浅谈土石方爆破工程施工精细化技术管理

（福建民化建设工程有限公司 福建龙岩 364000）

矿山爆破活动作为矿产资源开采的重要一环，越来越受到重视。对于大中型矿山，爆破大块率直接影响开采的施工进度、施工成本以及施工安全，如何利用精细化技术管理控制矿山爆破活动的这一不利因素，这是值得我们探索的地方。

1 研究背景与目的

矿山爆破大块多、岩石级配不合理等爆破效果不理想的现象，极大地影响矿山的正常生产施工，增加企业的施工成本。矿山爆破行业与其它生产性企业相比有较大的特殊性，其施工环境复杂、爆破实施的一次性和危险性，使其较难实现标准化，其它行业的经验很难直接运用到矿山爆破生产与管理之中。因此，本文研究的主要内容是在矿山爆破活动中如何从技术层面实现精细化管理，改善爆破施工效果、降低大块率[1]，使精细化管理更好地为矿山爆破服务。

2 矿山爆破精细化技术参数选择

2.1 爆破方案的选择

永定区国产实业石灰石矿山开采台阶设计高度为15 m，年产石灰石300万t，挖掘机主要为200型和400型，挖斗容量为2 m3和4 m3。选择深孔台阶爆破作业，孔深17 m，孔径为90 mm，采用不耦合间隔装药，数码电子雷管，基本上满足生产需要。

2.2 爆破技术参数的优化

2.2.1 底盘抵抗线W的确定

根据矿山生产经验，石灰石露天矿山深孔爆破的底盘抵抗线一般为孔径的 35～45 倍， 即：W=（35～45）×90/1000=3.15～4.05 m，根据以往爆破经验W取4 m。

2.2.2 炮孔参数

爆炸高压气体和应力波联合作用使岩石破碎。当孔间距过小时，高压气体和应力波能量远大于岩石抗压和抗拉力，石头过于破碎，光面效果好；当孔间距过大时，炸药爆炸能量不足以使岩石破碎，大块较大。据经验公式，孔距a=（0.7～1.4）W=2.8～5.6m，取a=5.0m。排距b=3.0m。炮孔参数可以根据岩石的性质和装药量适当调整。在降低成本的同时，爆破效果需要满足施工要求。

2.2.3 超深的选取

本爆破施工项目台阶设计高度为15 m，根据爆破经验和资料提供的数据炮孔超深取2 m，也可根据实际爆破效果适当调整。超深选取既要满足根底爆破需求，又要适当降低爆破成本。

2.2.4 填塞长度

露天深孔台阶爆破中，炮孔堵塞既是防止爆炸气体泄漏而造成能量损失，又是防止冲孔飞石过远造成安全事故。若堵塞长度过大，会因炸药爆炸能量对炮孔上部岩石的爆破作用不够，容易产生大块或出现边坡危石；若填塞长度过小，且易出现冲孔现象。根据最小抵抗线原理和实际岩石性质，炮孔的填塞长度取（0.9～1.1）W，即 3.6～4.4 m。

2.2.5 炸药单耗

露天石灰石矿山爆破施工经验和爆破施工相关文献[2]给出的指导参数相结合，此矿山设计单耗取0.40 kg/m3。

2.2.6 单孔装药量

此矿山单孔装药量，前排炮孔按Q=qabH计算，因前排碎石的夹制力作用，后排炮孔按Q=1.1qabH计算，见表1。

2.2.7 爆区面积的优化

根据生产计划，每个有效工作日开采量为7 000 m3，每次爆破面积为7000/15=466 m2，每次爆破炮孔数量为7000/（15×5×3）≈32个。可以根据需要安排2排孔或者3排孔，穿孔作业也要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。

表1 深孔爆破参数计算表

表2 优化前后主要指标对比

3 施工作业的精细化管理措施

3.1 加强钻孔的施工管理

炮孔的质量和机械设备的种类、孔深、孔位选取、炮孔的角度等因素有关，钻孔实际操作也是影响炮孔质量的重要因素之一。施工中出现的炮孔的质量不符合设计要求或者有偏差，可以通过提高作业人员技术水平，落实施工管理解决。按照设计要求和规范要求落实标准化作业，加强安全技术培训，提高钻孔人员的操作技能，提高作业水平。加强施工管理，钻孔的质量和收入挂钩，同时作为年终奖金的考核标准，提高作业人员积极性。

3.2 加强爆破施工的现场管理

国产实业石灰石矿山深孔爆破一次爆破药量控制在3 120 kg以内，采用数码电子雷管逐孔起爆，装药前作充分的准备工作。根据设计和爆破规程要求，装药前逐一检查验收炮孔，对不符合设计要求的炮孔及时上报并处理，炮孔参数发生改变时，及时调整装药量。装药人员由责任心强、服从指挥、技术熟练并取得爆破作业许可证的爆破员组成，爆破工程技术人员负责现场装药技术指导，炮孔有溶洞、裂缝、断层、或因装药操作问题出现药包卡孔、脱节现象及时处理，对于已经造成卡孔或堵孔无法处理时，要视其情况及时调整周围炮孔的延期时间、起爆顺序和装药量，最大限度使爆破效果满足施工需要。

4 应用效果分析

国产实业石灰石矿山落实精细化爆破技术管理措施后，将爆破产生的地震波、冲击波、飞石、有毒有害气体等不利安全因素控制在允许范围内。爆破后的大块率大幅度降低，爆破断面成型完整，浮石较少，爆堆形状大为改观，挖掘机的作业环境条件明显改善，降低安全风险，块度满足破碎机械破碎需要，减少炮头二次破碎的次数和数量。表2和图1为精细化控制爆破前后一些主要指标参数对比及现场效果图，从表2和图1中可以看到爆后岩石大块率明显降低，爆堆形状良好，岩石级配合理，甚至不需要挖掘机开挖，直接用装载机装载运输。

5 结语

通过精细化技术管理，针对岩性和施工需要，改善爆破方案，优化爆区面积、起爆网络、炮孔孔排距等爆破参数，加强施工过程的组织措施，以及钻孔作业和爆破的现场管理措施，从而降低矿山爆破的大块率，降低二次破碎成本，改善矿山爆破效果。

同时，本文提出的矿山爆破活动精细化技术管理措施仍需探讨，尚有待完善。随着爆破技术的不断成熟，爆破技术管理的进一步规范，改善爆破效果的整体能力也将全面提高。精细化技术管理将是矿山爆破活动改善效果、降低成本、保障安全生产的必经之路。