影响露天矿大孔径深孔爆破的质量因素分析

（本溪钢铁（集团）矿业有限责任公司歪头山铁矿，辽宁 本溪 117000）

伴随着人们生活水平的提高，对资源的消耗也在增加，在不加以控制的情况下，任由其发展，地表资源终将会枯竭，矿产资源的采集就会由露天变为深部[1]。所以，如何提高露天矿的开采速度,增加利用率成为我们首先需要研究的问题。

目前我国露天矿的挖掘爆破技术逐渐向大孔径、深孔方向发展，这种技术的优点是可以提高单循环进度，同时有效的减少前期准备工作的时间。然而大孔径深孔爆破技术没有得以发展的原因是在爆破时效率很低，单循环的模式还是无法满足人们的生产所需，特别是在爆破岩石等级过高的坚硬岩石时，其问题的就更加明显。

1 露天矿大孔径深孔爆破的装药量分析

在露天矿大孔径深孔爆破中装药量与爆破的动态响应特征有着密切的联系，当药量达到最大段时对其影响产生的更加明显[2]。

在爆破设计时控制最大段药量，可以有效的降低爆破振动的峰值质点速度。在研究过程中发现爆破振动衰减有着规律性的变化，装药量的参数能够影响爆破振动幅度。在进一步的研究中，改变最大段药量，并且在其他条件不变时，对爆破的振动效果进行对比测试，发现降震率随最大段药量的减小而降低，并且提高爆破振动的降幅。具体数值根据公式（1）进行计算。

在公式中，W表示抵抗线，d表示炮孔的直径，△表示炸药密度，τ表示深孔装药系数，τ的取值为0.6～0.9之间，m表示密集系数，m的取值范围在0.9～1.2之间，q表示最大段药量。

通过计算得知，当岩石等级为坚硬岩石时，W=（20～30）d,中 等 坚 硬W=（30～40）d，低 等 坚 硬W=（40～50）d。

2 露天矿大孔径深孔爆破的孔网参数分析

露天矿大孔径深孔爆破技术已经得到十分广泛的应用，大孔径深孔爆破设计的关键一步是孔网参数的选择，适合的爆破参数可以在达到爆破效果的同时使其减少经济成本，因此针对孔网的参数进行如下分析。

在对露天矿中的岩石进行钻孔施工时，由于受到露天矿复杂的环境因素影响，很难准确的对矿山进行爆破，所以露天矿大孔径深孔爆破在预判时要比一般矿山爆破减小10%～26%的孔间距和最小抵抗线[3]。

在露天矿包施工的过程中，通常情况下，只选择超深在5m以下的深度。为了使爆破施工工艺和爆破效果能够更好的满足施工要求，通常情况下，需要一次性将炮孔钻到爆破指定的深度。

为了达到施工前期盼的预期，并且没有剩余物的残留，需要在施工前将炮孔钻到适当的超深位置[4]。选择钻孔超深位置要合适，不能过大也不能过小。因为当钻孔超深过大时，就会产生经济成本增加的问题，并且产生的报废产物也会增加；钻孔超深过小时，爆破的底部高度会明显升高，导致二次爆破的产生。并且露天矿的钻孔爆破比常见的普通矿山爆破施工更加困难，根据困难程度也要在爆破施工时选取较大的钻孔超深值，经过研究找出每一岩石硬度对应的钻孔超深表1。

表1 大孔径深孔爆破的孔网参数

3 露天矿大孔径深孔爆破的起爆方式分析

在露天矿大孔径深孔爆破时，一般会选取雷管炸药作为爆破的起爆方式，雷管放置的点称为起爆点，起爆点在炮孔的位置不同，可以分为三种起爆方式。第一种，正向起爆，是将起爆药包放置在炮孔口，更准确的说是在第二个卷筒状的炸药位置，并且雷管的聚能穴要对准孔底；第二种，中部起爆，是将起爆药包放在炮孔的中部位置；第三种，反向起爆，是将起爆药包放在炮孔底的第二个药包处，并将雷管聚能穴对准孔口。起到起爆作用的药包摆放的位置不同，会导致药包在爆炸时产生的爆轰波的传播方向、应力波方向以及岩石被破坏时飞溅的方向产生不同的改变[5]。在存放炸药最多的地方爆破时，通常要将引爆体放置在炸药包的几何中心位置，在炸药包数量很大的时候需要增加起爆点的数目。通过研究还可以发现起爆方向的规律，即反向起爆要比正向起爆的炮孔的利用率更高，岩石的破损更小，降低炸药消耗量。

4 结语

在本文的研究中，涉及到了很多参数，例如矿山深度、岩石硬度等，在实际的作业中，这些参数会受到周围环境的影响，使得参数与真实数值不接近，所以本文研究的结果只能通过非量化的手段来探究规律，为现场实际作业提供参考。并且现有的材料十分有限，对于矿山的特性都不是十分了解。孔网参数的确定和装药量的设置以及起爆方式的分析可以为工程提供一定的数据参考，但最终工程质量因素确定还需在现场进行爆炸试验和爆破振动监测。