井下铁矿开采中深孔爆破技术分析

雷光辉++闫胜文

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.054

摘 要：在井下铁矿的开采过程中深孔爆破技术可以完全根据矿山地貌规模的不同，选择合适的开采手段，如开凿技术和凿岩打孔设备等，开采的过程中能够借助多段微差的爆破方式，以此来有效地避免各种矿上开采事故的出现，促进开采安全性的显著提高，并有助于开采周期的缩短、生产效率的提升与作业条件的改善，有助于促进生产效益的显著提升。

关键词：井下铁矿 开采 中深孔爆破技术 分析

中图分类号：TD235.33 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0054-02

钢铁工业一直以来都是我国国民经济的支柱性产业，近年来伴随着国民经济的快速发展，钢铁需求量在国内与日俱增。2010年之前我国的铁矿开采仍然还是以露天开采为主，随着开采进程的不断加快，以露天开采的企业面临的危机越来越多，故在今后铁矿石的开采过程中井下开采逐渐成为一种重要的趋势。中深孔爆破技术凭借着较高的开采效率、较短的周期、较少的爆破飞石以及较高的可行性而被逐渐应用到井下铁矿石的开采过程中去。

1 中深孔爆破技术探讨

中深孔爆破技术主要应用于土方石的爆破工程中，若将其应用到地下采矿工程中会取得非常高的经济效益。近年来，随着我国社会经济的高度发展和科学技术的日益进步，深钻孔技术与设备较之前获得了显著的改善，极大地促进了中深孔爆破技术的效果，与此同时所带来的巨大经济效益引起了人们的普遍关注。

中深孔爆破技术在一定程度上能够对不同工程中的各种要求进行综合考虑，进而有助于爆破指标和经济指标的显著改善，最终实现工程成本降低的目的。爆破质量的良好与否直接决定了岩体破碎的质量、大小、底根以及爆堆的松散程度等。同时，在整个爆破过程中如果能够对最小抵抗线进行科学且合理的控制，则爆破过程中所产生的各种危害、向后的拉裂、侧裂与噪音的降低、飞石、振动等都在很大程度上获得显著的降低。

另外，中深孔爆破技术相关指标的改善主要是建立炸药使用量减少的基础上，促进爆破产量的显著提升，在促进碎石条件改善的基础上对后续一系列的工作程序进行有效的控制，如装载、钻孔和二次破碎等，进而有助于促进综合成本的降低。因此，在实际施工过程中需要对爆破的参数进行科学的选择，通过优化各项施工工艺来保证良好成效的取得。

2 中深孔爆破技术参数

2.1 炮孔的深度与直径

现阶段，应用在工程中的中深孔钻机的直径通常在80～200 mm之间，钻机的类型与岩石的特性在一定程度上仍然直接决定着具体的直径D，若一旦将钻机的型号确定下来，则孔径便是固定的，一般情况下45 mm、80 mm、100 mm、150 mm是常用中深孔的孔径值。

掏槽孔孔距，中心孔距其他各装药孔的距离是500 mm；各装药孔之间的距离为600 mm，辅助孔布置在距中心700 mm对角线上，周边孔距辅助孔应取700 mm。

2.2 最小抵抗线

最小抵抗线W一般情况下中深孔进行爆破的主要参数，偏大和偏小都会对爆破效果造成一定程度的影响，若炮孔前排的抵抗线太小，则要想取得同样的爆破效果就必须准备更多的炸药，进而钻孔作业的时间会有所延长，还会产生众多的飞石，最终导致工程进度的拖慢；若炮孔前排的抵抗线太大，则会由于在炮区内无法将炸药推出，而导致严重拉裂和后冲现象的出现，进而底根与体积较大的石块会大量出现，最终同样也会影响爆破时施工的进度。

3 巷道掘进爆破

巷道掘进爆破主要是在保证作业区不会受到任何威胁的基础上，爆破掉原先所规定的岩石断面，以此来促进运输和作业用巷道的形成，该种爆破技术由于使用较小的炸药量，故所能够爆破的区域面积十分小，且爆破自由面有且只有一个。在爆破的实行过程中要根据炮眼功能的不同进行科学合理的布置，以此将施工的具体方法、起爆的实际顺序以及爆破的参数等确定下来，根据爆破作用的不同可以将炮眼分为4种类型，即底眼、周边眼、崩落眼以及掏槽眼。把空孔当作自由面和补偿空间，利用大孔径的掏槽孔将爆破空间扩大，如图1所示，1段爆破后将加大自由面的形成，为辅助眼、周边眼的爆破创造有利条件，同时在辅助孔和周边孔帮助下的爆破效应最终有利于切割天井的形成。

同时，基于巷道掘进爆破的自由面只有一个，故在对工作面进行掘进的过程中需要找到合适的位置来进行炮孔的布置，在提前起爆的前提下促进掏槽口的形成。直眼和斜眼两种是最常用的掏槽方式，其中直眼掏槽普遍是适用于岩石硬度为中上度、断面较小的巷道进行掘进，基于炮眼并没有任何的角度便有助于控制整个施工操作的过程，且爆破完成后所产生的抛弃渣距离相对较小、爆堆集中分布，进而运输起来十分方便，多个钻机可以互不干扰地同时进行工作，工作效率大大提升。然而，斜眼掏槽作为一种比较常见的方式，完全可以按照周围岩石的性质、作业面的实际大小进行不同方式的选择，以此便可以通过使用较少的炸药和挖较少的槽孔来取得良好的效果。

4 光面爆破

光面爆破的显著优势集中体现在能够最大限度地确保开挖作业的光滑、平整以及周围作业面的稳定。在巷道掘进过程中，光面爆破通常在最后起爆，以此有助于与巷道的成形。通过在四周巷道的岩石上面多布置一些相对比较平行的小间距炮孔，然后一起引爆，进而有助于将整个巷道的大致轮廓得到。

为确保良好爆破效果的取得，需要注意以下相关事项：在连续性装药的过程中对药量进行严格的控制；尽量使用那些爆炸速度低的炸药，各个炮孔之间应该保证一定的距离，不能过于紧密；为获得最佳的爆炸效果，需要将所有的炮孔同时引爆。

5 结语

近年来，国内外的众多学者都深入性地研究了中深孔爆破技术，相关的工程实践、模拟实验以及理论等都有了长足的发展。同时，随着新学科的不断引入，爆破技术在弹性、岩体、爆炸以及断裂力学的基础上逐渐获得了更多的发展机会。尽管当下爆破技術中仍然存在着许多不能进行量化考虑的因素和带有明显经验性的公式，但是相信随着科研工作的不断深入，最终能够实现对爆破精度的有效控制。

参考文献

[1] 张飞健.井下铁矿开采中深孔爆破技术分析[J].硅谷，2013（1）：230-231.

[2] 祝云辉，赵浩，吴水锋.V型起爆技术在某露天铁矿深孔爆破中应用的分析[J].爆破，2015（2）：78-81.