劉 田,杜海兵(堯柏特種水泥集團有限公司,陜西 西安 710100)
露天礦山深孔爆破必須滿足礦山鏟裝運輸以及碎礦的技術(shù)要求,要全面改善爆破質(zhì)量,就要對爆破效果進行一個合理的評價,用具體的參數(shù)指標來定量衡量爆破效果,有利于后續(xù)采礦工藝的優(yōu)化以及爆破技術(shù)的提升。
河南省某礦床,具有礦體厚度大,走向長,品位高,儲量大,可采性好的特點,是河南省乃至全國的一大礦產(chǎn)資源優(yōu)勢。該礦山生產(chǎn)臺階高度為12m,采用KY-250型牙輪鉆機鉆孔,孔徑為250mm,爆破使用澳瑞凱非電毫秒延期雷管,網(wǎng)絡(luò)為行列式地表逐孔起爆網(wǎng)絡(luò),根據(jù)巖石硬度系數(shù)判斷巖石可爆性,從而采用不同裝藥方式和炸藥單耗,具體巖性分析見表1[1]。
表1 巖性分析表
該礦山以往根據(jù)裝藥施工記錄和爆后記錄來進行爆破效果的評價,具體評價內(nèi)容包括:施工情況、充填情況、前沖距離、后翻距離、爆堆高度、沉降高度、塊度大小、是否存在巖根巖墻等,但由于該評價方法缺少對上述指標的數(shù)值范圍進行具體地劃分,而且部分指標只是定性地簡單評價,難以對后續(xù)工作產(chǎn)生指導性作用,所以尋求一種新的爆破效果評價方法成為目前工作的重中之重。
蒲傳金[2]等人認為,評價爆破效果一般應(yīng)從三個方面來考慮:礦巖破碎質(zhì)量、爆破對環(huán)境產(chǎn)生的影響、爆破的技術(shù)經(jīng)濟效益,他提出了層次分析法(簡稱AHP)來計算各個指標的權(quán)重值,運用模糊計算的方法來對爆破效果進行綜合評價。這是一種很實用的爆破效果綜合評價方法。
胡新華[3]等人通過計算關(guān)聯(lián)因素變量的數(shù)據(jù)序列和系統(tǒng)特征變量數(shù)據(jù)序列的灰色關(guān)聯(lián)度,進行優(yōu)勢分析,得到評價結(jié)果。此方法充分反映各評價指標對目標的影響程度,將復(fù)雜的評價系統(tǒng)化為簡單的單元,使得對爆破效果進行評價結(jié)果更科學、合理。
王員[4]等采用模糊綜合評價方法,在露天礦山爆破作業(yè)綜合評價體系的基礎(chǔ)上確定各級指標權(quán)重值,對礦石級配、爆堆形狀、根底等要素按照層次分析法建立權(quán)重體系,從而對爆破效果進行評估。
總之,國內(nèi)進行爆破效果評價的主要方法有專家經(jīng)驗評價方法、模糊數(shù)學法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、未確知測度理論、智能化評價方法等[5]。
根據(jù)該露天礦現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)人員技術(shù)素養(yǎng),將評價指標分為兩類,一種為可直接觀測指標,如巖根、塊度、前沖、飛石距離等,一種為設(shè)備監(jiān)測指標,如爆破震動,爆破煙塵。
結(jié)合該礦山實際情況,對部分指標進行解釋:
(1)塊度。露天礦對于爆破塊度大小的要求取決于鏟裝設(shè)備以及破碎設(shè)備的型號,該露天礦采用WK系列礦用型電鏟,適宜鏟裝各類塊度的礦石,所以破碎流程決定了此次評價的塊度要求,本礦碎礦站選用破碎機型號為PXZ1200/160,其給料口寬度為1 200 mm,最大給料寬度為1 000 mm,故塊度大于10000mm的礦石被認定為塊度不合格。
(2)爆破煙塵。該露天礦使用CCH1000型直讀式粉塵濃度測量儀,該儀器測量范圍為0.1~100000mg/m,可有效測量礦山生產(chǎn)爆破所產(chǎn)生的爆破煙塵,根據(jù)煙塵濃度范圍分配權(quán)重,進行爆破效果評價。根據(jù)爆破評價指標的選取,進行專家模糊綜合評價方法,經(jīng)綜合考慮選取五名涉及爆破作業(yè)后續(xù)工藝流程的部門專家:
①采礦車間技術(shù)人員,負責爆破后礦石的鏟裝任務(wù);②生產(chǎn)科調(diào)度人員,負責爆破后場地的平整及生產(chǎn)調(diào)度工作;③碎礦車間技術(shù)人員,負責碎礦站設(shè)備的維護和保養(yǎng);④技術(shù)科成本核算員,負責礦山運營過程中各個階段的成本考核;⑤穿爆車間技術(shù)人員,負責整個爆破工作的組織實施。五位專家根據(jù)自己日常工作的情況以及對爆破作業(yè)的個人理解,對爆破評價指標進行打分,通過計算平均值,得到該露天礦爆破作業(yè)指標的權(quán)重,見表2。
表2 專家模糊綜合評價得分
根據(jù)該露天礦實際生產(chǎn)情況,選取合適的爆破效果評價指標值,通過礦山各工藝流程的技術(shù)專家模糊綜合評價的方法,確定各指標在本礦山爆破效果評價方面的具體權(quán)重,后續(xù)評價工作可在以往打分基礎(chǔ)上,結(jié)合指標權(quán)重進行綜合評價。雖然本方法對于專家個人主觀意識依賴程度較高,各指標評分很大程度上偏向于專家本人所從事礦山工藝環(huán)節(jié),但還是有效地改進了現(xiàn)有的評價方式,對后續(xù)的爆破作業(yè)起到了指導性作用,有利于爆破質(zhì)量的提高,降低了礦山的運營成本。