底盤抵抗線是指炮孔底部中心至階梯底腳的水平距離。在深孔台階爆破中，為避免留根底、殘埂，一般都以底盤抵抗線代替最小抵抗線。
基本介紹
- 中文名：底盤抵抗線
- 外文名：Chassis resistance line
- 釋義：底部中心至階梯底腳的水平距離
- 套用：抵抗線計算
- 學科：採礦
基本介紹,變化範圍,採用火鑽擴孔克服大底盤抵抗線的探討,研究背景,產生根底的幾種主要原因,採用火鑽擴孔是克服大底盤抵抗線的途徑,採用火鑽擴孔經濟效益前景,
基本介紹
選擇底盤抵抗線大小，必須適合岩石特性、所用炸藥的特性和數量以及炮孔直徑大小相等。抵抗線過大，爆破質量將會惡化，特別是在厚層岩石中將會產生根底，後沖作用大，甚至會出現硬埂，單位耗藥量也會顯著增加；如果抵抗線過小，將使爆炸不能充分利用，爆破時沿抵抗線方向的岩石不能不能充分破碎，高壓氣體便直接進入大氣，從而使爆破效果大大降低，同時，會使炮孔數目增加，每延米爆破量減少，致使單位體積岩石的鑽孔費增加等。
計算抵抗線的公式較多，現介紹幾個常用的公式如下：
1）根據鑽機安全作業條件
W底≥Hctga+B
式中：a─台階坡面角，一般不小於60°；
B─台階頂面由炮孔軸至坡邊緣的安全距離，一般取B≥2～3.0m。
2） W底=（0.6～0.9）H
3）按每孔的裝藥條件（巴隆公式）
QL=CaWH=CmW2H（公斤）
式中：C為單位爆破體積炸藥消耗量，公斤/米3；a為孔距；W為底盤抵抗線，米；H為階段高度，米；m為鑽孔密集係數。
變化範圍
炮孔直徑d(mm) | 底盤抵抗線W(m) | W/d | ||
清渣 | 壓渣 | 清渣 | 壓渣 | |
200 250 310 | 6----10 6----12 11---13 | 4.5---7.5 5----12 6-----9.5 | 30----50 24-----25 35.5---41.9 | 22.5---37.5 20---48 13.4---30.6 |
W f H | 0.8—2.0 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 20 |
7 10 12 15 20 25 | 5.4 6.2 6.8 7.5 8.2 8.7 | 4.7 5.8 6.2 6.9 7.8 8.3 | 3.9 5.4 5.7 6.2 7.5 7.8 | 3.4 5.1 5.3 5.8 7.3 7.5 | 3.1 4.9 5.1 5.5 7.1 7.4 | 2.8 4.7 4.9 5.3 7.0 7.2 | 2.6 4.6 4.8 5.1 6.9 7.1 | 2.5 4.5 4.7 4.9 6.8 7.0 | 2.3 4.4 4.6 4.8 6.7 6.9 | 2.2 4.3 4.5 4.7 6.7 6.8 | 2.1 4.3 4.4 4.6 6.6 6.8 |
底盤抵抗線的確定底盤抵抗線是指由第一排裝藥孔中心到台階坡腳的最短距離。在露天深孔爆破中，為避免殘留根底和克服底盤的最大阻力，一般採用底盤抵抗線代替最小抵抗線，底盤抵抗線是影響深孔爆破效果的重要參數。 過大的底盤抵抗線，會造成殘留根底多，大塊率高，衝擊作用大；過小則不僅浪費炸藥，增大鑽孔工作量，而且岩塊易拋散和產生飛石，震動，噪聲等有害效應。 底盤抵抗線同炸藥威力，岩石可爆性，岩石破碎要求，鑽孔直徑和台階高度以及坡面角等因素有關。 這些因素及其相互影響程度的複雜性，很難用一個數學公式表示，需依據具體條件，通過工程類比計算，在實踐中不斷調整底盤抵抗線，以便達到最佳的爆破效果。
1.根據鑽孔作業安全條件確定式中 W底——底盤抵抗線，m； H——台階高度，m； α——台階坡面角，一般為60°～75°； c——從深孔中心到坡頂邊線的安全距離， c≥2.5～3m。
2.按照體積法(即藥包重量與爆落岩石成正比)反推計算式中：d——炮孔直徑，dm； Δ——裝藥密度，kg/dm3； τ——裝藥長度係數， 當H=20m時，τ=0.35； q——單位耗藥量，kg/m3； m——炮孔密集係數，一般m=0.8～1.2 (當岩石堅固係數f高，要求爆下的塊度小，台階高度愈小時，可取較小m值，反之可取較大m值)。 L——鑽孔深度，m。
3.按台階高度確定：岩石堅硬，係數取小值，反之，係數取大值。
4.按鑽孔直徑確定：k——日本取k=40，國內鐵路上建議取k=32～38； d——孔徑，mm。孔距與排距孔距a是指同排的相鄰兩個炮孔中心線間的距離；排距b是指多排孔爆破時，相鄰兩排炮孔間的距離。兩者確定的合理與否，均對爆破效果產生重要的影響。炮孔密集係數m是指炮孔間距a與抵抗線W的比值，即m=a/W。當W底和b確定後，則a=mW底或a=mb。 根據一些難爆岩體的爆破經驗，保證最優爆破效果的孔網面積(a×b)是孔徑斷面積(π·d2/4)的函式，兩者之間比值是一個常數，其值為1300～1350。在露天台階深孔爆破中，炮孔密集係數m是一個很重要的參數。一般取m=0.8～1.4。然而，隨著岩石爆破機理的不斷研究和實踐經驗不斷豐富，寬孔距爆破技術發展迅速，即在孔網面積不變的情況下，適當減小底盤抵抗線或排距而增大孔距，可以改善爆破效果。
採用火鑽擴孔克服大底盤抵抗線的探討
研究背景
穿孔是金屬礦床開採的一道重要工序，在露天開採過程中，穿孔、爆破費用大約占開採總費用的25%~35%，孔網參數與裝藥量的設計直接影響爆破質量的好壞。衡量爆破質量的指標很多，根底率是衡量爆破質量的重要指標之一。根底的出現不僅嚴重影響鏟裝效率，加快設備的磨損，增加二次爆破的工作量，而且影響到其它採礦作業的正常進行，並且使採礦成本增加。所以，尋求合理的爆破方法，對於改善爆破效果，減少根底率，具有重要的意義。露天礦是沿礦體走向布置工作面，向上下盤推進，礦體傾角(40一50°)與下盤台階坡面角相似，致使下盤台階底盤抵抗線較大，爆破易產生根底。根據俄羅斯礦山的火鑽擴孔經驗，採用火鑽擴孔是克服南芬礦大底盤抵抗線的重要途徑，並且具有重大的經濟效益。
產生根底的幾種主要原因
根據露夭礦山多年的開採實踐，爆破後產生根底主要有以下幾種原因：
1.超深偏小，台階底部礦岩受炸藥能量作用不夠。
2.孔網參數過大，其中間部位的台階底部也易出現根底。
3.岩體裂隙及節理方向。當爆破台階與岩層走向斜交或垂直時，裂隙對爆破根底影響很大。
4.盲炮的出現。由於某種原因爆破產生了盲炮，需要重新補孔，而新補孔與原設計的孔位發生了變化，也會影響根底。
5.南芬礦下盤岩體傾角較緩，台階坡面較小，造成底盤抵抗線過大。特別是下盤磁鐵礦、石棉礦地帶堅韌難爆，更易產生根底。據統計，下盤的底盤抵抗線平均為10—16m，最大達18.6m，根底率為1.2%—3.0%以上。
採用火鑽擴孔是克服大底盤抵抗線的途徑
南芬鐵礦現使用45—R，60—R和YZ—5型鑽機，孔徑為250mm和310mm。如果加大超深是可能解決根底問題的，但超深過大，對下一個台階的頂部不利，給下一台階穿鑿造成困難。同時又增加了穿孔量，使鑽孔成本增加。另外，由於火藥過於集中底部，造成上部大塊增多，對電鏟安全作業不利。
如果在現有超深不變的情況下，加大底部藥量，這是克服根底的有效措施。國外很多礦山已向大孔徑鑽孔發展(310mm~445mm)，由於孔徑增大，底部裝藥量相應增多，爆破能量也隨之增大，這對於克服較大的底盤抵抗線是十分有利的。但在我國還沒有380mm以上的大孔徑牙輪鑽機，所以採用火鑽擴孔還是個好辦法。根據爆破理論，岩石破碎是靠爆破產生的應力波來完成，即使是在相同的炸藥量條件下，短藥包爆破時，其作用影響範圍比長藥包大；藥壺形炮孔爆破時，在岩體中產生的剪應力比一般的炮孔大得多。而堅硬岩石的抗剪強度為抗壓強度的十分之一，所以藥壺爆破以剪應力破碎岩體範圍比非藥壺藥包破碎範圍大。火鑽擴孔就是基於藥壺爆破的理論基礎。
根據本鋼赴俄羅斯礦山考查團工作總結和有關資料介紹，俄羅斯金屬礦山採用火鑽擴孔已成為普遍。如：別列金露天礦、斯托伊連露天礦、米哈伊洛夫露夭礦等等。多年實踐證明，效果甚好。它能克服大抵抗線，消除根底，並能提高延米爆破量，降低採礦成本。
採用火鑽擴孔經濟效益前景
由於採用火鑽擴孔，孔網參數可以相應增大，從而延米爆破量也相應提高;在爆破同體積礦岩量時，能夠減少鑽孔量，可提高牙輪鑽機的使用壽命，由於孔數減少，起爆器材相應減少，同時還可以減少爆破施工的工作量。更主要的是它可以克服大底盤抵抗線，消除根底，改善爆破效果。露夭礦下盤台階坡面角較緩，底盤抵抗線較大，爆破易出現根底。在即將開始的18m高台階開採試驗中，底盤抵抗線將會再度增大，問題更加突出，為此借鑑國外經驗，採用火鑽擴孔是南芬礦克服大底盤抵抗線的重要途徑，同時將會帶來顯著的經濟效益。
