露天采场中深孔爆破技术的优化

陈朗

摘要：深孔爆破是露天矿崩落矿石的主要手段，它直接关系到矿山的主要生产技术指标，对全矿的经济效益和安全生产有很大的影响，因此爆破技术对矿山的开采及掘进，特别对矿山的技术进步都起着决定作用。

关键词:露天采场；深孔爆破技术；优化

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、爆破技术的概述和原理

爆破是一门现代常用科学技术，主要运用在采矿开山、修路挖掘隧道等工程中。它有效的利用炸药爆炸产生的巨大能量对物质的原结构进行破坏。尤其是在矿山开采、石方开挖等工程中必不可缺。我国在爆破技术中常用到的炸药类型有硝化甘油炸药、硝铰内炸药水胶炸药等其中使用硝铰类炸药最为广泛经常用到的起爆器材有导爆索、电雷管、导爆管等。爆破采矿技术原理就是炸药在外力的作用下发生爆炸反应然后释放出大量的热量形成高压气体产生很大的冲击力把矿石击碎。

二、深孔爆破露天深孔爆破安全控制技术

（一）起爆网络安全起爆技术

如果用电爆网络，则要根据爆区气象水文条件、爆破要求、成本等方面综合考虑，选用普通瞬发、秒、毫秒延期电雷管，以及抗杂电雷管，无起爆药雷管，预防杂散电流，雷电等的影响，提高电爆网络的安全性、可靠性，防止发生早爆事故。导爆管网络由于操作简单，不受外来电影响(雷电除外)，成本低，可实现等间隔微差起爆，并且起爆段数和炮孔不受雷管段数限制而得到广泛推广应用。缺点是起爆前无法用仪器检查;爆区太长或延期段数太多时，采用孔外延期网络容易被空气冲击波或地震波、飞石破坏网络;在高寒地区塑料管硬化会恶化导爆管的传爆性能。推荐使用新型导爆管发射四通多闭合起爆网络。该网络具有以下特点:(1)整个起爆网络呈网格状多通道，传爆方向四通八达，个别雷管或导爆管的缺陷不影响整个起爆网络的准爆性;(2)对于每个雷管至少有两个方向传递

爆轰波，起到双保险作用;(3)整个起爆网络中只要一个结点被击发，即可使整个网络起爆;(4)网络连接操作简单，便于检查;(5)起

爆雷管不受限制，可以把封闭的网络无限扩展然后单点或多点击发，以起爆整个网络。

（二）飞石安全防护技术

露天深孔爆破的飞石主要产生于孔口和前排，造成孔口飞石有两个原因：一是堵塞不严，产生冲炮并带出孔口松动岩石；二是装药过多，堵塞长度不够，使孔口石块飞出。造成前排飞石的主要原因是前排临空面不平，最小抵抗线差异较大，或结构面切割，甚至裂缝于炮孔贯通。对于孔口飞石，防护措施可在孔口加压砂包，就能够既消除冲炮隐患，又能限制孔口松动石块的飞出，同时又能有效地降低大块率。对前排飞石的防护，一方面可采用多排微差爆破，减少前排出现次数；另一方面，可根据前排抵抗线和结构面变化情况，在抵抗线太薄的位置堵塞岩粉作间隔装药如果使用铵油炸药，必须防止过量的炸药流入前排裂缝，否则必将造成大量飞石。一旦发现炮孔与贯通裂缝或空洞相连，应将该段炮孔堵塞，分段装药。如果发现有过量铵油流入裂缝中，必须注水溶解，然后再回填石沫堵塞裂缝贯通段。个别飞石的飞散距离与爆破方法；最小抵抗线的大小；堵塞长度和堵塞质量；孔间或排间毫秒延期时间；地形地质构造以及气象条件有关。为了防止飞石的产生，工程技术人员在爆破设计和施工时，一定要根据爆破条件的变化合理确定单位炸药消耗量和爆破参数，保证炮孔的堵塞长度和堵塞质量，以及采取以上种种措施。

三、露天采场中深孔爆破技术的优化

（一）合理分区矿岩，选取合理的爆破参数

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合理分区分域。在确定爆破地段的爆破参数时，要对所爆矿岩的的力学指标、地质构造、场所条件进行全面透彻的了解和确认，当爆破自由面有根底时第一排炮孔要加大超深，布孔必须均匀并确保钻孔质量;在有条件的情况下尽量使用大孔径钻孔，对难爆矿岩要适当增加炸药单耗，对孔口的填塞要按要求完成。

（二）统一规划、合理设计

无论是什么地质类型、什么规模的露天矿，在生产时期和同一个时期在不同的地点，都会遇到具有不同岩性或不同风化程度的岩石，这种不同岩性或不同风化程度的岩石，往往都具有不同的可爆性。因此，有必要按它们的可爆性进行合理的分类，统一规划，对不同可爆性的岩石类，逐一进行设计，然后再到实际生产中进行检验，并根据实际的爆破效果进行调整形成标准设计，这样就可有效地预防根底的产生。

（三）消除隐患，防止拒爆

炮孔拒爆是引起不良后果的一个重要原因。这不仅使炮孔所负担的岩石得不到较好破碎，出现根底，而且，还会使后排孔出现根底，因此在露天深孔爆破中，必须防止拒爆。在大区爆破中，一次所爆破孔数较多，此时更应注意严格按操作规程操作。

四.加强生产管理

首先应按设计并根据现场的情况进行布孔。在钻机打完孔后，对每个孔都要进行验收和记录，对不合要求的孔要根据情况进行处理，如孔深不够要返工，偏斜较大的把原孔堵塞，在附近恰当的位置重新打孔。在装药前，对每个孔要重新进行检测，对水孔和有粉尘的孔要吹孔，并使之符合设计要求。严禁整袋或大块的装药，以防卡死。

五.加强安全防护技术

1、优化爆破方案

根据爆破工作面的具体情况，采取多样化的布孔形式(三角形、矩形、方形)和起爆方式(V形、斜线、梯形起爆)，广泛推广挤压爆

破技术，使先爆炮孔为后爆炮孔提供更多更好的自由面，同时可加大二次碰撞次数，改善矿岩破碎块度，降低爆破大块率。

2、增加爆破中的高频振动

由于高频振动在岩土中传播时衰减快，而且，振动频率与构筑物的固定频率不一致，因此爆破振动中的高频成份对构筑物的影响

很小，研究产生高频振动成份较高的爆破方法，可达到降震的目的。

3、提高延时精确性

起爆器材雷管的精确延时，是近些年发展起来的有效的爆破震动控制新技术。选择适当的延期时间能使波形相互干扰达到降震的目的。然而，有效的延时降震技术还有赖于建立准确延时间隔确定方法，以及起爆材料的精度。

4、选择适当的炸药

炸药的性能、爆轰参数对地震效应影响较大，特别是炸药波阻抗与界质波阻抗匹配问题影响更大。炸药波阻抗不同，其爆震的强度不同，随着炸药波阻抗的增大，其质点振速、振幅也相应增大。

5、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，山于该结构在孔日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相应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。

六.确保边坡稳定

随着露天矿向下延伸，边坡稳定问题日益突出，为了保护边坡，临近边坡的爆破要严加控制，一般采用微差爆破、预裂爆破和光面爆破。

1、采用多段微差爆破减震

采用多段微差爆破可减少每段爆破装药量，即使不能完全分离各段爆破的震动，但可以使各段震波的。主震相。得到某种程度的分离，从而在实际上呈现各段爆破的单独作用，使得多段微差爆破所引起的震动不决定于总药量，而决定于一段药量的大小。如此可有效减少爆破震动对边坡的影响。

2、采用预裂爆破隔离边坡

临近边坡的预裂爆破就是沿边坡界线钻凿一排较密的平行孔，每孔装入少量炸药，在采掘带未爆破之前先行起爆，从而获得一条有一定宽度并贯穿各钻孔的裂缝。由于这条预裂缝将采掘带和边坡分隔开来，随后采掘爆破的地震波在裂缝面上将产生强烈的反射，使得透过它的地震波的强度大为削弱，从而保护边坡。

3、采用光面爆破隔离边坡

临近边坡的光面爆破，就是沿边坡界线钻凿一排较密的平行钻孔，在孔内装入少量炸药，在采掘钻孔爆破之后再进行起爆，从而沿密集钻孔形成平整的岩壁。如果不采用光面爆破，边坡面岩壁参差不齐，松动岩石或散岩较多，对下部工作面构成严重的安全隐患，因此必须在临近边坡的岩壁采取光面爆破。在进行光面爆破时，关键是确定合理的爆破参数，缩小抵抗线距离和孔间距离，采用间隔不偶合装药，使用爆速低传爆性能好的低威力炸药。

结束语：随着科学技术的小断发展，许多新型爆破器材被应用到露天采场开采中，其中，深孔爆破技术正处于不断发展和优化中。它的应用小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：

[1]肖洋. 露天采场中深孔爆破技术的优化[J]. 科技与创新,2014,07:27+29.

[2]李玉平. 露天采场中深孔爆破技术的优化[J]. 中国矿山工程,2011,05:31-33.

[3]孙吉先,汤禹峰. 浅议中深孔爆破技术的应用与推广[J]. 黑龙江科技信息,2009,15:10.