浅谈露天采矿生产中对深孔爆破技术的应用

马力

摘 要：露天采矿的开采工艺具有较高的顺序性，传统开采中通常以顺序开采获取原石的进行连续式作业，相比传统开采技术而言，深孔爆破技术在露天开采生产中具有相对较高的效率，同时该包括技术的实施成本相对较低，这使得深孔爆破技术成为目前露天采矿作业中普遍使用的技术。本文主要探讨深孔爆破技术对于露天采矿作业的特色价值及常见应用，分析生产实践终身孔爆破技术的常见问题并提出相应的改进建议。

关键词：露天采矿；深孔爆破；技术特点；应用模式；问题与对策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.074

1 深孔爆破技术的特点

深孔爆破技术是相对于传统爆破技术而言的一种土石方爆破施工技术，按照《爆破安全规程》的定义，所有土石方爆破中所采用钻孔大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破法都可以被称之为深孔爆破。具体在施工过程中，需要先修建好阶梯性钻孔，孔内填入延长药包，施工爆破后所产生的破碎碎片块度较低，单次爆破后能够为后期铲装作业提供较为失分理想的条件。相对于传统爆破技术而言，深孔爆破技术的爆破质量相对较高，同时整体施工成本相对较低，既能够保证施工质量，也能够降低爆破后的安全风险，同时对于工程成本控制也有较大的辅助作用。由于深孔爆破对于孔内炸药量的计算精准、药量分布均匀，同时爆破施工过程中对于炸药质量、装填流程和保障流程的要求相对较高，所以升空爆破施工后的整体爆破效果比较理想，相对风险更低，更适合现代化安全生产作业的基本需求。

2 深孔爆破技术在露天采矿生产中的基本应用过程

2.1 前置打孔作业

露天采矿作业中深孔爆破生产前首先应完成钻孔作业，深孔爆破的钻孔流程一般如下：

第一步，测定孔距。首排钻孔一般从工作台面边缘开始，钻孔间距一般应设置为抵抗线的1倍左右（±0.1），实际钻孔安排不完全按照固定孔距标准，需要合理避开作业面岩石破碎区域、节理发育延时集中区域、岩性过渡变化显著区域，在能够通过孔距完全避开此类区域的情况下应当优先保证低孔距，从而保证爆破作业的小块率。

第二步，测定底盘抵抗线。即确定首排钻孔中线与破底线水平距离，避免抵抗线过大导致的后冲问题，同时也应注意抵抗线过小导致的孔距过小及其衍生的超标设置钻孔问题。简单来说抵抗线的测定要均衡参考安全保护需求、有效钻孔数量要求和工作台面情况。

第三步，确定是否有超深需求。超深需求一般出现在台阶水平层理偏软的情况的下，此时可以适当超深的来规避台底阻力，进而保证爆破效果，但不以过渡超深，避免对下层台阶造成不必要的破坏，一把建议超深不应超过底抵抗线的0.35倍。此后可按照抵抗线0.75倍左右（±0.05）的标准的确定钻孔排距。

第四步，钻孔。具体施工中可以选择垂直深孔、倾斜深孔两种方式，前者应用最为普遍，但施工难度相对更高，不过可以有效降低爆破成本，后者施工较低，但钻孔较长，因此作业时间和作业成本偏高。一般对于露天采矿而言，垂直深孔是相对更好的选择。

2.2 爆破生产作业

深孔爆破作业是指钻孔工作完成后，从药量分析到爆破执行的全部过程。其中关键性应用有三点：

第一，药量分析。合适的药量应当能够保证单次爆破质量，最大化的降低爆破安全风险。首先，药量应控制在合理范围内，不能超出有效爆破效果的药量需求上限，具体须根据开采场面岩石坚固程度、抵抗线高度和炸药特性来选择。其次要充分考虑是爆破过程的安全风险，在基本爆破效果下药量上限的基础上进一步控制药量，但需要注意单次爆破的效能，避免重复爆破。

第二，药包结构确认。爆破工作的对象是土石方，矿产开采中爆破工作的对象是石方，不同岩石的特性差异均有不同，应科学判断掩饰特性并决定有效的装药结构。

第三，起爆流程规划。常规深孔爆破采用较为简单的顺序爆破，这种应用方式更适合建设类项目施工，对于露天开采生产而言，深孔爆破的起爆流程可以进行适当调整，用以降低爆破成本或爆破效能。备选的爆破流程有按排顺序起爆、交叉起爆、跳排横向起爆、斜线起爆等等。

3 深孔爆破技术在露天采矿生产中的常见问题与对策

3.1 爆破质量问题

对于露天采矿作业而言，深孔爆破的质量问题通常表现为爆破稳定性，即在爆破后未达成预期爆破程度或未能向后续作业提供有效作业面。现场爆破生产与管理管理部门应做好两个方面的工作：其一，在作业前对现场施工人员全面的技术培训、标准讲解、方案讲解等，确保现场施工人员对爆破工作有更准确的认识；其二，加强作业现场指导和监督，除现场作业专员负责过程指导和安排外，还应在现场安排专門技术人员对非爆破专业基层工作者工作内容和质量进行检查、监督，适时进行指导，规避施工标准落实问题。

3.2 生产安全问题

深孔爆破的安全性问题集中表现为爆破过程中的飞石和振动，其中对于露天采矿的作业环境来说，爆破过程中振动所造成的危害相对较小（由于周边较少有建筑、且不存在坑体和地下支护结构，因此爆破过程中的针对通常不存在显著危害），因此可以重点关注飞石安全风险。飞石安全风险只能进行控制，主要预防手段有四种：其一，增压式控制手段，在所有爆破孔上方加盖重物，避免爆破后碎石向上过量抛飞，一般可以采用砂包压填、钻口上方砂石压填等手段；其二，分阶段起爆，适当延长起爆间隔，避免碎石二次冲击所产生大范围飞石现象，保障周围工作人员安全；第三，作业面稳定性保护，作业前可以使用专业设备对场地进行预裂开，一方面降低爆破难度，另一方面提爆破目标内部缓冲结构，降低飞石影响和覆盖范围；第四，设置临时性警戒与防护装置，提醒工作区域内其他人员自主规避风险。

参考文献：

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