铜钼露天矿爆破技术优化设计分析

2020-12-08曹贺

中国金属通报 2020年23期

曹贺

（中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古满洲里 021400）

在进行露天矿爆破工作的过程中，不仅仅需要应对各种有可能出现的岩石滑坡等意外情况，还需要面对爆破过程中产生的大量的有毒有害气体，爆破方案的设计优劣将直接决定相关技术人员的生命安全。

1 采用深孔爆破技术

在各种用于露天矿爆破器材以及相关钻机技术的不断改进之下，关于露天矿的爆破技术也得到了不断的发展与改进，其中深孔爆破技术作为一种新型的露天矿爆破技术在铜钼露天矿爆破过程中得到了广泛应用。相较于传统的铜钼露天矿爆破技术和矿山开采模式，深孔爆破技术能够从根本上确保矿山爆破工作的质量和安全，并且对于提高矿山开采的效率也具有明显的积极作用。具体来说，深孔爆破技术的应用能够直接改善整个铜钼露天矿的生产安全状况。与之前被广泛应用的浅孔爆破技术相比，深孔爆破技术能够有效避免浅孔爆破技术应用过程中普遍存在的多空多排难以控制爆破精准度的技术难题。并且，深孔爆破技术也能够有效降低铜钼露天矿爆破过程中出现安全事故的频率。当前阶段，大部分矿山爆破安全事故的产生其实都是由于矿山开采技术不专业所导致的高出矿山坍塌以及矿山废石坠落等情况造成的。在应用深孔爆破技术的过程中，能够实现矿山开采的分阶段处理和多孔之间的差别爆破，能够有效预防各种传统爆破模式下不分级开采所造成的的安全事故。除此之外，深孔爆破技术还能够提高爆破的精准度和爆破的数量，能够在一定程度上实现集中爆破的效果，这也就从根本上保障了铜钼露天矿的爆破质量与爆破效果。

比如，以在铜钼露天矿爆破过程中应用“深孔爆破技术”为例，在整个过程中，技术人员首先需要重点考虑不同铜钼露天矿所处的地理位置，通过分析其周边环境等外界因素来确定其是否适合选择使用深孔露天爆破技术。尤其是在使用电爆网路这一技术的时候，技术人员需要重点考虑铜钼露天矿山内爆破区域的气象条件和水文条件等因素，有效避免外界环境因素对射频电以及杂散电流等因素的影响、之后技术人员需要结合不同铜钼露天矿的规模和大小选择采用不同规格的适合的电雷管，合适的电雷管能够提高电爆网路的安全性和精准度，能够最大程度地避免提前爆破等意外事故的出现。涉及到具体的导爆管网路的设计与铺设工作，技术人员需要及时掌握爆破区域内的第一手资料，并对爆破区域内的信息数据进行及时的掌握，结合现场环境的变化及时调整相关网路的铺设和管理。与此同时，在应用深孔爆破技术的过程中，技术人员还需要采用“飞石安全防护技术”，通过结合相关的爆破需求和条件，采用合适的爆破参数以及相关爆破炸药的具体用量，从而保证炮孔堵塞长度和质量能够在有效的控制范围之内，避免炮孔飞石出现冲炮的现象，在确保爆破质量的同时，也切实保障了爆破过程的安全。

2 优化台阶爆破技术

铜钼露天矿的开采是相关矿业开采和矿山建设的重要组成部分之一，对于推动整个矿山开采领域的可持续发展具有积极作用。台阶爆破技术作为大部分金属露天矿开采的第一道工序，无论是从操作难度来讲还是从安全性来讲，都具有一定的挑战性。并且台阶爆破阶段的爆破完成质量和完成效果不仅仅会直接影响到相关露天矿开采作业以及爆破工序的效率和成本，还会直接关乎到整个爆破过程的生产安全状况，十分容易引起各种突发的爆破事故，进而导致不必要的矿山区域内施工人员的伤亡以及相关资源和财产的损失。当前阶段，我国很多铜钼露天矿在爆破开采过程中都普遍存在欠缺专业的爆破经验、相关施工单位缺乏先进的爆破技术以及施工人员素质相对较低等情况，从而导致档期阶段的露天矿爆破危险率大幅度提升，爆破工作的效果不够明显以及采矿场台阶爆破工作线不够平整等问题的频繁出现，严重影响了铜钼露天矿的正常开采作业的开展以及相关经济效益的提升。与此同时，很多专业的技术人员也关注到了该现象，并开始重视与强化对相关爆破技术的优化和研究，台阶爆破技术的优化设计能够直接提升金属矿山的整体开采效果。

比如，以“中等区域”的台阶爆破技术优化为例，在整个过程中，中等区域一般是大部分铜钼露天矿面积最大的区域，所谓的中等区域实际上就是技术人员按照爆破难度将其划分的不同区域等级，其中中等区域内的岩石类型主要以斜长花岗斑岩和流纹质晶屑凝灰熔岩等岩石类型为主，整个区域内的岩石相对比较完整，各类岩石的硬度系数在6 到8 之间。在设计台阶爆破计划的过程中，技术人员首先需要选择合适的爆破器材，其中雷管应该采用奥瑞凯高精度延期导爆雷管，此雷管的误差能够保持在百分之二以内，在使用过程中技术人员可以将其与起爆弹配合应用，能够最大程度地实现逐孔起爆的效果。针对于爆破过程中由于冲击较大而造成的台阶爆破后排线不够整体的问题，技术人员可以采用51 潜孔钻机钻孔进行缓冲孔爆破操作，在装药的时候应用双空气间隔装药的模式，能够在增加缓冲孔的同时解决了爆破冲击力过大的问题。除此之外，技术人员还可以通过在最后一排爆破的过程中采用100 延期雷管代替65 延期雷管的方式来解决后冲问题，此方式所耗费的经济成本更低，并且能够更好地保证台阶爆破的松散度和产装效率。

3 借助计算机技术优化爆破设计

露天矿爆破工作作为整个铜钼露天矿山采矿工作流程中的一个关键环节，其实际的爆破效果和爆破质量的优劣在一定程度上将会对后续的矿山产装、矿石运输以及矿物资源开采等其他工作环节的生产质量和生产效率产生十分重要的影响。因此，提高铜钼露天矿的爆破设计质量，改善爆破效果是确保矿山开采质量以及降低矿山开采成本和确保矿山生产安全地重要方式。当前阶段，我国大部分铜钼露天矿的爆破设计工作仍然停留在人工设计的阶段，但是往往铜钼露天矿的规模和面积又相对较大，一次的爆破规模通常都在十万吨以及以上，涉及到的炮孔有上百个，这就导致工作任务量十分巨大，传统的人工设计方式很难实现对相关爆破设计方案的充分考虑和细化调整，大多数技术人员都是凭借着以往的工作经验进行设计，这就在一定程度上加大了爆破工作的风险，不仅仅会导致爆破成本提升，甚至还会导致各种安全事故的发生。为了能够改善与优化这种状况，相关技术团队可以结合现代化的计算机技术以及相关的电子信息设备辅助矿山的爆破设计，一方面能够有效解决传统人工方案设计过程中难以避免的技术问题；另一方面也能够帮助设计人员大幅度提升工作效率，有助于提升矿山爆破方案的安全性和可靠性。

比如，在设计铜钼露天矿爆破方案的过程中，相关的设计团队可以采用“Kuznetsov”和“Rosin-Rammler 数模”来制作关于矿山爆破过程中岩石平均坡碎度的数量以及分布模型。在整个过程中，技术人员只需要将相关的爆破参数输入到数字系统之中，就可以自动计算出矿山在爆破过程中岩石的最大块率，将该大块率数据与实际的爆破成本转化成相关的优化目标函数就能够实现矿山爆破设计方案的多方案比较和最终方案的优化。并且该系统计算出来的数据能够帮助相关的矿山设计人员结合不同的铜钼露天矿区域内的矿山岩石条件，直接预测出爆破过程中相关孔网参数有可能会对爆破岩石以及大块率和爆破成本产生的影响，从而更加精准与迅速地确定出更加合理和专业的矿山微差爆破参数。在实际的爆破过程中，设计人员只需要根据相关的设计方案中设计的起爆段号按照顺序分别输入各个段号的炮孔编号就能够实现对爆破过程的精准控制，在输入完成之后系统会自动提供方案中设定的起爆顺序图以及相关的标识符号。