Analys och jämförelse av sprängteknik inom gruvteknik: CO2-bergsprängning VS explosiv sprängning
Vid gruvdrift måste malmen först avlägsnas från bergmassan och det omgivande berget på malmkroppstaket genom gruvsprängning, och sedan sprängas in i en viss spränghög enligt projektets krav, och brytas upp i en viss storlek av block för att skapa villkor för efterföljande skotning och transport. Gruvsprängningstekniken har utvecklats snabbt med byggandet av gruvprojekt. Olika sprängningsmetoder har stor inverkan på gruvkostnaderna. I hela gruvprocessen står kostnaden för perforeringssprängning för cirka 20 % av den totala kostnaden. Att välja en specifik sprängningsmetod enligt gruvans bergstruktur kan inte bara förbättra sprängningseffekten utan också spara gruvkostnader.
Gruvdrift är farligt, så sprängning kan endast utföras efter ett strikt godkännandeförfarande. Vissa gruvområden ligger nära byggnader. Vid sprängning bör därför inte bara stora pjäser och grundfenomen beaktas, utan även vibrationer, flygande stenar och dammfenomen bör undvikas så mycket som möjligt för att undvika påverkan på omgivande byggnader och boende. I den traditionella gruvsprängningsprocessen är den vanligaste metoden explosiv sprängning. Explosiv sprängning är kraftfull och mycket destruktiv för stenar. Den kan effektivt uppfylla sprängningskraven, men det finns stora säkerhetsrisker. Därför är godkännandeförfarandet för sprängämnen relativt komplicerat. För att lösa detta problem har en relativt ny form av sprängning uppstått i samhället, nämligen CO2-bergsprängning.
CO2-sprickanordningen använder den fysikaliska principen att flytande CO2 absorberar värme och expanderar, och trycket stiger snabbt. Den består av ett stålrör fyllt med flytande CO2, en aktivator, en energifrigörande komponent, en uppblåsningskomponent, en anslutningskomponent för tändkretsen och andra anslutningshjälpkomponenter. Den flytande CO2 förgasas omedelbart genom uppvärmning med en aktivator, vilket frigör högtrycksgasenergi för att spricka målmaterial som stenar, kollagrar och betong. Den löser bristerna vid tidigare brytning och förklyvning med sprängämnen, såsom hög destruktivitet, hög fara och malmkrossning, och ger en pålitlig garanti för säker brytning och förklyvning i gruvor. Jämförelse av fördelar och nackdelar med explosiv sprängning ochCO2 bergsprängning
Fördelar med explosiv sprängning: 1. Stark kraft och betydande krosseffekt; 2. Relativt låg sprängkostnad; 3. Enkel sprängprocess och hög sprängeffektivitet Nackdelar: 1. Hög riskfaktor och svårt godkännande; 2. Hög destruktivitet, lätt att påverka omgivande byggnader och boende; 3. Kraftig krossning, vilket resulterar i minskat utnyttjande av sten; 4. Allvarlig buller- och dammförorening, inte miljövänlig.
Fördelar medCO2 bergsprängning: 1. Inget strikt godkännande krävs, lätt att använda; 2. Lågt buller, vilket minskar påverkan på omgivande boende; 3. Miljöskydd, minskning av miljöföroreningar; 4. Minska riskfaktorn och hög säkerhet; 5. Undvik malmkrossning och förbättra stenutnyttjandet; 6. Vissa enheter kan återanvändas.
Nackdelar: 1. Stegen är för komplicerade och ineffektiva; 2. Den är inte lämplig för djupa grundgropar eller arbetsytor med dålig volleying; 3. Det är omöjligt att åstadkomma flerradsblästring och uteffekten är låg; 4. Aktivatorn som används är en engångsartikel med hög kostnad; 5. Fyllningsprocessen för sprängröret och konstruktionen på plats är relativt komplicerad, och kvalitetskraven för spränghålet är relativt höga.
Även omCO2 bergsprängning kan kompensera för problemet med svårt godkännande för sprängsprängning, är det fortfarande svårt att ersätta positionen för traditionell sprängsprängning på kort tid eftersom sprängkraften är svagare än sprängämnens och kostnaden är högre. Följande analyserar huvudsakligen hur man optimerar parametrarna för traditionell sprängsprängning och minskar kostnaden för sprängning. Optimera explosiva sprängningsparametrar för att minska sprängningskostnaderna
Hela processen för dagbrottsbrytning består av borrning, sprängning, skyffling, transport och krossning, bland vilka kostnaden för borrning och sprängning står för cirka 20 % av den totala kostnaden för hela gruvprocessen. Därför är det nödvändigt att välja ett lämpligt sprängningsschema för att effektivt minska gruvans kostnad för gruvan. För att minska kostnaden för sprängning är det vanligtvis nödvändigt att gå igenom följande länkar för att optimera sprängningsparametrarna.
1. Geologisk undersökning
Detaljnivån på den geologiska undersökningen har en betydande inverkan på sprängeffekten. Innan sprängning kan ett professionellt team uppmanas att utföra fotogrammetri av bergmassan på lutningen av gruvsteget för att få digitala bilder av bergmassans makroskopiska struktur och använda vissa tekniker för att analysera stenens hårdhet och integritet .
2. Beräkna sprängkostnad
Baserat på gruvans aktuella sprängningsparametrar utvärderas sprängningseffekten kvantitativt genom att statistiskt analysera spränghastigheten för stora sprängningar, och förhållandet mellan huvudsprängningsparametrarna och sprängningshastigheten beräknas och sedan analyseras sprängningskostnaden. Den stora blockhastigheten kommer inte bara att påverka sprängningskostnaden, utan även skovelkostnaden, transportkostnaden och sekundär krosskostnaden. Det andra är att optimera sprängningsparametrarna och hitta den bästa sprängplanen.
3. Optimera sprängningsparametrar
Sprängning av dagbrott kräver i allmänhet koncentrerade sprängningspålar efter sprängning, enhetlig blockstorlek och kontroll av stor blockhastighet. I kombination med dessa krav och med tanke på att minska sprängningskostnaderna är det i allmänhet nödvändigt att börja med parametrar som steghöjd, påfyllningshöjd, laddningslängd, laddningsstruktur och detonationsmetod, fördröjningstid och detonationsnätverk för optimering.
(1) Steghöjd
Steghöjden beräknas huvudsakligen av spränghålets diameter. Samtidigt, för gruvor med ett visst gruvdjup, när steghöjden är liten, kan enhetsförbrukningen av sprängämnen minskas, men antalet steg, den totala längden på perforeringen och förbrukningen av detonationsutrustning kommer att öka. Men i allmänhet kommer kostnaden för perforeringssprängning att minska. Därför kan gruvans steghöjd reduceras till en rimlig höjd så mycket som möjligt beroende på gruvans faktiska situation och årliga produktion.
(2) Påfyllningslängd och laddningslängd
Under sprängningsprocessen av gruvan, när fogar och sprickor utvecklas, kan ett ökat avstånd mellan spränghålen uppnå bättre sprängningseffekter. För att utnyttja perforeringslängden fullt ut, används varje spränghål, förutom att uppfylla kraven på fyllningslängd, resterande längd för laddning.
(3) Laddningsstruktur och detonationsmetod
För att förbättra sprängningseffekten och uppfylla kraven på sprängblockstorleken kan laddningsstrukturen anta en kolumnformad kontinuerlig laddningsstruktur, och detonationsmetoden antar detonationstrådsdetonator. För sprängämnen utan detonatorkänslighet kan detonerande bomber användas för detonation. Sätt in detonatorn i den detonerande bomben och se till att detonatorns energiuppsamlingshål är vänd uppåt för att detonera sprängämnet.
(4) Fördröjningstid
Det finns en allmän empirisk formel för att beräkna fördröjningstiden, nämligen △t=kB, där B är motståndslinjen, k är fördröjningskoefficienten och värdeområdet för k är 3-8, med ett litet värde för hårdrock och ett stort värde för soft rock. Det specifika värdet bör bestämmas utifrån undersökningen av gruvan. Under normala omständigheter är fördröjningstiden 65ms.
(5) Detonationsnätverk
Mikroskillnadssprängning kan effektivt kontrollera sprängande stötvågor, vibrationer, buller och flygande stenar. Den är enkel, säker och snabb att använda och kan sprängas nära elden utan att orsaka skada. Graden av fragmentering är god, vilket kan förbättra sprängningseffektiviteten och tekniska och ekonomiska fördelar. Vid användning av mikroskillnadssprängning kan detonationsnätverket läggas med en V-formad eller sned detonationsnätmetod. För att formulera en lämplig sprängningsplan för att minska sprängningskostnaderna och möta sprängningskraven kan vi använda kostnad som målfunktion för att optimera sprängningsparametrar och förbättra gruvans produktionseffektivitet och ekonomiska fördelar. Säkerhetsåtgärder för konstruktion
1. Utför konstruktion strikt i enlighet med konstruktionskrav 2. Säkerställ fyllningskvalitet och täthet 3. Förstärk vaktvaktsarbetet vid varje vägkorsning och nyckelväg 4. Evakuera utrustning och personal till sprängsäkerhetszonen innan sprängning 5. Sprängkapslar måste komma in i bunker för att öka sin egen säkerhet
