露天采场中深孔爆破技术的优化

肖洋

摘 要：中深孔爆破技术在露天采场中被广泛应用，改善了露天采场的安全生产条件，从而减少了相应的生产事故。在新形势下，对露天采场中深孔爆破技术提出了更高的要求，所以需要对中深孔爆破技术进行优化，降低露天采场的大块率和粉矿率，使露天采场的爆破质量和安全性得到保障。

关键词：露天；采场；中深孔爆破技术；优化

中图分类号：TD235.33 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）07-0027-02

调查显示，露天采场开采总成本中的爆破工程成本占煤矿的10%左右，金属矿占15%～20%.从中我们可以发现，整个爆破工程在露天采场的总成本费用中占了很大的比重。此外，爆破工程还贯穿了露天采场采矿生产的各个环节。所以，露天采场中爆破技术直接影响着露天采场采矿的生产、安全和工作质量。

目前在我国，中深孔爆破技术被广泛应用在矿山剥离、采矿、水利工程和铁路开挖等工程中，尤其是在中小型露天矿山的开采中占据着重要地位。在露天采场应用中，中深孔爆破技术和开场技术同凿岩穿孔等设备可以改善中小型露天采场生产的安全性，降低生产事故发生的频率。然而，随着市场经济的不断发展，市场竞争日趋激烈，中深孔爆破技术已经不能满足露天采场的生产经营需求，因此必须对中深孔爆破技术进行相应的优化。

1 露天采场中深孔爆破开采现状

以某露天采场中深孔爆破技术在开采中的实际应用作为分析样本。该露天采场矿区开采台阶高度约为10 m，底盘的抵抗线高达3.5 m；没有对矿区岩矿的可爆性进行检测分区或分级，全部采用4 m×6 m梅花形布孔方式；矿区中全部采用多排孔微差起爆方式，在装药结构中连续单一的类似柱形的装药形式，炸药消耗量为0.7 kg/m2，爆破10 000 t矿岩需要消耗2 750 kg炸药，一般情况下每次爆破需要消耗的炸药为15～20 t。

该露天采场中深孔爆破技术在开采中仍存在一些问题，例如，爆破崩落后的块径矿石所占的质量分数合格率较低，部分爆破出的矿石堆里边依然有很多大块矿石，而部分爆破矿堆的矿石被爆成了粉末；爆破出的矿石堆里矿石大小不均匀，矿堆下的粉碎矿石较多，盲炮（雷管和炸药全部未爆或只爆雷管而炸药未爆）现象较多，爆破震动较大等。

2 露天采场中深孔爆破技术优化

通过简单介绍该露天采场中深孔爆破技术实际运用情况，深入分析影响中深孔爆破效果的因素，提出优化中深孔爆破技术的措施，从而提高露天采场的爆破质量。

2.1 合理分区矿岩，采取不同的孔网参数

从上文的实际研究情况可以看出，该矿区的穿孔设备和开采台阶是固定的，无法改变。我们可以根据露天采场矿区的地质对矿岩进行合理的分区或分级，在各矿岩区域内确定炮孔密集系数，从而调整中深孔爆破技术的孔网参数。对矿区矿岩进行分区时，结合了矿区的实际地质特征，并根据露天采场爆破工程的破碎系统要求，将露天采场的采矿区分为南、北两个区域。南部采取的解理（解理是指矿物晶体受力后沿一定方向破裂并产生光滑平面的性质）裂隙发育程度较高，其矿岩略为松软，层面较多，且层面间的间距较小，矿岩的炮孔排面和主体结构面的走向趋于平行，此处的炮孔密集系数取2.0～2.1；北部采区则有两个巨大的断层穿过其中，其矿岩的密度和印度都较大，解理裂隙发育程度较小，炮孔密集系数取值为1.7.

2.2 利用逐孔起爆方式起爆

逐孔起爆技术是将爆破区域内处于同一排的炮孔按照爆破需求设计一个相应的延期时间，从起爆点开始逐一起爆，同时，爆破区域内排间炮孔按照另一个延期时间逐一向后传递爆破，这样可以使爆破区域内相邻的两个炮孔起爆的实际时间错开，使逐孔起爆技术炮孔起爆的顺序流程呈现出一个分散的螺旋状图。这种方式也被称为单孔延时的起爆方式，是逐孔起爆技术的技术核心。为了让单孔延时起爆方式的结果更加精确，需要采用非电高精度毫秒导爆管雷管。通过非电高精度毫秒雷管，可以成功实现在爆破区域内任一炮孔爆破时都按照一定的起爆顺序进行，从而为每个炮孔准备更加充足的自由面（爆破的岩石或介质与空气接触的表面）。使用逐孔起爆技术，每一个炮孔前方和侧方的炮孔都是先于它起爆的，这样就给该炮孔准备了至少三个以上的自由面，从而大大降低了露天采场起爆时消耗的抛散能量。此外，还可以通过合理选择空间和排间微差时间，充分利用岩石在爆破之后破碎所产生的抛散量，避免能量的浪费。为了改善爆破块度大小不均匀的问题，可以增加相邻炮孔之间岩石碰撞的次数。

所以，通过利用逐孔起爆的方来进行起爆，杜绝了传统爆破区域内岩石快乱飞的现象，不仅保障了露天采场生产经营的安全，还使根底出现的概率大大降低。

2.3 优化装药的结构

传统中深孔爆破技术使用的是连续单一的类似柱形的装药形式结构，由于该结构在孔口部分并没有充填炸药，且柱形装药结构的深度范围过小，导致易受到相邻爆破的影响，这样就很容易产生大块矿岩。为了杜绝大块矿岩和根底的出现，我们采用分段装药技术，也就是分段装药的结构。而为了解决爆破后矿石堆底部的矿岩粉矿率过高的问题，我们通过采用空气间隔装药技术，在底部装药的时候先放入0.5～0.8 m的空气柱之后才进行装药工作，成功地杜绝了底部矿石过于粉碎的问题。

3 结束语

随着科学技术的不断发展，许多新型爆破器材被应用到露天采场开采中，其中，中深孔爆破技术正处于不断发展和优化中。它的应用不仅提高了我国露天采场中矿山开采的爆破质量，同时也保障了爆破工程的精确度和安全。

参考文献

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[3]闫志强.露天矿单排水平深孔爆破技术的应用[J].价值工程，2013（23）.

〔编辑：李珏〕