang matiyak ang epektibong slotting. Para sa medium-hard rock, ang hugis ng wedge na mga anggulo ng slot ay maaaring 60°–75°, na may spacing na 0.5–1.0 m depende sa mga katangian ng bato. Para sa straight-hole slotting, ang agwat sa pagitan ng mga walang laman na butas at may charge na mga butas ay karaniwang 0.2–0.5 m.
Auxiliary (relief) na mga butas: Inilagay sa pagitan ng mga butas ng slot at ng perimeter hole upang palakihin ang volume ng slot at lumikha ng mas magandang libreng mukha para sa mga singil sa perimeter. Ang auxiliary hole spacing ay kadalasang medyo mas malaki kaysa sa perimeter hole, at ang mga singil sa pagsabog ay maaaring medyo mas malaki. Para sa medium-hard rock, ang auxiliary hole spacing ay maaaring 0.6–0.8 m, na may mga halaga ng singil na nababagay sa mga katangian ng bato.
Mga butas sa perimeter (contour): Ginagamit upang kontrolin ang drift profile at matiyak na ang cross-section ay nakakatugon sa mga sukat ng disenyo. Ang espasyo ng perimeter hole at halaga ng singil ay kritikal para sa kontrol ng profile. Ang numerical simulation at field test ay nagpapahiwatig na sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon—halimbawa, sa malalim na drift ng Kaiyang phosphate mine—isang perimeter hole spacing S = 0.70 m, linear charge density β = 0.9 kg/m, at isang decoupling coefficient ζ = 2.5 na nagbunga ng magandang contour blasting na resulta na may minimal na overbreak/underbreak. Ang paggamit ng sand tamping sa mga butas ng perimeter ay binabawasan ang pinsala sa nakapalibot na bato at pinapabuti ang paggamit ng explosive energy.
Disenyo ng Blasting Parameter Pagkalkula ng halaga ng singil: Ang dami ng singil ay isang pangunahing salik na nakakaapekto sa resulta ng pagsabog at kadalasang tinutukoy ng mga katangian ng bato, diameter ng butas, lalim ng butas, at espasyo ng butas. Kasama sa mga karaniwang empirical formula ang volume formula at consumption-per-unit formula. Halimbawa, ang formula ng volume Q = qV, kung saan ang Q ay ang singil, ang q ay ang explosive consumption sa bawat unit ng rock volume, at ang V ay ang volume ng bato na sasabog. Ang pagkonsumo ng yunit q ay nakasalalay sa lakas ng bato at sa pangkalahatan ay nasa hanay na 0.3–1.5 kg/m³.
Pagkakasunud-sunod ng pagpapaputok at mga oras ng pagkaantala: Ang isang makatwirang pagkakasunud-sunod ng pagpapaputok at mga timing ng pagkaantala ay maaaring makontrol ang pagsabog na vibration at mapabuti ang pagkasira. Karaniwan, ang mga butas ng slot ay unang pinapaputok, pagkatapos ay mga pantulong na butas, at panghuli ay mga butas sa perimeter. Dapat isaalang-alang ng mga oras ng pagkaantala ang pagkabasag ng bato at mga oras ng paghagis pati na rin ang pagbawas ng vibration. Halimbawa, ang mga pagkaantala sa pagitan ng mga butas ng slot at mga auxiliary na butas ay maaaring 25–50 ms, at ang mga pagkaantala sa pagitan ng mga butas ng auxiliary at perimeter ay 50–100 ms. Maaaring gamitin ang numerical simulation at field test para i-optimize ang mga oras ng pagkaantala para mapahusay ang fragmentation at bawasan ang vibration.
Pagpili ng Mga Materyales at Kagamitan sa Pagsabog Pagpili ng paputok: Pumili ng uri ng paputok na angkop para sa mga kondisyon ng minahan. Para sa underground drift excavation, ang mga pampasabog na may mahusay na kaligtasan at katamtamang lakas—tulad ng mga emulsion explosives—ay karaniwang ginagamit. Ang mga emulsion explosives ay may magandang water resistance at stable na performance, na ginagawang angkop ang mga ito para sa karamihan ng underground blasting operations. Sa mga minahan ng karbon na madaling kapitan ng gas, ang mga pampasabog lamang na inaprubahan para sa paggamit ng minahan ay dapat gamitin alinsunod sa mga regulasyon sa kaligtasan.
Pagpili ng pagsisimula at detonator: Kasama sa mga karaniwang kagamitan sa pagsisimula ang mga electric detonator at shock-tube (non-electric) na detonator. Ang mga electric detonator ay simple at maaasahang paandarin ngunit maaaring mapanganib sa mga kapaligirang may ligaw na agos. Ang mga shock-tube detonator ay lumalaban sa static at stray currents at malawakang ginagamit sa underground blasting. Sa mga kumplikadong kapaligiran ng pagsabog, maaaring gumamit ng mga electronic detonator; pinapayagan nila ang tumpak na kontrol sa tiyempo, pagpapabuti ng pagiging epektibo at kaligtasan ng pagsabog.
Prediksiyon at Pagsusuri ng Epekto ng Pagsabog Paghuhula ng numerical simulation: Gumamit ng numerical simulation software (hal., ANSYS/LS-DYNA) upang bumuo ng numerical na modelo ng drift blasting. Sa pamamagitan ng pag-input ng rock mechanical parameters, hole layout, at blasting parameters, gayahin ang pagkabasag ng bato, paghagis, at vibration sa panahon ng pagsabog. Halimbawa, maaaring masuri ng mga simulation ang mga epekto ng iba't ibang pamamaraan ng slotting at mga parameter ng pagsabog sa mga resulta ng paghuhukay at magbigay ng batayan para sa pag-optimize ng disenyo.
Pagsusuri sa field trial: Magsagawa ng maliliit na pagsubok sa field bago ang buong-scale na paghuhukay. Suriin ang pagiging epektibo ng pagsabog sa pamamagitan ng pagmamasid sa pagkapira-piraso ng bato, pagbuo ng profile ng drift, at pagsukat ng vibration ng pagsabog. Isaayos at i-optimize ang disenyo batay sa mga resulta ng pagsubok upang matiyak ang kasiya-siyang pagganap sa malakihang konstruksyon.
Mga Panukala sa Kaligtasan Pagpapasiya ng mga distansyang pangkaligtasan: Magtatag ng mga distansyang pangkaligtasan sa pagsabog batay sa dami ng paputok at mga katangian ng bato. Markahan at i-secure ang mga exclusion zone sa loob ng safety distance para maiwasan ang hindi awtorisadong pag-access. Para sa underground drift blasting, ang mga distansyang pangkaligtasan ay karaniwang nasa hanay na 100–300 m, na may mga partikular na halaga na kinakalkula bawat kaso.
Pagkontrol sa bentilasyon at alikabok: Ang pagsabog ay bumubuo ng mga gas at alikabok na dapat na maalis kaagad. Gumamit ng mga naka-localize na bentilasyon na fan, duct, at iba pang kagamitan sa bentilasyon upang matiyak na nakakatugon ang kalidad ng hangin sa mga pamantayan sa kaligtasan. Bukod pa rito, mag-apply ng water spray at misting para mabawasan ang pagkakalantad ng alikabok para sa mga manggagawa.
Pagkontrol sa pag-blast ng vibration: Bawasan ang mga epekto ng panginginig ng boses ng pagsabog sa nakapalibot na bato at mga istruktura sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga parameter ng pagsabog—pagkontrol sa laki ng singil, at paggamit ng mga naaangkop na pagkakasunud-sunod ng pagpapaputok at pagkaantala. Sa mga lugar na sensitibo sa vibration, ang pre-splitting, smooth-blasting, at iba pang kinokontrol na diskarte ay maaaring higit pang limitahan ang vibration.
Konklusyon Ang pagdidisenyo ng isang rock blasting plan para sa underground mine drift excavation ay isang kumplikado, sistematikong gawain na nangangailangan ng pagsasaalang-alang sa mga geological na kondisyon, mga kinakailangan sa engineering, mga materyales sa pagsabog, at mga hakbang sa kaligtasan. Sa pamamagitan ng nakapangangatwiran na layout ng butas, tumpak na disenyo ng parameter ng pagsabog, naaangkop na pagpili ng mga eksplosibo at mga sistema ng pagsisimula, at mahigpit na mga pamamaraan sa kaligtasan, makakamit ang mahusay, ligtas, at matipid na paghuhukay ng drift. Dapat gamitin ang numerical simulation at field trials upang mahulaan at suriin ang pagganap ng pagsabog at upang patuloy na i-optimize ang mga disenyo upang matugunan ang mga partikular na kondisyon ng iba't ibang mga minahan at pagbutihin ang kahusayan sa pagmimina at pagbabalik sa ekonomiya.
