大孔径采矿爆破及采场边界控制爆破技术

刘志龙

（鞍钢集团关宝山矿业有限公司，辽宁 鞍山 114044）

根据大孔径采矿爆破技术的应用情况来看，该技术于20世纪80年代应用于各个矿产开采工作中，随着矿产行业的发展，采矿业普遍认为大孔径采矿爆破技术应用在块状宽体以及急倾斜厚大矿体当中，能够有效增加矿产开采量以及扩大矿产开采规模，提高矿产开采效益。此外，在应用采场边界控制爆破技术时，除了要做好光面或者预裂爆破工作之外，还需要加强松动爆破工作，提高采矿工作的稳定性与安全性，为后续矿产开采工作提供保障。

1 爆破技术对于采矿工作的重要性

针对于矿产开采工作而言，爆破技术是开采活动中一种十分常见的技术，主要目的是利用炸药的能量使某一类物体结构被破坏，此项技术在石方开挖以及矿山开采工作中具有十分重要的作用。根据目前我国矿产开采工作的开展情况来看，常见的起爆器材多种多样，包含有电雷管、导爆管、数码雷管等物，但是在爆破过程中，极小的失误都有可能造成严重的后果，因此要不断完善爆破规范与标准，选用较高的爆破技术水平，与此同时，还需要做好相关安全防护措施，不断完善爆破技术，这样才能够为矿产开采活动的安全性提供保障[1]。

2 大孔径采矿爆破技术

（1）选择合适的炸药类型，进行科学爆破试验。在矿产开采活动中进行爆破工作时，影响爆破效果的因素主要为炸药的性质以及岩石的类型，施工单位在选择炸药时，炸药产生的冲击力如果与岩石的阻抗力相等，那么此时爆破工作的能量系数最高，产生的爆破效果最好，但是由于诸多矿产岩石都属于高阻抗岩石，而现阶段我国矿采爆破炸药多数产生的阻抗较低，因此导致矿产开采工作的爆破效果难以达到最佳，而乳化炸药能够有效解决此类问题，施工单位在矿产开采工作中想要有效应用大孔径采矿爆破技术，首先要选择合适的炸药类型，开展科学合理的爆破试验，确保能够达到最佳爆破效果，为后续矿产开采工作打下坚实的基础。

（2）崩矿方式以及爆破规模。针对于大孔径采矿爆破技术而言，采矿单位在使用该方法时，崩矿方法通常有三种，分别为下向倒斗崩矿、全孔一次性侧向崩矿以及VCR法切槽三种，施工单位需要结合矿产的实际情况，合理选择崩矿方式。在这三种崩矿方式中，下向倒斗崩矿模式是各个矿产开采单位常用的崩矿模式，但是该技术通常情况下经济成本较高，崩矿规模较小，导致采矿组织的施工工作量较大。而全孔一次性侧向崩矿以及VCR法切槽两种爆破模式，虽然爆破量较大，但是这两种方法的爆破量难以控制，对于矿产开采工作的稳定性会造成严重的影响，在此情况下，施工单位想要提高爆炸程度，提高爆炸效果，需要严格控制炸药的用药量，使用全孔一次性侧向崩矿以及VCR法切槽两种爆破方法，以便能够有效控制爆破规模，提高崩矿效果[2]。

（3）切槽爆破与分段侧向崩矿。为了全面掌握切槽爆破与分段侧向崩矿产生的爆破效果，开采单位对切槽爆破以及分段侧向崩矿模式进行了实验。首先对结合矿产情况，确定合适的爆破规模与参数，通过对这两种爆破模式的分析发现，VCR切槽爆破技术带来的爆破影响在单面积的用药量上，会随着切槽面积的增加而减少，而分段侧向崩矿技术的初始质点峰值振动速率较小，衰退速率最慢。通过实验发现，在应用这三种崩矿方式时，在使用VCR切槽爆破技术时，切槽面积维持在9～16平方较为合适，侧向崩矿分段距离维持在15m～28m比较合适。这两种爆破技术都能够有效控制爆破规模，减少矿产开采工作对采场边界带来的影响，提高矿产采场的稳定性与安全性，为后续矿产开采工作提供保障。

3 大孔径采矿采场边界控制爆破技术分析

（1）做好光面爆破与强化松动爆破工作。对于边界控制爆破技术而言，采场边坡孔爆破工作是影响采场整体稳定性的主要因素之一，通常情况下，采矿单位会采取光面爆破技术，提高采场边界的稳定性与整齐度，在此过程中，还需要不断加强松动爆破技术，以便能够有效缓解排空进行光面爆破过程中对相关填充体造成的破坏。在此过程中，施工人员首先需要做好光面爆破工作，使用人员需要按照爆破工作中的设计，对矿产的开挖边界钻凿出一排光爆孔，随后在各个孔中放入适量的炸药，在此过程中通常需要采用不耦合模式装配，并且在各个爆破孔当中，不同的炸药包有不同的临空面，以便在爆破后能够形成较为完整的光滑面。通常情况下在爆破工作当中，爆破孔之间的距离要保持2m～2.2m，爆炸孔的直径在1.65米左右。在使用此爆破方式时需要注意，在矿产当中存在岩石弱面，当长时间暴露在空气当中后，会出现局部脱落现象，因此在完成爆破工作后，需要结合实际的地质环境，做好后续填充工作，提高矿产开采工作的稳定性与安全性[3]。其次，施工组织还需要加强松动爆破工作，要充分考虑镜面爆破对采场矿柱带来的影响，以免对矿柱造成严重的破坏，影响矿产中岩体的稳定性。在矿柱回采工作中，由于两侧都为填充物，因此为了保护填充物，还需要对矿产中的边排孔开展松动爆破工作，降低爆破工作对填充体带来的破坏，提高矿产开采工作的安全性与稳定性，为矿产开采工作打下坚实的基础。

（2）引爆方式。根据当前我国大孔径采场爆破方式的使用情况来看，主要使用的引爆方式为非电起爆系统，采用高精度的等间隔毫秒雷管，通常情况下间隔时间为25ms。如果施工组织采用VCR切槽爆破工作，首先应该保证爆破首响之后需要爆破的岩体是破碎的，严格将引爆时间控制在75ms～100ms之间，边孔时间间隔应该控制在50ms之间，引爆模式采用一字型模式，引爆孔的数量要控制在3个～4个左右，降低爆炸对采矿边界带来的影响。

综上，矿产开采单位在选择爆破方式时，首先需要对矿产环境、围岩结构的稳定性进行全面了解，合理选择爆破方式，严格按照爆破流程开展相关活动，提高爆破工作的应用价值。在当前我国爆破技术水平不断提高的今天，有关采场边界控制爆破技术也在逐渐成熟，施工单位除了要做好光面爆破工作之外，还需要加强松动爆破工作，提高采场的稳定性。

4 结语

综上所述，针对于矿产开采工作而言，爆破工作是其重要的组成部分，施工单位需要结合矿产开采工作的实际情况，合理选择爆破技术。大孔径采矿爆破技术的应用，能够有效提高矿产的安全性与稳定性，在此过程中，需要注意做好采场边界控制爆破工作，减少对采场周边环境的影响，施工单位需要选择合适的炸药类型以及崩矿方式、引爆方式等，以便能够有效控制爆破范围，取得良好的爆破效果，为后续矿产开采工作提供保障。