一种矿岩分离爆破方法与流程

本发明属于矿岩爆破，具体涉及一种矿岩分离爆破方法。

背景技术：

1、在露天开采过程中，矿石的损失与贫化问题长期困扰着矿山运营者。这些问题的主要根源在于矿体内复杂的地质结构，导致矿石与岩石在多个矿岩交界面处相互交错混合。传统的爆破作业后，在矿岩交界面附近的矿石与岩石碎块相互覆盖混杂，爆堆混合，以及高低品位矿石碎块相互混杂，铲装作业时难以区分，造成矿岩混装，导致矿石在开采过程中损失较多，并且在矿石中混入了废石使得采出的矿石品位降低，增加了矿石的损失率与贫化率。这种混合状态不仅导致矿石回收率下降，还使得采矿作业效率低下，成本增加，因为需要额外的分选和处理步骤来恢复品位。

2、当前，为应对上述问题，一些矿山开始采用分爆分采的作业策略，专门针对矿岩混合区进行爆破和采矿操作，以避免矿石与岩石碎块的混杂和难以区分的问题。然而，这种方法往往会增加生产成本，降低矿山的生产效率，因为需要额外的爆破和采矿作业。

3、因此，在矿岩体混合爆区内一次爆破实现矿石和岩石的有效分离，降低矿岩爆破矿石的损失率与贫化率，是矿山爆破作业中亟待解决的问题之一。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种矿岩分离爆破方法。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种矿岩分离爆破方法，包括以下步骤：

4、s1、根据地质资料初步确定矿岩混合区域的大致范围和特征，并在实地进行详细的地质调查和勘探，确认矿岩具体分布，划分矿岩分离爆破区，并确定矿岩分界线；

5、s2、根据规划爆破区域的岩性和矿石品位，从矿岩分界线分别向矿石区和岩石区差异化布设炮孔；

6、s3、根据爆破设计，对矿石区和岩石区的炮孔进行差异化装药：

7、s4、用岩屑和粘土混合物封堵炮孔，并设计起爆网络，其中：

8、s4.1、矿石区的起爆点设置在矿岩分界线附近，采用毫秒延期逐孔起爆，起爆顺序从矿岩分界线向外延伸；

9、s4.2、岩石区的起爆点设置在远离矿岩分界线的一侧，采用毫秒延期逐孔起爆，起爆顺序从外向矿岩分界线推进；

10、s5、发送爆破指令，完成起爆，使矿石区与岩石区之间形成一道爆沟，所述爆沟附近矿石与岩石的块度分布不同；

11、s6、对爆破后的矿石和岩石进行分离处理。

12、在进一步的技术方案中，所述步骤s1中，地质调查和勘探利用三维地质建模和地质雷达扫描技术。

13、在进一步的技术方案中，所述步骤s2中，差异化布设炮孔的具体参数包括：

14、在矿石区，炮孔直径为110～115mm，布置密集，间距和排距为4.5～6.0m，按矩形网格布孔；

15、在岩石区，炮孔直径为125～130mm，布置稀疏，间距和排距为6.0～8.0m，按三角形网格布孔。

16、在进一步的技术方案中，根据地质调查确定不同区域的炮孔深度，矿石区炮孔较浅，岩石区炮孔较深。

17、在进一步的技术方案中，所述步骤s3具体包括以下步骤：

18、s3.1、岩石区炮孔的单孔装药量较矿石区增加15％～20％；

19、s3.2、矿石区采用两级装药结构，包括上部弱装药结构和下部强装药结构；

20、s3.3、岩石区采用全孔强装药结构。

21、在进一步的技术方案中，所述矿石区的炮孔装药量按照以下公式计算：装药量(kg)＝孔深(m)×孔径(cm)2/1000。

22、在进一步的技术方案中，所述矿石区的两级装药结构中，上部弱装药结构和下部强装药结构的比例为1:3～2:3。

23、在进一步的技术方案中，所述步骤s4中，矿石区与岩石区的炮孔孔间延期时间为10～15ms，排间延期时间为45～60ms，矿石区与岩石区之间的延时时间为80～100ms。

24、在进一步的技术方案中，所述步骤s2中，炮孔布设时，在矿石区和岩石区之间设置过渡区域，该区域的炮孔布设参数介于矿石区和岩石区之间，以缓冲爆破应力。

25、在进一步的技术方案中，所述步骤s4中，起爆网络的设计包括通过计算机模拟技术对爆破时间、起爆顺序、起爆点位置进行模拟和优化，以确保爆破过程的稳定性和有效性。

26、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

27、精确分离矿石与岩石：通过详细地质调查和勘探，准确了解矿岩的具体分布和岩性特征，确定精确的矿岩分界线，并根据具体的岩性特征和矿石品位，实施差异化的炮孔布设和装药设计，精确控制爆破效果和碎块大小，有效减少矿石损失和品位降低，提高矿石回收率并降低矿石贫化率。爆破后形成明显的矿石区与岩石区爆沟，实现矿石与岩石的有效分离，便于后续铲装作业，显著减少了爆破后矿石与岩石混合的问题。

28、优化爆破设计：通过合理设计起爆网络和起爆顺序，利用毫秒延期逐孔起爆技术，更好地控制爆破能量的释放和传播方向，减少不必要的震动和破坏，确保爆破效果的可控性和精准性。降低了爆破对周围岩石的影响，减少不必要的岩屑量，降低了采矿后的处理成本和工作量。

29、提高作业效率：爆破后矿石和岩石得到有效分离，降低了铲装作业时区分矿石和岩石的难度，提高了铲装作业效率，减少后续作业中额外的分选和处理步骤的工作量，减少人力、物力和时间等生产资源的投入，进一步降低生产成本。

30、保障生产安全：通过精确控制爆破区域和效果，减少不必要的爆破冲击和震动，降低安全隐患，保障生产安全，此外，还减少爆破震动对环境的影响，符合现代矿山运营中的环保要求，有助于提升矿山的可持续性。

技术特征：

1.一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述步骤s1中，地质调查和勘探利用三维地质建模和地质雷达扫描技术。

3.根据权利要求1所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述步骤s2中，差异化布设炮孔的具体参数包括：

4.根据权利要求3所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，根据地质调查确定不同区域的炮孔深度，矿石区炮孔较浅，岩石区炮孔较深。

5.根据权利要求1所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述矿石区的炮孔装药量按照以下公式计算：装药量(kg)＝孔深(m)×孔径(cm)2/1000。

7.根据权利要求5所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述矿石区的两级装药结构中，上部弱装药结构和下部强装药结构的比例为1:3～2:3。

8.根据权利要求1所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述步骤s4中，矿石区与岩石区的炮孔孔间延期时间为10～15ms，排间延期时间为45～60ms，矿石区与岩石区之间的延时时间为80～100ms。

9.根据权利要求1所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述步骤s2中，炮孔布设时，在矿石区和岩石区之间设置过渡区域，该区域的炮孔布设参数介于矿石区和岩石区之间，以缓冲爆破应力。

10.根据权利要求1所述的一种矿岩分离爆破方法，其特征在于，所述步骤s4中，起爆网络的设计包括通过计算机模拟技术对爆破时间、起爆顺序、起爆点位置进行模拟和优化，以确保爆破过程的稳定性和有效性。

技术总结本发明涉及矿岩爆破技术领域，具体公开了一种矿岩分离爆破方法，包括以下步骤：S1、根据地质资料，并在实地进行地质调查和勘探，确认矿岩具体分布，划分矿岩分离爆破区，并确定矿岩分界线；S2、根据规划爆破区域的岩性和矿石品位，从矿岩分界线分别向矿石区和岩石区差异化布设炮孔；S3、根据爆破设计，对矿石区和岩石区的炮孔进行差异化装药：S4、封堵炮孔，并设计起爆网络；S5、发送爆破指令，完成起爆，使矿石区与岩石区之间形成一道爆沟，所述爆沟附近矿石与岩石的块度分布不同；S6、对爆破后的矿石和岩石进行分离处理。本发明能够使矿石与岩石得到有效分离，降低矿岩爆破矿石的损失率与贫化率。技术研发人员：陈立军,蔡国强,王海宇,侯海峰,刘世万,许鹏,孔超兵,孙金宇受保护的技术使用者：中铁十九局集团矿业投资有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17