CN110779410A - 一种露天煤矿台阶爆破降尘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，包括以下步骤：A、在所需爆破台阶上进行钻孔，并填入合适高度炸药；B、放入雷管后，对炮孔进行岩粉充填，预留一段水封高度；C、将水袋放入炮孔内并注入降尘液对炮孔上端进行充填。本发明通过向水袋注入降尘液替代传统岩粉填充炮孔上部，利用爆破能量破坏水袋，在爆破区域上方形成抑尘剂水雾，达到降尘目的。本发明操作流程简单，成本低廉，可有效降低露天矿台阶爆破粉尘浓度，大大降低粉尘对露天矿及周边环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及露天矿爆破粉尘控制技术领域，具体为一种露天煤矿台阶爆破降尘方法。
背景技术
随着我国经济和社会的不断发展，全社会对环境的要求逐渐提高。虽然煤炭依然是我国消耗量最大的一次能源，但是由于雾霾等环保因素的影响，多地出台了限煤政策。未来煤炭行业必须向着绿色化开采、洁净化利用的方向发展。
我国新开工露天煤矿多集中于西部地区，又以内蒙和新疆最多，这些地区多为水资源匮乏地区，岩土干燥，缺少降雨，部分地区还是沙尘暴的发生地，这些地区的露天矿在生产环节更容易产生大量粉尘。
露天煤矿生产规模巨大，在实际生产中会对周边环境产生较大影响，其中又以粉尘污染最为明显。尤其是在台阶爆破作业时会产生大量的粉尘，由于露天矿独特的矿坑结构，坑内的粉尘难以扩散，尤其是悬浮在空中的小颗粒粉尘，可以被人体吸入，造成尘肺。此外，粉尘还会缩短作业机器服务寿命，增加设备磨损，缩短有效工作时间并增大养护成本的投入。粉尘污染已经大大限制了矿上的绿色高效开采。
因此，需要提出一种适用于露天矿台阶爆破的降尘方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，包括以下步骤：
A、在露天矿需要进行爆破的台阶，利用钻机进行钻孔作业，依据设计的爆破参数直至穿孔环节完成；
B、向炮孔装填乳化炸药，填充高度为10m，形成炸药填充段；
C、放入雷管，然后填充岩粉，填充高度为6m，形成岩粉填充段；
D、向水袋里装入微量岩粉后缓慢放入炮孔，保证水袋底部与岩粉填充段顶部接触，通过矿用水车向水袋注入降尘液，液面距离孔口0.2m时停止注入，形成水封段；
E、依此循环，完成所有炮孔的充填工作；
F、利用起爆器起爆导爆索，引爆雷管，进而引爆乳化炸药，利用爆破能量冲破水袋，雾化降尘液，降尘液与爆破粉尘迅速结合降落，完成降尘。
优选的，所述炮孔深18m，炮孔直径0.3m，孔间距11m，排间距7m，所述水封袋长2.5m，直径为0.35m。
优选的，所述水袋为植物纤维和淀粉制作的可降解环保水袋，厚度为25μm，在降尘液注入完成后无需封口。
优选的，所述降尘液包括水和环保抑尘剂，所述水和环保抑尘剂质量比为300-400:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过向水袋里注入降尘液替代传统岩粉充填炮孔上部区域，利用爆破时的能量冲破水袋，雾化降尘液，从而达到降尘目的。其具体有益效果如下：
(1)操作流程简单，安全可靠，施工成本低廉，在保证爆破质量的情况下，达到有效降尘的目的；
(2)水袋直接受到爆破产生的冲击波、轰爆气体膨胀压力以及爆破中产生的碎石的冲击力，水袋中的降尘液能最大程度地被分散，从而形成抑制爆破粉尘的水雾及细小水珠；
(3)水袋直接受到爆破过程中产生的大量热能，部分水快速气化，形成的水蒸气能充分与粉尘结合，达到更好的抑尘效果；
(4)降低从业人员职业病发病率，增加设备使用年限，减少故障率，提高生产效率，降低粉尘对周边环境污染，建立良好企业形象。
(5)可为其它类似条件的爆破工程领域粉尘治理提供参考依据。
附图说明
图1是本发明实施案例爆破炮孔结构示意图。
图2是本发明实施案例炮孔分布方式俯视图。
图3是本发明实施案例的粉尘浓度变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、在露天矿需要进行爆破的台阶9，利用钻机进行钻孔作业，依据设计的爆破参数直至穿孔环节完成；
B、向炮孔7装填乳化炸药，填充高度为10m，形成炸药填充段3；
C、放入雷管，然后填充岩粉，填充高度为6m，形成岩粉填充段2；
D、向水袋里装入微量岩粉后缓慢放入炮孔7，保证水袋底部与岩粉填充段2顶部接触，通过矿用水车向水袋注入降尘液，液面距离孔口0.2m时停止注入，形成水封段1；
E、依此循环，完成所有炮孔的充填工作；
F、利用起爆器起爆导爆索4，引爆雷管5，进而引爆乳化炸药，利用爆破能量冲破水袋，雾化降尘液，降尘液与爆破粉尘迅速结合降落，完成降尘。
本发明实施案例为哈尔乌素露天矿某次爆破，本次爆设计参数如下：
a.爆破区概况
b.布孔、穿孔
c.火工品
| 42ms地表管 | 100ms地表管 | 孔内管(发) | 起爆具(个) | 瞬发管(发) |
| 30 | 120 | 150 | 300 | 5 |
结合附图1、2，为对比水封降尘液降尘效果，将本次爆破台阶9爆破区域划分为水封爆破区6和非水封爆破区8。本发明具体实施过程包括以下步骤：
a根据哈尔乌素爆破设计参数利用钻机对所需爆破台阶9进行钻孔，完成穿孔作业；
b向炮孔装填乳化炸药，填充高度为10m，形成炸药填充段；放入雷管，然后填充岩粉，填充高度为6m，形成岩粉填充段；向长2.5m，直径0.35m，厚度25μm水封袋里填装少量岩粉后，将水封袋缓慢放入炮孔7内，尽量避免与孔壁刮蹭，通过矿用水车向水袋注入降尘液，本次降尘液里水和环保抑尘剂质量比300∶1，当液面距离孔口0.2m时停止注入，形成水封段；依此循环，完成所有炮孔的充填工作；
c步骤b进行的同时，2名施工人员在上部台阶10选择合适位置搭建并调试好高速摄像机11，保证高速摄像机11与爆破区域水平间隔距离200m左右；
d所有操作人员撤离到安全区域，打开高速摄像机11，利用起爆器起爆导爆索，引爆雷管，进行爆破，利用高速摄像机11记录爆破现场粉尘情况；
e在高速摄像机11获得的多张照片中选择合适的照片，利用Matlab软件进行图像分析。
本次采用的高速摄像机11的具体参数如下表。
因为本次采用的高速摄像机11色彩模式为黑白，所以利用Matlab对选取的照片进行灰度值分析，根据粉尘灰度值占比的统计结果绘制出浓度变化对比曲线图。
结合附图3，对水封降尘液爆破降尘方法进行降尘效果对比分析。可以看出通过向水袋注入降尘液替代传统岩粉填充炮孔7上部，降尘效果明显，降尘率约为75％。
本发明通过向水袋里注入降尘液替代传统岩粉充填炮孔上部区域，利用爆破时的能量冲破水袋，雾化降尘液，从而达到降尘目的。其具体有益效果如下：操作流程简单，安全可靠，施工成本低廉，在保证爆破质量的情况下，达到有效降尘的目的；水袋直接受到爆破产生的冲击波、轰爆气体膨胀压力以及爆破中产生的碎石的冲击力，水袋中的降尘液能最大程度地被分散，从而形成抑制爆破粉尘的水雾及细小水珠；水袋直接受到爆破过程中产生的大量热能，部分水快速气化，形成的水蒸气能充分与粉尘结合，达到更好的抑尘效果；降低从业人员职业病发病率，增加设备使用年限，减少故障率，提高生产效率，降低粉尘对周边环境污染，建立良好企业形象；可为其它类似条件的爆破工程领域粉尘治理提供参考依据。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、在露天矿需要进行爆破的台阶(9)，利用钻机进行钻孔作业，依据设计的爆破参数直至穿孔环节完成；
B、向炮孔(7)装填乳化炸药，填充高度为10m，形成炸药填充段(3)；
C、放入雷管，然后填充岩粉，填充高度为6m，形成岩粉填充段(2)；
D、向水袋里装入微量岩粉后缓慢放入炮孔(7)，保证水袋底部与岩粉填充段(2)顶部接触，通过矿用水车向水袋注入降尘液，液面距离孔口0.2m时停止注入，形成水封段(1)；
E、依此循环，完成所有炮孔的充填工作；
F、利用起爆器起爆导爆索(4)，引爆雷管(5)，进而引爆乳化炸药，利用爆破能量冲破水袋，雾化降尘液，降尘液与爆破粉尘迅速结合降落，完成降尘。
2.根据权利要求1所述的一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，其特征在于：所述炮孔(7)深18m，炮孔直径0.3m，孔间距11m，排间距7m，所述水封袋长2.5m，直径为0.35m。
3.根据权利要求1所述的一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，其特征在于：所述水袋为植物纤维和淀粉制作的可降解环保水袋，厚度为25μm，在降尘液注入完成后无需封口。
4.根据权利要求1所述的一种露天煤矿台阶爆破降尘方法，其特征在于：所述降尘液包括水和环保抑尘剂，所述水和环保抑尘剂质量比为300-400:1。
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