露天矿山阶段爆破根底的探讨

张小强

摘 要：本文针对传统导爆管雷管精度较低，连接网络比较复杂，起爆时难以检测，爆破效果不理想，在采区内，采用数码电子雷管与导爆管雷管做对比试验。实践证明，数码雷管能有效地降低大块率和根底，为矿山类似工程起到了一定的指导作用。

关键词：露天矿山；爆破；根底

前言

随着社会的不断发展与前进，爆破技术已经被广泛的使用在了各行各业当中。爆破技术在露天矿山开采过程中具有着重要的地位。通常情况下，利用光面爆破技术来实现对矿山中障碍物的清除粉碎。光面爆破技术不仅可以有效地实现对井巷围岩的保护，而且对于减少井巷维护的费用也有着重要的作用。预裂爆破也是矿山开采中经常用到的一种爆破技术，这种技术对于维持边坡的稳定有着重要的作用，同时还能够有效的减少开采费用。除此之外，在矿山开采中，我们还经常使用到了深孔微差爆破，这种爆破方式对于有效提高矿山的生产力极其重要。总之，爆破技术在矿山开采中的广泛应用，对于推动矿山企业有效提高生产力以及保障矿山工程建设的质量有着深远的影响。

1 影响露天矿山开采爆破安全的因素分析

1.1 爆破冲击波与飞石

在爆破过程中，在要在短时间内会释放巨大的爆破能量，其中有一部分能量以冲击波或者飞石的形式散发出来。这不仅使得爆破作业现场附近的建筑物会受到一定程度的损伤，甚至在一定程度上威胁着爆破工作人员的人身安全。

1.2 机械设备的运行

在实际的爆破过程中，由于工作人员没有严格按照规章制度来对机械设备进行操作，或者由于对检修工作的不到位，使得机械设备具有一定的安全隐患。这些问题的存在在一定程度上严重影响着爆破效果，甚至会引发严重的安全事故。

1.3 爆破技术

在当前露天矿山开采的爆破过程中，爆破技术上还存在着一些不合理之处，主要有两个方面的表现。①爆破技术的管理存在一定的局限性。由于实际的爆破效果会会收到众多因素的影响，但是在爆破方案制定的时候，难以对这些众多因素进行全面的考虑，导致实际的爆破效果与理论上存在着巨大的差异性。因此，先进的爆破技术还停留在理论阶段，难以投入实践过程中。这使得实际爆破过程中的安全性与准确性得不到保障。②爆破工具或材料的质量难以得到保障。在实际的爆破作业开展中，由于爆破工具和材料的质量得不到保障，往往会产生瞎炮等现象的发生。这些问题都存在严重制约着爆破工程的安全开展与运行，甚至会引发严重的安全事故，使爆破设备以及爆破工作人员的生命安全受到严重的威胁。

2 工程概况

该露天采场矿石主要以石灰石为主。采用深孔台阶爆破作业，设计台阶高度为12m，超深1m，连续装药结构。通过对采场现场爆破调查分析，发现存在以下问题：

1）大块率过高，不利于铲装作业和矿山后续作业；

2）附近村庄感受振动明显，对居民的生活造成影响；

3）炸药单耗大，雷管使用量大，成本增加。为了解决这些问题，拟在该矿使用数码电子雷管进行爆破试验。

3 工程应用试验

数码电子雷管合理的延时时间设置既能得到良好的爆破效果，又能最大限度降低爆破振动引起的爆破危害。由于孔间延时选取过小不易形成新的自由面，会影响爆破效果，因此最佳的延时时间是第1个炮孔起爆后，炮孔和自由面之间形成一定宽度的新自由面（裂缝），此时岩石中尚有部分残余应力，与后1个炮孔起爆产生的应力叠加，会呈现更好爆破效果。

3.1 大平台分区爆破试验

第1个大平台分区爆破试验，是在标准平台进行的。爆区呈L形，平台设计高度12m，实际高度大约12.5～13m，尖角向外凸出部分是上个施工循环未爆破的残留岩体。现场爆破试验环境对检验爆破网路延时设计、分采分爆方案可行性、完善现场联网操作方法均非常有利。现场采用基于数码电子雷管的新型爆破网路设计方案，结合3D软件制作了平台示意模型，并按实际情况设置炮孔参数及起爆顺序，从爆区弯折处将爆区分成2个部分（左、右），起爆顺序由外侧向内侧，方案单孔、单响，无重段，相邻延时时间4ms。

3.2 平台边坎不规则部位试验

第2个平台边坎不规则部位试验。所在爆区属于平台的边坎部位，爆区地表有1～2m高差，且平面形状不规则，如何处理形状不规则部位的联网方法是该部位延时时间设置的主要问题。因此，将该爆区分为7排炮孔，其中第1排最长，从第2排往后逐次递减。起爆顺序采用前排（1～3排、7排）逐孔起爆，后排（4～6排）2孔同时起爆。后排相邻2孔同时起爆可提高抛掷能力。

4 爆破效果及分析

根据现场爆破效果和爆堆形态可观测到，爆区前排逐孔起爆，爆堆隆起，后部形成明显沟槽，爆堆表面块度均匀。实际挖装过程中未发现大块，经一段时间挖装，爆堆局部有少量大块，但不影响挖装效率，说明爆破效果满足要求，大块率可以降低2%左右。利用数码电子雷管爆破过程中，距离爆区300m远位置无明显振感。现场振动监测显示比导爆管雷管振动要小，减少幅度可达21%～29%，说明数码雷管单孔、单响设计很好地控制了爆破振动。试验表明在保障爆破效果的同时，使用数码电子雷管爆破单耗可以降低11%～13%，单位耗时可以降低22%～27%，降本增效

5 结束语

通过爆破试验，结合3D数值建模与仿真、新型爆破网路设计、现场联网操作等新方法、新工艺，实现了快速组网、高效爆破。数码电子雷管现场实际应用尝试成功，以期为后续数码电子雷管的推广、爆破优化设计和编制科学的施工方案提供借鉴。

1）爆破效果满足要求，大块率可以降低2%左右；距离爆区300m远位置无明显振感，现场监测显示与导爆管雷管爆破对比，振动幅度降低可达到21%～29%，很好地控制了爆破振动；同时单耗可以降低11%～13%，单位耗时可以降低22%～27%，节约了成本。

2）本次试验延时时间设置存在一些不合理之处，相邻排间延时时间缩短，不利于爆破效果，另外也受到了岩石走向与用户实际需求的制约，可在以后工程中根據需要改进。

参考文献

[1]周幸.露天矿山开采爆破与安全研究[J].产业与科技论坛，2018，17（11）：246-247.

[2]刘志强.浅析露天矿山开采爆破与安全[J].世界有色金属，2017（14）：266+268.