Análisis y comparación de la tecnología de voladuras en ingeniería minera: voladuras de rocas con CO2 VS voladuras explosivas
En la minería, primero se debe extraer el mineral del macizo rocoso y de la roca circundante del techo del cuerpo de mineral mediante voladuras, y luego volarlo en una determinada pila de voladura de acuerdo con los requisitos del proyecto, y dividirlo en bloques de cierto tamaño para crear condiciones para su posterior paleado y transporte. La tecnología de voladuras mineras se ha desarrollado rápidamente con la construcción de proyectos mineros. Los diferentes métodos de voladura tienen un gran impacto en los costos de minería. En todo el proceso de minería, el costo de la voladura de disparos representa aproximadamente el 20% del costo total. Seleccionar un método de voladura específico de acuerdo con la estructura de la roca de la mina no solo puede mejorar el efecto de la voladura, sino también ahorrar costos de minería.
La minería es peligrosa, por lo que las voladuras sólo pueden llevarse a cabo después de un estricto procedimiento de aprobación. Algunas zonas mineras están cerca de edificios. Por lo tanto, durante la voladura, no solo se deben considerar piezas grandes y fenómenos de cimentación, sino que también se deben evitar en la medida de lo posible los fenómenos de vibración, piedras voladoras y polvo para evitar el impacto en los edificios y residentes circundantes. En el proceso tradicional de voladura minera, el método más utilizado es la voladura explosiva. Las explosiones son poderosas y altamente destructivas para las rocas. Puede cumplir eficazmente con los requisitos de voladura, pero existen grandes riesgos para la seguridad. Por tanto, el procedimiento de aprobación de explosivos es relativamente complicado. Para resolver este problema, ha surgido en la sociedad una forma relativamente nueva de voladura: la voladura con roca de CO2.
El dispositivo de fractura de CO2 utiliza el principio físico de que el CO2 líquido absorbe calor y se expande, y la presión aumenta rápidamente. Consiste en un tubo de acero lleno de CO2 líquido, un activador, un componente de liberación de energía, un componente de inflado, un componente de conexión del circuito de encendido y otros componentes auxiliares de conexión. El CO2 líquido se gasifica instantáneamente calentándolo con un activador, liberando energía del gas a alta presión para agrietar los materiales objetivo, como rocas, vetas de carbón y hormigón. Resuelve las deficiencias de la minería y la división previa con explosivos anteriores, como la alta destructividad, el alto peligro y la trituración de yacimientos, y proporciona una garantía confiable para la minería y la división previa seguras en las minas. Comparación de ventajas y desventajas de las voladuras explosivas yExplosión de rocas con CO2
Ventajas de la voladura explosiva: 1. Gran potencia y efecto aplastante significativo; 2. Costo de voladura relativamente bajo; 3. Proceso de voladura simple y alta eficiencia de voladura Desventajas: 1. Alto factor de riesgo y aprobación difícil; 2. Alta destructividad, fácil de afectar a los edificios y residentes circundantes; 3. Fuerte trituración, que reduce la utilización de la piedra; 4. Grave contaminación acústica y de polvo, no respetuosa con el medio ambiente.
Ventajas deExplosión de rocas con CO2: 1. No se requiere aprobación estricta, es fácil de usar; 2. Bajo nivel de ruido, reduciendo el impacto sobre los residentes de los alrededores; 3. Protección del medio ambiente, reducción de la contaminación ambiental; 4. Reducir el factor de riesgo y alta seguridad; 5. Evitar la trituración del yacimiento y mejorar la utilización de la piedra; 6. Algunos dispositivos se pueden reutilizar.
Desventajas: 1. Los pasos son demasiado complicados e ineficientes; 2. No es adecuado para pozos de cimentación profundos o superficies de trabajo con mala volea; 3. Es imposible lograr una voladura de varias filas y el rendimiento es bajo; 4. El activador utilizado es un artículo desechable y de alto costo; 5. El proceso de llenado del tubo de voladura y la construcción en el sitio son relativamente complicados y los requisitos de calidad para el barreno de voladura son relativamente altos.
A pesar deExplosión de rocas con CO2 Aunque puede compensar el problema de la difícil aprobación de las voladuras con explosivos, todavía es difícil reemplazar la posición de las voladuras con explosivos tradicionales en un corto período de tiempo porque el poder de la voladura es más débil que el de los explosivos y el costo es mayor. A continuación se analiza principalmente cómo optimizar los parámetros de la voladura explosiva tradicional y reducir el costo de la voladura. Optimice los parámetros de voladura explosiva para reducir los costos de voladura
El proceso completo de la minería a cielo abierto consiste en perforación, voladura, paleado, transporte y trituración, entre los cuales el costo de perforación y voladura representa alrededor del 20% del costo total de todo el procedimiento minero. Por lo tanto, es necesario elegir un esquema de voladura adecuado para reducir efectivamente el costo de extracción de la mina. Para reducir el costo de la voladura, generalmente es necesario seguir los siguientes enlaces para optimizar los parámetros de voladura.
1. Estudio geológico
El nivel de detalle del estudio geológico tiene un impacto significativo en el efecto de la voladura. Antes de la voladura, se puede pedir a un equipo profesional que realice una fotogrametría del macizo rocoso en la pendiente del escalón de la mina para obtener imágenes digitales de la estructura macroscópica del macizo rocoso y que utilice ciertas tecnologías para analizar la dureza y la integridad de la roca. .
2. Calcular el costo de la voladura
Con base en los parámetros de voladura actuales de la mina, el efecto de la voladura se evalúa cuantitativamente mediante el análisis estadístico de la tasa de voladura de bloques grandes, y se calcula la relación entre los principales parámetros de voladura y la tasa de bloques grandes, y luego se analiza el costo de la voladura. La tasa de bloques grandes no solo afectará el costo de la voladura, sino también el costo de la pala, el costo de transporte y el costo de trituración secundaria. El segundo es optimizar los parámetros de voladura y encontrar el mejor plan de voladura.
3. Optimizar los parámetros de voladura
La voladura en minas a cielo abierto generalmente requiere pilas de voladura concentradas después de la voladura, tamaño de bloque uniforme y control de la velocidad de bloques grandes. Combinado con estos requisitos, y considerando la reducción de los costos de voladura, generalmente es necesario comenzar con parámetros como la altura del escalón, la altura de llenado, la longitud de la carga, la estructura de la carga y el método de detonación, el tiempo de retardo y la red de detonación para la optimización.
(1) Altura del escalón
La altura del escalón se calcula principalmente por el diámetro del barreno. Al mismo tiempo, para minas con cierta profundidad de extracción, cuando la altura del escalón es pequeña, se puede reducir el consumo unitario de explosivos, pero aumentará el número de escalones, la longitud total de la perforación y el consumo de equipo detonante. Sin embargo, en general, se reducirá el costo de la voladura de disparos. Por lo tanto, la altura del escalón de la mina se puede reducir a una altura razonable tanto como sea posible de acuerdo con la situación real y la producción anual de la mina.
(2) Longitud de llenado y longitud de carga
Durante el proceso de voladura de la mina, cuando se forman juntas y fisuras, el aumento del espaciamiento entre los barrenos puede lograr mejores efectos de voladura. Para aprovechar al máximo la longitud de perforación, cada barreno, además de cumplir con los requisitos de longitud de llenado, utiliza la longitud restante para la carga.
(3) Estructura de carga y método de detonación.
Para mejorar el efecto de voladura y cumplir con los requisitos de tamaño del bloque de voladura, la estructura de carga puede adoptar una estructura de carga continua columnar y el método de detonación adopta la detonación del detonador de cordón detonante. Para explosivos sin sensibilidad del detonador, se pueden utilizar bombas detonantes para la detonación. Inserte el detonador en la bomba detonante y asegúrese de que el orificio de recolección de energía del detonador mire hacia arriba para detonar el explosivo.
(4) tiempo de retraso
Existe una fórmula empírica general para calcular el tiempo de retraso, a saber, △t=kB, donde B es la línea de resistencia, k es el coeficiente de retraso y el rango de valores de k es 3-8, con un valor pequeño para roca dura y un gran valor para la roca blanda. El valor específico debe determinarse basándose en el estudio de la mina. En circunstancias normales, el tiempo de retraso es de 65 ms.
(5) Red de detonación
La voladura por microdiferencia puede controlar eficazmente las ondas de choque, las vibraciones, el ruido y las piedras voladoras. Es simple, seguro y rápido de operar, y puede volarse cerca del fuego sin causar daños. El grado de fragmentación es bueno, lo que puede mejorar la eficiencia de la voladura y los beneficios técnicos y económicos. Cuando se utiliza voladura por microdiferencia, la red de detonación se puede colocar mediante un método de red de detonación en forma de V u oblicuo. Para formular un plan de voladura adecuado para reducir los costos de voladura y cumplir con los requisitos de voladura, podemos utilizar el costo como función objetivo para optimizar los parámetros de voladura y mejorar la eficiencia de producción y los beneficios económicos de la mina. Precauciones de seguridad en la construcción
1. Llevar a cabo la construcción estrictamente de acuerdo con los requisitos de diseño 2. Garantizar la calidad y densidad del relleno 3. Fortalecer el trabajo de centinelas en cada intersección de caminos y caminos clave 4. Evacuar el equipo y el personal a la zona de seguridad de voladuras antes de la voladura 5. Los detonadores deben ingresar al búnker para mejorar su propia seguridad
