光面爆破在云浮硫鐵礦邊坡中的應(yīng)用

李盤勝+賴志洪+陳沖

【摘 要】 隨著露天開采深度加大，固定邊坡的逐漸出露和擴(kuò)展，邊坡不穩(wěn)定因素也將增加，為保證安全生產(chǎn)及露天礦邊坡在服務(wù)年限內(nèi)不發(fā)生大的滑坡。為提高邊坡的穩(wěn)定性，提出采用光面爆破技術(shù)。通過對(duì)光面爆破參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整及施工質(zhì)量的控制，最終取得了良好的爆破效果。

【關(guān)鍵詞】 固定邊坡 光面爆破 爆破參數(shù)

1 云浮硫鐵礦靠幫爆破現(xiàn)狀分析

云浮硫鐵礦為生產(chǎn)能力300萬噸/年的大型露天礦山。礦區(qū)地層巖相變化較大，易風(fēng)化，風(fēng)化深度一般在50m左右，最大達(dá)160m。巖性為片巖、變質(zhì)炭質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)千枚巖、結(jié)晶灰?guī)r、石英巖夾硫化物、錳質(zhì)等沉積物，為一套淺變質(zhì)的淺海相砂泥質(zhì)碎屑巖。主要斷層有F1、F3、F4、F5等一組從南向北，由北東向變?yōu)槟媳?，北西至北，北西走向的弧形壓扭性斷裂?/p>

一直以來云浮硫鐵礦臨邊爆破采用預(yù)裂爆破進(jìn)行靠幫爆破。從大量實(shí)踐來看，雖然對(duì)靠幫預(yù)裂爆破做了精確的設(shè)計(jì)，但通過對(duì)爆破后坡面狀態(tài)的長期觀察，發(fā)現(xiàn)預(yù)裂爆破的效果并不理想。一是在較堅(jiān)硬巖石或底部堅(jiān)硬巖石且有不利結(jié)構(gòu)面時(shí)爆破后邊坡坡面經(jīng)常達(dá)不到預(yù)期的爆破設(shè)計(jì)效果；二是在軟巖層或破碎帶且具有較多不利結(jié)構(gòu)面時(shí)邊坡周邊擾動(dòng)破壞嚴(yán)重，挖掘后坡面破壞范圍大，且多在巖性不穩(wěn)定、有密集結(jié)構(gòu)面的不穩(wěn)定邊坡地段發(fā)生。雖然有的地段爆破后沒有明顯出現(xiàn)預(yù)裂排被后沖破壞的情況，但仍存在潛在滑落危險(xiǎn)，在受到爆破震動(dòng)或較多浸水后可能滑落。主要存在問題有：a、半壁孔少；b、很多情況是預(yù)裂孔還在，預(yù)裂孔內(nèi)側(cè)巖石表面看已松動(dòng)，但挖掘十分困難，即爆破不徹底，留有根底；c、局部后沖，坡面凹凸不平；d、雖然邊坡壁面上有半壁孔，坡面也比較平齊，但邊坡壁面留不住，很快就出現(xiàn)滑落片幫現(xiàn)象；e、上臺(tái)階炮孔的超深使得坡面頂部2.5m的范圍變得比較疏松，致使臺(tái)階坡面上部容易滑落。安全平臺(tái)及清掃平臺(tái)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，沒有起到相應(yīng)的作用。

云浮硫鐵礦不同區(qū)域靠幫預(yù)裂爆破現(xiàn)狀見（圖1）所示。

預(yù)裂孔爆破當(dāng)其在松軟、破碎的巖體中采用時(shí)，預(yù)裂作用不是沿孔線發(fā)生，而是沿原有交錯(cuò)的裂隙節(jié)理弱面中發(fā)生，使結(jié)構(gòu)面破壞程度增大，這種預(yù)裂擾動(dòng)破壞又為后爆藥包爆破的后沖破壞創(chuàng)造了條件，這是邊坡表層爆破擾動(dòng)破壞的重要原因。通過以上原因分析發(fā)現(xiàn)，造成邊坡爆破效果不理想的主要原因是預(yù)裂爆破時(shí)預(yù)裂縫難以形成。因此應(yīng)當(dāng)把邊坡孔先起爆改為后起爆，即讓主爆孔和緩沖孔先依次起爆，待邊坡孔前面的巖體被爆離邊坡時(shí)再起爆邊坡孔，從而形成光面爆破。

2 光面爆破方案實(shí)施

云浮硫鐵礦在采場(chǎng)274水平東幫和298水平西幫進(jìn)行了光面爆破試驗(yàn)。對(duì)于光面爆破基本作業(yè)方法主要采用以下兩種：1）預(yù)留光爆層法。先將主體石方進(jìn)行爆破開挖，預(yù)留設(shè)計(jì)的光爆層厚度，然后再沿開挖邊界鉆密孔進(jìn)行光面爆破。光爆層厚度是指周邊孔與最外層主爆孔之間的距離。2）一次分段延期起爆法。光面爆破孔和主爆孔用毫秒延期雷管同次分段起爆，但光面爆破孔滯后主爆孔150～200ms起爆。

2.1 光面爆破設(shè)計(jì)程序及技術(shù)參數(shù)

熟悉資料和現(xiàn)場(chǎng)→選定鉆孔直徑D→選擇合理光爆層W→確定炮孔間距a→確定孔深L→計(jì)算裝藥量Q線（多種公式比較）→確定裝藥結(jié)構(gòu)→確定起爆段位和順序。（圖2）和（圖3）所示。

臨近邊坡光面爆破的爆破參數(shù)選擇主要是：鉆孔直徑、孔間距、最小抵抗線、不耦合系數(shù)和線裝藥密度等。

（1）根據(jù)我礦的實(shí)際生產(chǎn)情況和設(shè)備作業(yè)能力，對(duì)于邊坡的控制爆破主要采用了山特維克DI500鉆機(jī)，其鉆孔直徑為d=150mm；

（2）W光：光爆層厚度。W光=Kd，式中K—計(jì)算系數(shù)，K=15～25，軟巖取大值，硬巖取小值。d—炮孔直徑，單位m。我礦鉆機(jī)直徑150mm，W光可取2.5米。

（3）a：光面孔的間距。a=（0.6～0.8）W光≈（10～16）d。我礦a可取1.5m～2m。

（4）L：炮孔深度。，式中H—臺(tái)階高度，h---超深，0.3m ～1.5m。鉆孔深及巖石完整時(shí)取大值，反之取小值，α—終了臺(tái)階坡面角。我礦臺(tái)階最終邊坡基本為1：0.8坡～1：0.5坡，光面孔孔深15.4米～13.4米，終了臺(tái)階坡面角為51°～63°。

（5）Q光：光面爆破單孔裝藥量，q光：光面爆破的炮孔線裝藥密度， k光：光面爆破的單位體積巖石炸藥用藥量。Q光=q光*L+Q底， q光=k光*a*W光。k光一般取主爆孔平均單耗的一半左右，我礦可取0.25 ～0.4kg/m3。Q底=（3～5）q光。

經(jīng)上述公式計(jì)算，結(jié)合對(duì)采場(chǎng)現(xiàn)狀并對(duì)光面爆破區(qū)域的效果觀察，對(duì)部分臺(tái)階光面爆破的參數(shù)做出修正（表1）。

（6）不耦合系數(shù)K，K=dk/dy，dk為炮孔直徑，dy為藥卷直徑。K=150/60=2.5。

2.2 裝藥結(jié)構(gòu)

采用不耦合裝藥，用φ60普通炸藥卷和導(dǎo)爆索制成藥串進(jìn)行間隔，捆綁在竹片上。

在光面孔孔底裝2～3條φ90羅定乳膠炸藥，作為孔底加強(qiáng)藥。光面爆破與主體爆破一起分段延時(shí)起爆時(shí)，光爆孔宜滯后相鄰主炮孔150～200ms時(shí)間起爆，也可預(yù)留光爆層在主體爆破后起爆。

填塞長度1.5m，用預(yù)先制作好的麻繩綁好稻草進(jìn)行吊充。

3 光面爆破施工工藝質(zhì)量控制

測(cè)量放樣定位→用紅色塑料袋標(biāo)明孔位→架設(shè)潛孔鉆→鉆孔（角度孔位校正）→終孔驗(yàn)收（并對(duì)光面孔用袋子塞住孔口進(jìn)行護(hù)孔）→裝藥連網(wǎng)→起爆→清碴。施工中嚴(yán)格管理，加強(qiáng)技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督確保穿孔精度，特別對(duì)光爆孔，要嚴(yán)把鉆孔質(zhì)量關(guān)。精確的穿孔是良好的爆破效果的前提和基礎(chǔ)，科學(xué)合理的裝藥形式及用量是良好爆破效果的關(guān)鍵和保證。

4 爆破效果分析

在云浮硫鐵礦274水平1-1線采用預(yù)留光爆層法，本爆區(qū)主要由變質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，整體屬于中硬巖石，使用孔距為1.5m，打垂直孔，線裝藥密度為1.6kg/m。從爆破后效果看，邊坡面自上而下垂直，巖石自然結(jié)構(gòu)受影響較小，根底較少，且出露大量半壁孔，在局部半壁孔達(dá)80%以上，邊坡自然穩(wěn)定性增強(qiáng)。爆破效果見（圖4）所示。

在云浮硫鐵礦298水平1-1線采用預(yù)留光爆層法，本爆區(qū)主要由變質(zhì)粉砂巖構(gòu)成及少量硫礦，整體屬于中硬巖石，使用孔距為1.8m，打63°傾斜孔，線裝藥密度為1.8kg/m。從爆破后效果看，巖石自然結(jié)構(gòu)受影響較小，底部存在少量根底。臺(tái)階上部由于上臺(tái)階爆破超深部分被破壞，上部半壁孔較少。但局部半壁孔達(dá)75%以上，邊坡自然穩(wěn)定性增強(qiáng)。爆破效果見（圖5）所示。

5 結(jié)語

經(jīng)過在云浮硫鐵礦的生產(chǎn)試驗(yàn)表明，云浮硫鐵礦使用光面爆破明顯地改善了邊坡的質(zhì)量，提高了邊坡的穩(wěn)定性，原巖的完整性；保證了安全生產(chǎn)及正常開采。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪旭光.爆破設(shè)計(jì)與施工[M]，冶金工業(yè)出版社.

[2]呂淑然，緩沖光面爆破技術(shù)在露天邊坡中的應(yīng)用，金屬礦山，2004，第9期.

[3]王勝，陶頌霖.光面爆破參數(shù)的計(jì)算原理[J].有色金屬（礦山部分），1996（01）.

[4]陸鳴.高邊坡爆破施工技術(shù)[J].科技資訊.2011（14）.

[5]李春印.光爆應(yīng)用技術(shù)分析[J].黑龍江科技信息，2008（06）.

[6]王洪德.如何提高光面爆破的效果[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2006（S1）.

[7]劉仁旭，汲紅旗.公路隧道的光面爆破[J].公路.2005（10）.

[8]楊玉銀.光面爆破孔內(nèi)間隔裝藥傳爆方法的改進(jìn)與應(yīng)用[J].工程爆破，2001（02）.endprint

【摘 要】 隨著露天開采深度加大，固定邊坡的逐漸出露和擴(kuò)展，邊坡不穩(wěn)定因素也將增加，為保證安全生產(chǎn)及露天礦邊坡在服務(wù)年限內(nèi)不發(fā)生大的滑坡。為提高邊坡的穩(wěn)定性，提出采用光面爆破技術(shù)。通過對(duì)光面爆破參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整及施工質(zhì)量的控制，最終取得了良好的爆破效果。

【關(guān)鍵詞】 固定邊坡 光面爆破 爆破參數(shù)

1 云浮硫鐵礦靠幫爆破現(xiàn)狀分析

云浮硫鐵礦為生產(chǎn)能力300萬噸/年的大型露天礦山。礦區(qū)地層巖相變化較大，易風(fēng)化，風(fēng)化深度一般在50m左右，最大達(dá)160m。巖性為片巖、變質(zhì)炭質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)千枚巖、結(jié)晶灰?guī)r、石英巖夾硫化物、錳質(zhì)等沉積物，為一套淺變質(zhì)的淺海相砂泥質(zhì)碎屑巖。主要斷層有F1、F3、F4、F5等一組從南向北，由北東向變?yōu)槟媳?，北西至北，北西走向的弧形壓扭性斷裂?/p>

一直以來云浮硫鐵礦臨邊爆破采用預(yù)裂爆破進(jìn)行靠幫爆破。從大量實(shí)踐來看，雖然對(duì)靠幫預(yù)裂爆破做了精確的設(shè)計(jì)，但通過對(duì)爆破后坡面狀態(tài)的長期觀察，發(fā)現(xiàn)預(yù)裂爆破的效果并不理想。一是在較堅(jiān)硬巖石或底部堅(jiān)硬巖石且有不利結(jié)構(gòu)面時(shí)爆破后邊坡坡面經(jīng)常達(dá)不到預(yù)期的爆破設(shè)計(jì)效果；二是在軟巖層或破碎帶且具有較多不利結(jié)構(gòu)面時(shí)邊坡周邊擾動(dòng)破壞嚴(yán)重，挖掘后坡面破壞范圍大，且多在巖性不穩(wěn)定、有密集結(jié)構(gòu)面的不穩(wěn)定邊坡地段發(fā)生。雖然有的地段爆破后沒有明顯出現(xiàn)預(yù)裂排被后沖破壞的情況，但仍存在潛在滑落危險(xiǎn)，在受到爆破震動(dòng)或較多浸水后可能滑落。主要存在問題有：a、半壁孔少；b、很多情況是預(yù)裂孔還在，預(yù)裂孔內(nèi)側(cè)巖石表面看已松動(dòng)，但挖掘十分困難，即爆破不徹底，留有根底；c、局部后沖，坡面凹凸不平；d、雖然邊坡壁面上有半壁孔，坡面也比較平齊，但邊坡壁面留不住，很快就出現(xiàn)滑落片幫現(xiàn)象；e、上臺(tái)階炮孔的超深使得坡面頂部2.5m的范圍變得比較疏松，致使臺(tái)階坡面上部容易滑落。安全平臺(tái)及清掃平臺(tái)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，沒有起到相應(yīng)的作用。

云浮硫鐵礦不同區(qū)域靠幫預(yù)裂爆破現(xiàn)狀見（圖1）所示。

預(yù)裂孔爆破當(dāng)其在松軟、破碎的巖體中采用時(shí)，預(yù)裂作用不是沿孔線發(fā)生，而是沿原有交錯(cuò)的裂隙節(jié)理弱面中發(fā)生，使結(jié)構(gòu)面破壞程度增大，這種預(yù)裂擾動(dòng)破壞又為后爆藥包爆破的后沖破壞創(chuàng)造了條件，這是邊坡表層爆破擾動(dòng)破壞的重要原因。通過以上原因分析發(fā)現(xiàn)，造成邊坡爆破效果不理想的主要原因是預(yù)裂爆破時(shí)預(yù)裂縫難以形成。因此應(yīng)當(dāng)把邊坡孔先起爆改為后起爆，即讓主爆孔和緩沖孔先依次起爆，待邊坡孔前面的巖體被爆離邊坡時(shí)再起爆邊坡孔，從而形成光面爆破。

2 光面爆破方案實(shí)施

云浮硫鐵礦在采場(chǎng)274水平東幫和298水平西幫進(jìn)行了光面爆破試驗(yàn)。對(duì)于光面爆破基本作業(yè)方法主要采用以下兩種：1）預(yù)留光爆層法。先將主體石方進(jìn)行爆破開挖，預(yù)留設(shè)計(jì)的光爆層厚度，然后再沿開挖邊界鉆密孔進(jìn)行光面爆破。光爆層厚度是指周邊孔與最外層主爆孔之間的距離。2）一次分段延期起爆法。光面爆破孔和主爆孔用毫秒延期雷管同次分段起爆，但光面爆破孔滯后主爆孔150～200ms起爆。

2.1 光面爆破設(shè)計(jì)程序及技術(shù)參數(shù)

熟悉資料和現(xiàn)場(chǎng)→選定鉆孔直徑D→選擇合理光爆層W→確定炮孔間距a→確定孔深L→計(jì)算裝藥量Q線（多種公式比較）→確定裝藥結(jié)構(gòu)→確定起爆段位和順序。（圖2）和（圖3）所示。

臨近邊坡光面爆破的爆破參數(shù)選擇主要是：鉆孔直徑、孔間距、最小抵抗線、不耦合系數(shù)和線裝藥密度等。

（1）根據(jù)我礦的實(shí)際生產(chǎn)情況和設(shè)備作業(yè)能力，對(duì)于邊坡的控制爆破主要采用了山特維克DI500鉆機(jī)，其鉆孔直徑為d=150mm；

（2）W光：光爆層厚度。W光=Kd，式中K—計(jì)算系數(shù)，K=15～25，軟巖取大值，硬巖取小值。d—炮孔直徑，單位m。我礦鉆機(jī)直徑150mm，W光可取2.5米。

（3）a：光面孔的間距。a=（0.6～0.8）W光≈（10～16）d。我礦a可取1.5m～2m。

（4）L：炮孔深度。，式中H—臺(tái)階高度，h---超深，0.3m ～1.5m。鉆孔深及巖石完整時(shí)取大值，反之取小值，α—終了臺(tái)階坡面角。我礦臺(tái)階最終邊坡基本為1：0.8坡～1：0.5坡，光面孔孔深15.4米～13.4米，終了臺(tái)階坡面角為51°～63°。

（5）Q光：光面爆破單孔裝藥量，q光：光面爆破的炮孔線裝藥密度， k光：光面爆破的單位體積巖石炸藥用藥量。Q光=q光*L+Q底， q光=k光*a*W光。k光一般取主爆孔平均單耗的一半左右，我礦可取0.25 ～0.4kg/m3。Q底=（3～5）q光。

經(jīng)上述公式計(jì)算，結(jié)合對(duì)采場(chǎng)現(xiàn)狀并對(duì)光面爆破區(qū)域的效果觀察，對(duì)部分臺(tái)階光面爆破的參數(shù)做出修正（表1）。

（6）不耦合系數(shù)K，K=dk/dy，dk為炮孔直徑，dy為藥卷直徑。K=150/60=2.5。

2.2 裝藥結(jié)構(gòu)

采用不耦合裝藥，用φ60普通炸藥卷和導(dǎo)爆索制成藥串進(jìn)行間隔，捆綁在竹片上。

在光面孔孔底裝2～3條φ90羅定乳膠炸藥，作為孔底加強(qiáng)藥。光面爆破與主體爆破一起分段延時(shí)起爆時(shí)，光爆孔宜滯后相鄰主炮孔150～200ms時(shí)間起爆，也可預(yù)留光爆層在主體爆破后起爆。

填塞長度1.5m，用預(yù)先制作好的麻繩綁好稻草進(jìn)行吊充。

3 光面爆破施工工藝質(zhì)量控制

測(cè)量放樣定位→用紅色塑料袋標(biāo)明孔位→架設(shè)潛孔鉆→鉆孔（角度孔位校正）→終孔驗(yàn)收（并對(duì)光面孔用袋子塞住孔口進(jìn)行護(hù)孔）→裝藥連網(wǎng)→起爆→清碴。施工中嚴(yán)格管理，加強(qiáng)技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督確保穿孔精度，特別對(duì)光爆孔，要嚴(yán)把鉆孔質(zhì)量關(guān)。精確的穿孔是良好的爆破效果的前提和基礎(chǔ)，科學(xué)合理的裝藥形式及用量是良好爆破效果的關(guān)鍵和保證。

4 爆破效果分析

在云浮硫鐵礦274水平1-1線采用預(yù)留光爆層法，本爆區(qū)主要由變質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，整體屬于中硬巖石，使用孔距為1.5m，打垂直孔，線裝藥密度為1.6kg/m。從爆破后效果看，邊坡面自上而下垂直，巖石自然結(jié)構(gòu)受影響較小，根底較少，且出露大量半壁孔，在局部半壁孔達(dá)80%以上，邊坡自然穩(wěn)定性增強(qiáng)。爆破效果見（圖4）所示。

在云浮硫鐵礦298水平1-1線采用預(yù)留光爆層法，本爆區(qū)主要由變質(zhì)粉砂巖構(gòu)成及少量硫礦，整體屬于中硬巖石，使用孔距為1.8m，打63°傾斜孔，線裝藥密度為1.8kg/m。從爆破后效果看，巖石自然結(jié)構(gòu)受影響較小，底部存在少量根底。臺(tái)階上部由于上臺(tái)階爆破超深部分被破壞，上部半壁孔較少。但局部半壁孔達(dá)75%以上，邊坡自然穩(wěn)定性增強(qiáng)。爆破效果見（圖5）所示。

5 結(jié)語

經(jīng)過在云浮硫鐵礦的生產(chǎn)試驗(yàn)表明，云浮硫鐵礦使用光面爆破明顯地改善了邊坡的質(zhì)量，提高了邊坡的穩(wěn)定性，原巖的完整性；保證了安全生產(chǎn)及正常開采。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪旭光.爆破設(shè)計(jì)與施工[M]，冶金工業(yè)出版社.

[2]呂淑然，緩沖光面爆破技術(shù)在露天邊坡中的應(yīng)用，金屬礦山，2004，第9期.

[3]王勝，陶頌霖.光面爆破參數(shù)的計(jì)算原理[J].有色金屬（礦山部分），1996（01）.

[4]陸鳴.高邊坡爆破施工技術(shù)[J].科技資訊.2011（14）.

[5]李春印.光爆應(yīng)用技術(shù)分析[J].黑龍江科技信息，2008（06）.

[6]王洪德.如何提高光面爆破的效果[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2006（S1）.

[7]劉仁旭，汲紅旗.公路隧道的光面爆破[J].公路.2005（10）.

[8]楊玉銀.光面爆破孔內(nèi)間隔裝藥傳爆方法的改進(jìn)與應(yīng)用[J].工程爆破，2001（02）.endprint

【摘 要】 隨著露天開采深度加大，固定邊坡的逐漸出露和擴(kuò)展，邊坡不穩(wěn)定因素也將增加，為保證安全生產(chǎn)及露天礦邊坡在服務(wù)年限內(nèi)不發(fā)生大的滑坡。為提高邊坡的穩(wěn)定性，提出采用光面爆破技術(shù)。通過對(duì)光面爆破參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整及施工質(zhì)量的控制，最終取得了良好的爆破效果。

【關(guān)鍵詞】 固定邊坡 光面爆破 爆破參數(shù)

1 云浮硫鐵礦靠幫爆破現(xiàn)狀分析

云浮硫鐵礦為生產(chǎn)能力300萬噸/年的大型露天礦山。礦區(qū)地層巖相變化較大，易風(fēng)化，風(fēng)化深度一般在50m左右，最大達(dá)160m。巖性為片巖、變質(zhì)炭質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)千枚巖、結(jié)晶灰?guī)r、石英巖夾硫化物、錳質(zhì)等沉積物，為一套淺變質(zhì)的淺海相砂泥質(zhì)碎屑巖。主要斷層有F1、F3、F4、F5等一組從南向北，由北東向變?yōu)槟媳?，北西至北，北西走向的弧形壓扭性斷裂?/p>

一直以來云浮硫鐵礦臨邊爆破采用預(yù)裂爆破進(jìn)行靠幫爆破。從大量實(shí)踐來看，雖然對(duì)靠幫預(yù)裂爆破做了精確的設(shè)計(jì)，但通過對(duì)爆破后坡面狀態(tài)的長期觀察，發(fā)現(xiàn)預(yù)裂爆破的效果并不理想。一是在較堅(jiān)硬巖石或底部堅(jiān)硬巖石且有不利結(jié)構(gòu)面時(shí)爆破后邊坡坡面經(jīng)常達(dá)不到預(yù)期的爆破設(shè)計(jì)效果；二是在軟巖層或破碎帶且具有較多不利結(jié)構(gòu)面時(shí)邊坡周邊擾動(dòng)破壞嚴(yán)重，挖掘后坡面破壞范圍大，且多在巖性不穩(wěn)定、有密集結(jié)構(gòu)面的不穩(wěn)定邊坡地段發(fā)生。雖然有的地段爆破后沒有明顯出現(xiàn)預(yù)裂排被后沖破壞的情況，但仍存在潛在滑落危險(xiǎn)，在受到爆破震動(dòng)或較多浸水后可能滑落。主要存在問題有：a、半壁孔少；b、很多情況是預(yù)裂孔還在，預(yù)裂孔內(nèi)側(cè)巖石表面看已松動(dòng)，但挖掘十分困難，即爆破不徹底，留有根底；c、局部后沖，坡面凹凸不平；d、雖然邊坡壁面上有半壁孔，坡面也比較平齊，但邊坡壁面留不住，很快就出現(xiàn)滑落片幫現(xiàn)象；e、上臺(tái)階炮孔的超深使得坡面頂部2.5m的范圍變得比較疏松，致使臺(tái)階坡面上部容易滑落。安全平臺(tái)及清掃平臺(tái)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，沒有起到相應(yīng)的作用。

云浮硫鐵礦不同區(qū)域靠幫預(yù)裂爆破現(xiàn)狀見（圖1）所示。

預(yù)裂孔爆破當(dāng)其在松軟、破碎的巖體中采用時(shí)，預(yù)裂作用不是沿孔線發(fā)生，而是沿原有交錯(cuò)的裂隙節(jié)理弱面中發(fā)生，使結(jié)構(gòu)面破壞程度增大，這種預(yù)裂擾動(dòng)破壞又為后爆藥包爆破的后沖破壞創(chuàng)造了條件，這是邊坡表層爆破擾動(dòng)破壞的重要原因。通過以上原因分析發(fā)現(xiàn)，造成邊坡爆破效果不理想的主要原因是預(yù)裂爆破時(shí)預(yù)裂縫難以形成。因此應(yīng)當(dāng)把邊坡孔先起爆改為后起爆，即讓主爆孔和緩沖孔先依次起爆，待邊坡孔前面的巖體被爆離邊坡時(shí)再起爆邊坡孔，從而形成光面爆破。

2 光面爆破方案實(shí)施

云浮硫鐵礦在采場(chǎng)274水平東幫和298水平西幫進(jìn)行了光面爆破試驗(yàn)。對(duì)于光面爆破基本作業(yè)方法主要采用以下兩種：1）預(yù)留光爆層法。先將主體石方進(jìn)行爆破開挖，預(yù)留設(shè)計(jì)的光爆層厚度，然后再沿開挖邊界鉆密孔進(jìn)行光面爆破。光爆層厚度是指周邊孔與最外層主爆孔之間的距離。2）一次分段延期起爆法。光面爆破孔和主爆孔用毫秒延期雷管同次分段起爆，但光面爆破孔滯后主爆孔150～200ms起爆。

2.1 光面爆破設(shè)計(jì)程序及技術(shù)參數(shù)

熟悉資料和現(xiàn)場(chǎng)→選定鉆孔直徑D→選擇合理光爆層W→確定炮孔間距a→確定孔深L→計(jì)算裝藥量Q線（多種公式比較）→確定裝藥結(jié)構(gòu)→確定起爆段位和順序。（圖2）和（圖3）所示。

臨近邊坡光面爆破的爆破參數(shù)選擇主要是：鉆孔直徑、孔間距、最小抵抗線、不耦合系數(shù)和線裝藥密度等。

（1）根據(jù)我礦的實(shí)際生產(chǎn)情況和設(shè)備作業(yè)能力，對(duì)于邊坡的控制爆破主要采用了山特維克DI500鉆機(jī)，其鉆孔直徑為d=150mm；

（2）W光：光爆層厚度。W光=Kd，式中K—計(jì)算系數(shù)，K=15～25，軟巖取大值，硬巖取小值。d—炮孔直徑，單位m。我礦鉆機(jī)直徑150mm，W光可取2.5米。

（3）a：光面孔的間距。a=（0.6～0.8）W光≈（10～16）d。我礦a可取1.5m～2m。

（4）L：炮孔深度。，式中H—臺(tái)階高度，h---超深，0.3m ～1.5m。鉆孔深及巖石完整時(shí)取大值，反之取小值，α—終了臺(tái)階坡面角。我礦臺(tái)階最終邊坡基本為1：0.8坡～1：0.5坡，光面孔孔深15.4米～13.4米，終了臺(tái)階坡面角為51°～63°。

（5）Q光：光面爆破單孔裝藥量，q光：光面爆破的炮孔線裝藥密度， k光：光面爆破的單位體積巖石炸藥用藥量。Q光=q光*L+Q底， q光=k光*a*W光。k光一般取主爆孔平均單耗的一半左右，我礦可取0.25 ～0.4kg/m3。Q底=（3～5）q光。

經(jīng)上述公式計(jì)算，結(jié)合對(duì)采場(chǎng)現(xiàn)狀并對(duì)光面爆破區(qū)域的效果觀察，對(duì)部分臺(tái)階光面爆破的參數(shù)做出修正（表1）。

（6）不耦合系數(shù)K，K=dk/dy，dk為炮孔直徑，dy為藥卷直徑。K=150/60=2.5。

2.2 裝藥結(jié)構(gòu)

采用不耦合裝藥，用φ60普通炸藥卷和導(dǎo)爆索制成藥串進(jìn)行間隔，捆綁在竹片上。

在光面孔孔底裝2～3條φ90羅定乳膠炸藥，作為孔底加強(qiáng)藥。光面爆破與主體爆破一起分段延時(shí)起爆時(shí)，光爆孔宜滯后相鄰主炮孔150～200ms時(shí)間起爆，也可預(yù)留光爆層在主體爆破后起爆。

填塞長度1.5m，用預(yù)先制作好的麻繩綁好稻草進(jìn)行吊充。

3 光面爆破施工工藝質(zhì)量控制

測(cè)量放樣定位→用紅色塑料袋標(biāo)明孔位→架設(shè)潛孔鉆→鉆孔（角度孔位校正）→終孔驗(yàn)收（并對(duì)光面孔用袋子塞住孔口進(jìn)行護(hù)孔）→裝藥連網(wǎng)→起爆→清碴。施工中嚴(yán)格管理，加強(qiáng)技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督確保穿孔精度，特別對(duì)光爆孔，要嚴(yán)把鉆孔質(zhì)量關(guān)。精確的穿孔是良好的爆破效果的前提和基礎(chǔ)，科學(xué)合理的裝藥形式及用量是良好爆破效果的關(guān)鍵和保證。

4 爆破效果分析

在云浮硫鐵礦274水平1-1線采用預(yù)留光爆層法，本爆區(qū)主要由變質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，整體屬于中硬巖石，使用孔距為1.5m，打垂直孔，線裝藥密度為1.6kg/m。從爆破后效果看，邊坡面自上而下垂直，巖石自然結(jié)構(gòu)受影響較小，根底較少，且出露大量半壁孔，在局部半壁孔達(dá)80%以上，邊坡自然穩(wěn)定性增強(qiáng)。爆破效果見（圖4）所示。

在云浮硫鐵礦298水平1-1線采用預(yù)留光爆層法，本爆區(qū)主要由變質(zhì)粉砂巖構(gòu)成及少量硫礦，整體屬于中硬巖石，使用孔距為1.8m，打63°傾斜孔，線裝藥密度為1.8kg/m。從爆破后效果看，巖石自然結(jié)構(gòu)受影響較小，底部存在少量根底。臺(tái)階上部由于上臺(tái)階爆破超深部分被破壞，上部半壁孔較少。但局部半壁孔達(dá)75%以上，邊坡自然穩(wěn)定性增強(qiáng)。爆破效果見（圖5）所示。

5 結(jié)語

經(jīng)過在云浮硫鐵礦的生產(chǎn)試驗(yàn)表明，云浮硫鐵礦使用光面爆破明顯地改善了邊坡的質(zhì)量，提高了邊坡的穩(wěn)定性，原巖的完整性；保證了安全生產(chǎn)及正常開采。

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