金堆城钼矿南露天开采生产爆破方案设计开题报告
2020-02-18 19:22:50
1. 研究目的与意义（文献综述）
随着工业经济不断发展, 采矿行业得到迅速发展。露天矿山生产涉及多个工作环节, 包括剥离、采准、穿孔、爆破、铲装、运输以及破碎等, 其中爆破工作是露天矿生产的关键工序。矿山生产进度直接受到爆破质量的影响，如果爆破质量达不到有关标准, 在爆破阶段就会出现许多大块、根底, 需要进行二次爆破, 导致生产效率降低、成本增加, 不利于采矿企业经济效益的实现。
爆破设计的特点是需要考虑因素多、计算过程复杂多变、工作重复零乱、劳动强度大、耗费时间多。目前,我矿生产爆破设计工作仍停留在手工设计阶段,一次规模在100个炮孔的中型爆破,由于时间紧,数据处理工作量大,用手工方法难以进行多方案比较和优化设计,往往凭经验进行设计,使爆破质量欠佳,生产成本大幅增加。随着平盘的不断延深,边邦硬岩区域的揭露,花岗斑岩、石英岩、板岩等可爆性较差的岩石增多,使爆破效果恶化,根底、大块率居高不下,重复爆破次数较以往增多,使爆破单耗增大、铲装效率低下、设备磨损严重、故障率增加,导致采矿总成本大幅提高。另外,年任务量的不断增加,爆破规模的增大,爆破振动对周围建(构)筑物和最终边坡的影响不断加剧,新的安全环保问题又随之出现,所以,保证爆破效果,降低爆破震动影响迫在眉睫。
南露天地质条件复杂，每一个新平盘的边缘都是原始地表，岩层中常含有很多泥土夹层；石英岩与安山玢岩差异也较大，安山玢岩属于中等偏易爆岩体，而石英岩的可爆性跨度又较大，从易爆到难爆。在没有辅助手段的条件下无法确定爆区岩石的可爆性，因此也无法准确设计与爆区岩性最优匹配的爆破参数。因此需严格控制穿孔质量及孔深超欠，使爆区总体形状比较规整，需设计合理的爆破参数及生产工艺。
2. 研究的基本内容与方案
金堆城斑岩型钼矿床位于陕西省华县金堆城。矿区中心地理座标为东径109°57′22″，北纬34°19′41″，海拔高度1211m。金堆城露天矿为大型露天钼矿,设计共分小北露天、南露天和全露天三期开采。目前开采的矿体主要是小北露天矿,是整个矿体分期开采的一个部分。为了保证矿山的可持续开采,需要对南露天进行开采规划研究,以便与开采现状实现有序合理的衔接。爆破工艺是露天开采的一个重要环节,爆破质量的优劣直接影响铲装效率和采矿成本。随着露天开采规模的不断扩大, 迫切要求爆破破碎矿岩不仅要满足生产需要，也要达到质量上的要求,即要有良好的爆破效果，以提高铲装设备效率，降低生产成本。南露天基建剥离工程是金堆城钼业股份有限公司的重点工程，前期工程按计划运行，但南露天的地质情况与北露天略有区别，北露天主要为安山玢岩，而南露天除了有安山玢岩外，还有部分的石英岩，南露天爆破中根底和大块明显高于北露天，除地质条件因素影响外，岩性变化引起的爆破参数选择和施工质量控制也存在不足之处。南露天地质条件复杂，每一个新平盘的边缘都是原始地表，岩层中常含有很多泥土夹层；石英岩与安山玢岩差异也较大，安山玢岩属于中等偏易爆岩体，而石英岩的可爆性跨度又较大，从易爆到难爆。在没有辅助手段的条件下无法确定爆区岩石的可爆性，因此也无法准确设计与爆区岩性最优匹配的爆破参数。根据南露天工程地质特点和生产实际状况，制定相应开采生产爆破方案，提高爆破质量和铲装效率，并满足矿山生产的要求。
查阅不少于20篇相关资料，其中英文文献不少于4篇，了解这些参考文献是研究什么的、怎样研究的、能给自己怎样的启发。仔细研究必读参考资料，包括《采矿设计手册》露天开采卷，张世雄主编的《固体矿物资源开发工程》，王玉杰主编的《爆破工程》等，运用参考资料中相关理论与方法，结合实际爆破区地形、地貌、地质条件，被爆体结构、材料及爆破工程量，比较选择合适的爆破方案，选择配套的设备及器材，设计合理的爆破参数，计算装药量，设计钻孔装药、填塞和起爆网路，计算爆破安全距离，进行安全技术与防护措施、爆破施工组织、工程投资概算，进行主要技术经济指标比较并绘制图纸，完成金堆城钼矿南露天开采生产爆破方案设计。
3. 研究计划与安排
1、第1~2周：完成相关专业英文文献翻译工作；
2、第2~3周：完成开题报告；
3、第4~10周：完成主要的设计工作，提交设计初稿；
4. 参考文献（12篇以上）
[2] 西北有色地质勘查局.陕西省华县金堆城钼矿床南段补充地质勘探报告[R].2007.
[3] 李波文.裂隙发育条件下爆破作用分析及爆破方法改进[J].云南建材，1999，(1).
[4] 张国艳.金堆城钼矿南露天岩石性质[J].现代矿业,2016,32(06):143-144.
[5] 中华人民共和国标准.爆破安全规程 (GB6722-2003) [S].北京:中国标准出版社, 2004.
[6] 韦存敏.基于提高露天矿山爆破质量措施的研究[J].大科技, 2015, (4) .
[7] 李显利, 张杰, 孙殿兴.改善露天矿山爆破质量的有效方法[J].现代矿业, 2010, (7) .
[8] 关震.露天矿山爆破效果对开采成本的影响研究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2016 (8) :1388.
[9] brian_cheng83.爆炸的破坏形式与破坏力[OL].百度文库，[2012-3-1].
http://wenku.baidu.com/link?url=mE_xbQm-h_gt7auFxxZeUJEBNZkFt7RAFVeCaYBNe
83 pFMOOzfmQPM5nemd8FoCqMifTkqI5Q6LNJwCgc_fk1Qk7mNHtED09V0aqGvzSh3
[10] 周志锐.露天矿山爆破效果对开采成本的影响研究[J].科技创新与应用, 2015 (15) :142.
[11] 王用学, 李润鹏, 等.露天矿爆破作业的安全管理[J].露天采矿技术, 2011, (4) :52-54.
[12] 马远林, 袁子文.庙沟铁矿采场安全管理措施及效果[J].矿业工程, 2010, (3) :12-14.
[13] 赵亚军, 王军.露天矿小孔径削坡爆破实践[J].金属矿山, 2011 (6) :189-190.Zhao Yajun, Wang Jun.Practice of small diameter blasting in cutting slope of open pit mine[J].Metal Mine, 2011 (6) :189-190.
[14] 刘小舟, 王轩, 张江, 等.2008.陕西金堆城斑岩型钼矿床地质地球化学特征[J].西北地质, 41 (3) :71-78.
[15] 郑佳男.露天矿爆破中降低震动效应的方法[J].矿业工程, 2016 (5) :53-55.
[16] 陈立强, 杨风华.控制爆破技术在改善露天矿边坡稳定性的应用[J].工程爆破, 2013 (3) :33-37.
[17] 崔宝.露天矿爆破效果影响因素分析[J].中国矿业, 2014 (9) :76-77.
[18] 翟正江.露天矿台阶爆破智能化设计系统的开发[J].煤炭工程, 2012 (9) :14-16.Zhai Zhengjiang.The development of open-pit bench blasting intelligent design system[J].Journal of Coal Engineering, 2012 (9) :14-16.
[19] 段玉贤, 李发本.基于三维模型的露天矿台阶爆破设计及其应用[J].现代矿业, 2011 (8) :10-12.Duan Yuxian, Li Faben.Open-pit mine bench blasting design and the application based on three-dimensional model[J].Modern Mining, 2011 (8) :10-12.
[20] Masoud Monjezi, Hasan Ali Mohamadi, Bahare Barati et al.. Application of soft computing in predicting rock fragmentation to reduce environmental blasting side effects[J]. Arabian Journal of Geosciences, 2014, 7(2).
[21] Renshu Yang, Chenxi Ding, Liyun Yang et al.. Visualizing the blast-induced stress wave and blasting gas action effects using digital image correlation[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2018, 112.
[22] Ebrahim Ghasemi. Particle swarm optimization approach for forecasting backbreak induced by bench blasting[J]. Neural Computing and Applications, 2017, 28(7).
[23] Changping Yi, Daniel Johansson, Jenny Greberg. Effects of in-situ stresses on the fracturing of rock by blasting[J]. Computers and Geotechnics, 2017.
[24] Joachim C .E,McMahon G .W,Lunderman C V,et a1.Airblast effects research: small—scale experiments and calculations. US Arm y corps of engineers waterways experiment station[R].Technical Report SL一99—5，August 1999.
[25] Berg A C van den，Weerheijm J.Blast phenomena in urban tunnel systems l J .Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2006,19:598—60.
