露天矿山爆破效果对开采成本的影响研究

周志锐

摘 要：目前我国露天矿山爆破达到的效果较低，而爆破效果的好坏直接影响总开采成本，露天矿山爆破的采矿工序复杂，共分穿孔、爆破、铲装、运输和碎石五道工序，想要降低开采成本，不仅要降低爆破成本，还需要降低总工序成本。

关键词：露天矿山；爆破效果；开采成本；影响

1 概述

由于露天矿山爆破对于开采成本具有非常大的影响，文章通过爆破步骤研究，评价其爆破效果，并对爆破中所有步骤成本之间的关系进行确定，设计矿山爆破开采成本优化，降低开采成本，其中，由于采矿工序较多，需要从各个工序方面着手，逐一进行优化，降低每个工序的成本，达到总体成本降低的目的。

2 露天矿山爆破研究

2.1 矿山地质调查

在露天矿山爆破中地质调查尤为重要，对于总体效果影响较大，以我国某省矿山开采企业为例，对该企业爆破步骤分析。首先，该企业在使用三维岩体不接触测量系统对岩体表面测量温度以及拍摄岩体表面情况，取得真实岩体数据，通过数据建立三维岩体结构分布模型，用计算软件计算出岩体结构面的几何参数，如图1所示，得出参数后对整体数据整理，其中，包括对岩体地质概况统计整理与岩体倾向斜度整理，同时，在对岩体质量查询后，得出矿山岩石表面岩体较坚硬矛岩体破损较严重的调查结论[1]。

2.2 矿山爆破效果

露天矿山爆破效果的好坏主要凭爆破大块率来评价，经过对我国矿山的统计，发现我国大部分矿山在没经过爆破参数调整时大块率为2.43%-2.32%，调整后大块率为1.12%-1.03%之间，目前，我国很多矿山都调整了爆破参数，调整后大块率明显呈现出降低的情况，而国外学者艾伦麦肯齐给出的成本综合定义是爆破成本在总项目成本中属于最低成本，而大块率的降低可以有效降低爆破成本，使用参数调整明显降低大块率，进而降低爆破成本，达到总成本降低的效果。

3 优化爆破流程，降低开采成本

3.1 优化台阶高度

台阶的高度取决于挖掘设备技术与生产规模，对于矿山深度开采较深的情况下，台阶高度越小越能降低炸药的消耗量，穿孔长度也会增加[2]。同时，台阶高度越高穿爆成本越高，根据对矿山实际情况的调查了解，矿山的年产值为260万吨石矿，每年下降一个台阶，采用的运输步骤是自卸式汽车、溜井、胶带，使用的挖掘机斗容为8米，挖掘的最高高度为10米，从成本的角度出发降低台阶高度有利于降低成本，当然，首先必须保证其安全性，最好从原来的台阶高度降低5米，既保证了人工操作的安全性，也降低了爆破成本，有利于总开采成本的降低。

3.2 优化装药结构

在露天矿山爆破中，优化装药结构，可以降低爆破成本，采用的方法是装药结构使用连续装药装置，由于在爆破中炸药的重要性，其装药结构显得尤为重要，连续性装药装置可以保障炸药的充足性与便捷性，避免使用人工装药产生人员安全问题，也可以减少炸药的浪费，如果使用的不是连续装药装置，需要费很多步骤进行此项工作，不仅产生人员的浪费，也产生药量的浪费，而使用连续装药装置，可以从根本上降低爆破成本，在此过程中，需要工作人员做好安全方面工作，保证自身以及其他技术人员的安全[3]。如，我国一矿山在进行爆破时，使用单次装药装置，在一次爆破后，需要重复装药，给工作人员带来麻烦，也导致工作人员的安全没有保证，浪费了大量时间，取得较差的爆破成效。因此，可以看出，使用连续装药装置在矿山爆破中可以取得良好的效果。

3.3 优化起爆方法

在露天矿山爆破中，起爆方法的好坏对起爆的效果具有一定影響，良好的起爆方法有利于爆破效果的提高，主要采取的方法为导爆管雷管起爆法，用此方法时需要选用高精度的导爆管，同时，需要注意每个孔内只可以使用一个雷管，在起爆时必须使用起爆弹起爆，主要是由于铵油炸药对雷管没有感应，另外，在放置起爆弹时不要完全放在孔低部，离孔低保持一点距离，进而保证雷管的聚能穴可以朝上，达到良好的起爆效果，进而降低爆破成本。

3.4 优化炸药单耗

在露天矿山爆破中，如果炸药单耗过大的话，会提高爆破成本，优化炸药单耗可以降低爆破成本，主要采取的优化措施是技术人员对岩石的可暴性以及炸药威力仔细研究，做出相应数据报告，并根据数据报告分析的情况制定单次爆破所需要使用的炸药量，确定炸药药量正好满足爆破需求，进而不产生炸药的浪费，我国很多矿山在爆破时由于使用炸药药量过多，大幅度提高炸药的成本，导致整体开采成本过高，产生成本上的浪费，而准确的使用单次炸药量，既达到良好的爆破效果，又保证炸药量的最小消耗，促使炸药成本降低[4]。

3.5 优化装药长度

在露天矿山爆破中，装药的长度对于爆破效果起到非常重要的作用，在进行爆破装药时，可以充分利用穿孔的长度，每个孔在满足填塞所需要的长度后，剩下的全部长度都可以用来装药[5]。如，我国很多矿山在爆破时，没有考虑穿孔长度的利用，只安装少部分的炸药，认为炸药安装过多会导致炸药的浪费，这样的想法是不正确的，安装少量炸药只会产生穿孔长度的浪费与工序的复杂化，对于爆破工作而言没有好处，给工作人员添加很多不必要的工作程序，而充分利用穿孔的长度安装炸药，既可以达到良好的爆破效果，也可以降低爆破成本。

3.6 优化起爆网络

起爆网络在矿山爆破中起到网路安排的作用，良好的网路安排可以使爆破技术得到提高，其中，可以使用斜线起爆网路敷设，这种方法的主要优势是爆炸面广，而直线起爆网路敷设需要使用很多的线路，斜线网路敷设与直线网路敷设相比，节约了线的敷设，用最少的敷设线取得最广的爆炸面，对于露天矿山爆破而言，既达到了降低网路敷设成本，也达到了降低总体成本的目的[6]。

4 结束语

通过分析研究可以看出，露天矿山爆破对于开采成本具备较大影响，想要降低爆破成本，需要降低爆破中每一道工序的成本，在此过程中，需要管理人员严格遵照安全规定进行管理，在爆破时需要规定人员离爆破点保持安全距离，保证参加爆破工作的技术人员与工作人员的安全，避免由于不遵守相关安全规定，导致人员的损伤，同时，技术人员需要使用正确的操作步骤进行爆破，以上所述的优化建议，希望可以帮助矿山爆破在保证安全与提高效果的情况下降低开采成本，不形成开采上的浪费，促使达到良好的爆破效果与较低开采成本的目的。

参考文献

[1]程康，苏微倩，张桂涛，等.空气间隔装药技术周边孔间距对爆破效果的研究[J].爆破，2011（4）.

[2]荆永滨，王李管，毕林，等.复杂矿体的块段模型建模算法[J].华中科技大学学报（自然科学版），2010（2）.

[3]张猛，张金刚，汪幸谭，等.孟家沟极贫矿中深孔爆破数值模拟与应用[J].有色金属（矿山部分），2008（4）.

[4]刘亚静，姚纪明，李梅，等.非层状矿体构模关键技术研究[J].湖南科技大学学报（自然科学版），2007（4）.

[5]杨天鸿，于庆磊，陈仕阔，等.范各庄煤矿砂岩岩体结构数字识别及参数表征[J].岩石力学与工程学报，2009（12）.

[6]璩世杰，陈广平，尚峰华，等.台阶爆破垂直中深孔间隔装药技术的理论分析与应用[J].工程爆破，1999（4）.