东兴矿业石灰石矿山深孔爆破的实践

陈光祥

[摘要]本文通过工程实例，详细介绍了深孔爆破在石灰石矿山开挖中的实践应用，论述了爆破参数、爆破网络的设计，对类似矿山爆破有一定的参考价值。

[关键词]石灰石矿山；深孔爆破；爆破参数

文章编号：2095 - 4085（2018）09 - 0030 - 02

1 工程简介

1.1 地质情况

永定东兴矿业石灰石矿，矿石节理裂隙不发育，富水性弱。矿石密度2.64t/m3，矿石硬度系数为f=10～12.可爆性好。

1.2 周围环境

矿区分为东、西两个采区，采区已形成低洼凹陷露天坑，东边爆破区域三面为荒山，西面紧邻l号西坑采区，东北面330m处为炸药库。西采区爆破区西边最近处离矿山自有破碎台约30m，离山下村庄最近房屋约280m，爆破条件较好。

2 爆破的技术措施

2.1 爆破方案的选择

矿区开采台阶高度为15m，挖掘机主要为200型，斗容量为0. 8m3，根据爆区实际情况及机械配备情况，选择深孔台阶爆破作业，使用高压潜孔钻机钻凿炮孔。取钻爆台阶高为H=15m，垂直炮孔，钻孔直径为90mm，采用不耦合裝药，装填70mm乳化防水炸药，使用导爆管起爆网络起爆。

2.2 爆破技术参数的优化

（1）底盘抵抗线W的确定

w=（35—45）*90/1000 =3.15 ～4.05m，根据以往爆破经验W取4m。

（2）孔网参数

孔距α=（0.7～1.4）w=2.8～5.6m，取α=4.2m。

采用三角形布孔，排距b=0. 866，α=3.6m。

实际生产中，炮孔负担面积不变，调大孔距，减小排距，取α=5m，b=3m。

超深的选取：h与台阶高度有关，一般选取h=（0.12—0.20）H，本设计中H根据开采开采设计为15m，则h的取值范围为1.8～3.Om，为有效克服台阶底部阻力，避免或减少留根底，以形成平整的底部平盘，炮孔超深取2m。

（3）填塞长度：炮孔的填塞长度可以取（0.9～1.1）W。

（4）炸药单耗：在长期的生产施工中我们发现，石灰石矿单耗一般在0.35～0.45kg/m3，此矿山设计取0.4kg/m3。

（5）单孔装药量：在计算单孔装药量时，前排孔可按Q=qabH计算，考虑受前排孔岩石的阻力作用，后排孔按（） =1.lqabH计算。

2.3 炮孔平面布置优化

（1）临空面不平整，对于突出面，打加密孔处理；对于凹进面，调后第1排炮孔的位置，防止抵抗线过小。（2）对于有多个自由面的，需要控制起爆顺序，充分利用自由面。

2.4 爆区面积的优化

根据生产计划，每个有效工作日开采量为7000m3，每次爆破面积为7000/15= 466㎡，每次爆破炮孔数量为7000/（15x5x3）≈32个，可以根据需要安排2排孔或者3排孔，穿孔作业也与爆破施工配合默契，防止地表水或降雨流入孔中，造成装药堵塞，引发爆破大块。

2. 5起爆网络优化

为保证破碎质量，有效控制大块率，因此采用孔内延期，又因矿区周边爆破环境较好，爆破排数较少，为加快施工速度，采用排与排之间延期的导爆管起爆网络。根据排数以及雷管的延时偏差，常用（1、3、5）段雷管或者（1、5、7）段雷管组合网络。

为保障起爆网络的准爆性，每个炮孔内装入双发雷管采用串并联的方式连接导爆管雷管，再使用击发针起爆。

起爆顺序采用排间顺序起爆，这种起爆顺序设计、施工简便，且爆堆比较均匀整齐。

3 施工中的注意事项

（1）设计前，组织人员查勘爆破现场，查清爆区地质情况并通过试爆确定单孔药量及单耗。

（2）加强钻孔的验收管理，严格按照设计要求的角度、深度、位置钻孔。

（3）适当增加起爆药柱的数量，优化起爆网络，提高网络的准爆性，减少盲炮的发生，较大程度上减少大块率。

（4）做好爆破质量效果的检查分析、及时反馈，针对问题提出处理措施，逐步改善，形成良好的循环。

4 爆破安全技术

4.1 个别飞散物的安全距离估算

爆破飞石是深孔爆破的主要危害，常对设备、人员造成威胁。

深孔爆破个别飞石最远距离：按瑞典公式R-e=（15～16）D，式中R，为个别飞石最远距离m；D为钻孔直径cm，根据钻孔直径D=9.Oem，可计算得：R飞=135～144m，这是极端情况下可能出现的个别飞石距离。

为了安全起见，每次爆破设置警戒距离为爆区四周方向300m。施工设备应撤至距爆区主抛方向外200m。

4.2 爆破振动安全校核

爆区允许一次齐爆的最大单段药量，按Q=R3确定。

式中：Q-爆区允许一次齐爆的最大药量，kg；

R-爆点距被保护建（构）筑物的最近距离，m；

v-一为被保护建（构）筑物允许的震动速度，选取频率时参照：深孔爆破10Hz～60Hz；

K，d为与爆破点至被保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，按《爆破安全规程》分别取200，1.6。根据爆点距不同被保护建筑物的不同距离计算最大单段药量。

一般砖混结构房屋取υ=2. Ocm/s，计算结果：距爆区lOOm处，允许最大单段药量177. 8kg；距离爆区200m处，允许最大单段药量1422. 6kg；距离爆区300m处，允许最大单段药量4801. 3kg。

因爆破周边环境较好，因此只要在施工中注意控制爆破规模和单段最大起爆药量，正常不会对爆区周边造成危害。

5 结论

永定东兴矿业石灰石矿山，周边爆破条件较好，利用深孔爆破不断调整优化，取得了较好地爆破效果。工程实践表明：该方案设计合理，能有效地减少了爆破大块，控制了爆破飞石和振动，达到了工程预期的工程目的。

参考文献：

[1] GB6722 - 2014，爆破安全规程[S].

[2]汪旭光，爆破手册[M].北京：冶金工业出版社，2010.

[3]张正宇，现代水利水电工程爆破[M].北京：中国水利水电出版社，2003.

[4]郑炳旭，王永庆，魏晓林.城镇石方爆破[M].北京：冶金工业出版社，2004.