浅谈改善中深孔采矿爆破效果的措施
2016-04-14常双旺巴土那生
■常双旺巴土那生
（1新疆鄯善县红云滩矿业有限责任公司新疆乌苏833000；2新疆地矿局第一地质大队新疆乌苏833000）
浅谈改善中深孔采矿爆破效果的措施
■常双旺1巴土那生2
（1新疆鄯善县红云滩矿业有限责任公司新疆乌苏833000；2新疆地矿局第一地质大队新疆乌苏833000）
在露天矿开采中，穿孔爆破是开采工艺中重要的一个环节。爆破效果的好坏直接影响铲装运输的效率和采矿的经济成本。爆堆的大块率是衡量爆破效果好坏的重要指标之一，大块率高直接增加二次爆破的成本，影响矿山的生产和安全。中深孔采矿是大中型地下矿山广泛应用的一种采矿方法，其爆破效果的好坏直接影响到矿山生产的安全、劳动生产率、作业成本以及各项技术经济指标。就改善中深孔采矿爆破效果的措施，本文作了浅谈。
中深孔采矿 爆破效果 改善措施
深孔爆破是露天矿山重要的生产工艺，在矿山生产中矿岩爆破块度的大小，直接影响到整个生产成本。当前，中深孔落矿一般存在的主要问题有三点：第一，大块率高；第二，采幅与设计要求差距大；第三，中深孔施工质量差，容易串炮，矿石采不下来。这些问题严重影响了矿山的正常生产：首先，劳动生产率低。主要表现在耙矿工效低，大块的二次破碎和处理卡斗时间太多；其次，二次爆破材料消耗大；三，贫化损失高；四，安全事故多。由于大块多，二次爆破频繁，相应地增加了爆破事故，恶化了作业条件；五，采矿成本高，设备利用率低。因此，为提高矿山的经济效益，必须采取有效措施改善中深孔的爆破效果。近几年来，矿块中深孔爆破按照如下有效途径严格组织施工爆破，取得了比较好的爆破效果。
1 为爆破创造良好的条件
良好的爆破条件与爆破质量的改善有着密切的关系：多个薄弱面，爆破能量得不到充分利用，爆破能沿着炮孔之间的薄弱面大量溢散，形成光面爆破的爆破效应，很快将炮孔之间的岩背击穿，使成排炮孔过早沿着炮孔之间的薄弱面脱落而形成大块。参照以上分析和笔者多年的实践经验，矿块爆破的炮孔密集系数取20，即最小抵抗线W取12 m，炮孔孔底距取24m。因此，首先必须保证第一排深孔落矿的补偿空间系数控制在15%～20%。其次，垂直切割自由边界必须大于深孔的孔底端边界，以保证深孔落矿时有完整的、足够的自由面，减少夹制性。再次，单位炸药消耗量的优化。单位炸药消耗量的优化选择主要取决于矿石爆破性和具体的爆破条件。其确定方法一种是进行爆破试验，选最优值，另一种是用经验公式确定。根据确定单位炸药消耗量的经验公式，同排同段，以充分利用自由面。第四，每个深孔既要用雷管主爆，又要用导爆索作辅助起爆，以确保起爆和传爆的可靠性。第五，对全部深孔要清洗干净，严格验收，对不合格深孔，发现后要处理，确保每个炮孔都能装好药，深孔合格率要达95%以上。第六，对爆破器材要严格检查试验，确保质量，有利于提高爆破效率。
2 优化爆破参数
爆破参数的优化主要是指单位炸药消耗量、最小抵抗线、炮孔密集系数的合理确定。
首先，最小抵抗线的优化。根据岩石爆破作用机理，爆破应力波和爆轰气体是矿岩破碎的原动力。爆破应力波在矿岩中生成裂隙，爆轰气体则扩展矿岩中的已有裂隙并使破碎的矿岩飞离。但应力波的能量随着距爆源中心距离的增加成指数衰减。其作用区域分为冲击波作用区、压缩波作用区和弹性波作用区，岩石破碎主要发生在冲击波作用区和压缩波作用区，两区的范围为药包半径的10～15倍。在此范围以外的岩体，只能是爆生气体准静态膨胀，作功，并使岩体抛掷和坍塌。根据以上分析，总结多年的经验，确定矿块爆破的最小抵抗线优化为W=12 m。
其次，炮孔密集系数的优化。根据国外学者提出的“小抵抗线、大孔距”的理论和矿岩爆破破碎机理，矿岩爆破破坏是受气体推力和反向应力波共同作用的结果。当孔底距过小时，炮孔之间的矿背减小，在成排炮孔之间造成一凿岩机械气动工具。
3 改进爆破工艺
首先，起爆微差时间的合理选择。微差爆破是降低爆破地震效应的爆破技术，在使用中发现其具有改善爆破块度、提高爆破质量等方面的作用。但这种作用的关键是微差时间的合理确定。从爆破能量充分利用来看，有学者从残余应力作用机理出发，认为在微差爆破条件下，先爆药包在岩体内形成了应力状态，它保持到后爆药包爆破，犹如一个充满气体有内压的瓶子，在外力不大的作用下就炸得粉碎，从而改善爆破块度、提高爆破质量，其推荐的微差时间为5～35 ms。也有学者从岩石相互碰击的作用出发，认为间隔时间一方面应长到足以使前排矿石爆开，为后排爆破创造自由面，另一方面又要短到前排。矿石仍在运动中，而后排矿石又爆开了，从而两组运动的矿石在空间发生激烈的碰击，进行再破碎，减小大块，其推荐的微差时间为20～50 ms。根据以上分析矿块爆破应用前5段毫秒延时雷管延时为25 ms，满足生产需要。
其次，提高炮孔装药密度。采取提高孔底装药密度和炸药消耗量，减小孔口不必要的炸药消耗。
再次，加强深孔堵塞。加强堵塞，可使岩石中爆炸气体的作用发挥得更好，在其它条件相同的情况下，与不堵塞相比，堵塞能提高爆破效果10%以上，降低炸药消耗量10%以上。
4 防治拒爆
在巷道掘进中，拒爆容易造成重大事故，发生拒爆后必须及时处理，避免爆破事故的发生。针对造成拒爆主要是人为原因的现象，必须采取针对性的措施。
首先，从成束的电雷管中抽取单个电雷管时，不得手拉脚线，硬拽管体，也不得手拉管体硬拽脚线，应将成束的电雷管顺好后在逐个抽取，避免雷管脚线断丝。
其次，爆破前加强现场环境整改，对影响爆破现场装药、连线的不利因素进行整改，连线时确保雷管脚线接头符合标准化要求，避免雷管脚线与金属网、淋水、泥浆接触，提高电爆网路的通电性能。
再次，提高装药技能水平。装药时要轻推慢送，用木炮棍缓慢将药卷推入孔底，并用封泥封实封满。装药时严禁快推重捣，防止在重力作用下使脚线皮与孔壁摩擦破损，导致雷管脚线金属丝接地，影响爆破效果。
第四，加强对起爆器材的检查。必须定期检验起爆器的各项性能参数，并进行防爆性能检查。每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网路全电阻检查。爆破工携带起爆器时，防止起爆器受潮、短路造成漏电，影响爆破。
第五，使用彩带检查是否有拒爆产生。在装药药卷上留设一定长度的彩带，可以记录炮眼是否爆破。爆破后的炮眼，彩带会炸碎，拒爆炮眼彩带较完整，爆破后及时检查彩带，可以发现现场是否有拒爆。
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[3]王涛 杨登跃廖新朝.减少中深孔爆破大块及根底的措施 [J].现代矿业.2014.04期
P61[文献码]B
1000-405X（2016）-7-452-1
