露天礦山爆破效果對開采成本的影響研究

周志銳

摘 要：目前我國露天礦山爆破達到的效果較低，而爆破效果的好壞直接影響總開采成本，露天礦山爆破的采礦工序復(fù)雜，共分穿孔、爆破、鏟裝、運輸和碎石五道工序，想要降低開采成本，不僅要降低爆破成本，還需要降低總工序成本。

關(guān)鍵詞：露天礦山；爆破效果；開采成本；影響

1 概述

由于露天礦山爆破對于開采成本具有非常大的影響，文章通過爆破步驟研究，評價其爆破效果，并對爆破中所有步驟成本之間的關(guān)系進行確定，設(shè)計礦山爆破開采成本優(yōu)化，降低開采成本，其中，由于采礦工序較多，需要從各個工序方面著手，逐一進行優(yōu)化，降低每個工序的成本，達到總體成本降低的目的。

2 露天礦山爆破研究

2.1 礦山地質(zhì)調(diào)查

在露天礦山爆破中地質(zhì)調(diào)查尤為重要，對于總體效果影響較大，以我國某省礦山開采企業(yè)為例，對該企業(yè)爆破步驟分析。首先，該企業(yè)在使用三維巖體不接觸測量系統(tǒng)對巖體表面測量溫度以及拍攝巖體表面情況，取得真實巖體數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)建立三維巖體結(jié)構(gòu)分布模型，用計算軟件計算出巖體結(jié)構(gòu)面的幾何參數(shù)，如圖1所示，得出參數(shù)后對整體數(shù)據(jù)整理，其中，包括對巖體地質(zhì)概況統(tǒng)計整理與巖體傾向斜度整理，同時，在對巖體質(zhì)量查詢后，得出礦山巖石表面巖體較堅硬矛巖體破損較嚴重的調(diào)查結(jié)論[1]。

2.2 礦山爆破效果

露天礦山爆破效果的好壞主要憑爆破大塊率來評價，經(jīng)過對我國礦山的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)我國大部分礦山在沒經(jīng)過爆破參數(shù)調(diào)整時大塊率為2.43%-2.32%，調(diào)整后大塊率為1.12%-1.03%之間，目前，我國很多礦山都調(diào)整了爆破參數(shù)，調(diào)整后大塊率明顯呈現(xiàn)出降低的情況，而國外學(xué)者艾倫麥肯齊給出的成本綜合定義是爆破成本在總項目成本中屬于最低成本，而大塊率的降低可以有效降低爆破成本，使用參數(shù)調(diào)整明顯降低大塊率，進而降低爆破成本，達到總成本降低的效果。

3 優(yōu)化爆破流程，降低開采成本

3.1 優(yōu)化臺階高度

臺階的高度取決于挖掘設(shè)備技術(shù)與生產(chǎn)規(guī)模，對于礦山深度開采較深的情況下，臺階高度越小越能降低炸藥的消耗量，穿孔長度也會增加[2]。同時，臺階高度越高穿爆成本越高，根據(jù)對礦山實際情況的調(diào)查了解，礦山的年產(chǎn)值為260萬噸石礦，每年下降一個臺階，采用的運輸步驟是自卸式汽車、溜井、膠帶，使用的挖掘機斗容為8米，挖掘的最高高度為10米，從成本的角度出發(fā)降低臺階高度有利于降低成本，當(dāng)然，首先必須保證其安全性，最好從原來的臺階高度降低5米，既保證了人工操作的安全性，也降低了爆破成本，有利于總開采成本的降低。

3.2 優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)

在露天礦山爆破中，優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)，可以降低爆破成本，采用的方法是裝藥結(jié)構(gòu)使用連續(xù)裝藥裝置，由于在爆破中炸藥的重要性，其裝藥結(jié)構(gòu)顯得尤為重要，連續(xù)性裝藥裝置可以保障炸藥的充足性與便捷性，避免使用人工裝藥產(chǎn)生人員安全問題，也可以減少炸藥的浪費，如果使用的不是連續(xù)裝藥裝置，需要費很多步驟進行此項工作，不僅產(chǎn)生人員的浪費，也產(chǎn)生藥量的浪費，而使用連續(xù)裝藥裝置，可以從根本上降低爆破成本，在此過程中，需要工作人員做好安全方面工作，保證自身以及其他技術(shù)人員的安全[3]。如，我國一礦山在進行爆破時，使用單次裝藥裝置，在一次爆破后，需要重復(fù)裝藥，給工作人員帶來麻煩，也導(dǎo)致工作人員的安全沒有保證，浪費了大量時間，取得較差的爆破成效。因此，可以看出，使用連續(xù)裝藥裝置在礦山爆破中可以取得良好的效果。

3.3 優(yōu)化起爆方法

在露天礦山爆破中，起爆方法的好壞對起爆的效果具有一定影響，良好的起爆方法有利于爆破效果的提高，主要采取的方法為導(dǎo)爆管雷管起爆法，用此方法時需要選用高精度的導(dǎo)爆管，同時，需要注意每個孔內(nèi)只可以使用一個雷管，在起爆時必須使用起爆彈起爆，主要是由于銨油炸藥對雷管沒有感應(yīng)，另外，在放置起爆彈時不要完全放在孔低部，離孔低保持一點距離，進而保證雷管的聚能穴可以朝上，達到良好的起爆效果，進而降低爆破成本。

3.4 優(yōu)化炸藥單耗

在露天礦山爆破中，如果炸藥單耗過大的話，會提高爆破成本，優(yōu)化炸藥單耗可以降低爆破成本，主要采取的優(yōu)化措施是技術(shù)人員對巖石的可暴性以及炸藥威力仔細研究，做出相應(yīng)數(shù)據(jù)報告，并根據(jù)數(shù)據(jù)報告分析的情況制定單次爆破所需要使用的炸藥量，確定炸藥藥量正好滿足爆破需求，進而不產(chǎn)生炸藥的浪費，我國很多礦山在爆破時由于使用炸藥藥量過多，大幅度提高炸藥的成本，導(dǎo)致整體開采成本過高，產(chǎn)生成本上的浪費，而準(zhǔn)確的使用單次炸藥量，既達到良好的爆破效果，又保證炸藥量的最小消耗，促使炸藥成本降低[4]。

3.5 優(yōu)化裝藥長度

在露天礦山爆破中，裝藥的長度對于爆破效果起到非常重要的作用，在進行爆破裝藥時，可以充分利用穿孔的長度，每個孔在滿足填塞所需要的長度后，剩下的全部長度都可以用來裝藥[5]。如，我國很多礦山在爆破時，沒有考慮穿孔長度的利用，只安裝少部分的炸藥，認為炸藥安裝過多會導(dǎo)致炸藥的浪費，這樣的想法是不正確的，安裝少量炸藥只會產(chǎn)生穿孔長度的浪費與工序的復(fù)雜化，對于爆破工作而言沒有好處，給工作人員添加很多不必要的工作程序，而充分利用穿孔的長度安裝炸藥，既可以達到良好的爆破效果，也可以降低爆破成本。

3.6 優(yōu)化起爆網(wǎng)絡(luò)

起爆網(wǎng)絡(luò)在礦山爆破中起到網(wǎng)路安排的作用，良好的網(wǎng)路安排可以使爆破技術(shù)得到提高，其中，可以使用斜線起爆網(wǎng)路敷設(shè)，這種方法的主要優(yōu)勢是爆炸面廣，而直線起爆網(wǎng)路敷設(shè)需要使用很多的線路，斜線網(wǎng)路敷設(shè)與直線網(wǎng)路敷設(shè)相比，節(jié)約了線的敷設(shè)，用最少的敷設(shè)線取得最廣的爆炸面，對于露天礦山爆破而言，既達到了降低網(wǎng)路敷設(shè)成本，也達到了降低總體成本的目的[6]。

4 結(jié)束語

通過分析研究可以看出，露天礦山爆破對于開采成本具備較大影響，想要降低爆破成本，需要降低爆破中每一道工序的成本，在此過程中，需要管理人員嚴格遵照安全規(guī)定進行管理，在爆破時需要規(guī)定人員離爆破點保持安全距離，保證參加爆破工作的技術(shù)人員與工作人員的安全，避免由于不遵守相關(guān)安全規(guī)定，導(dǎo)致人員的損傷，同時，技術(shù)人員需要使用正確的操作步驟進行爆破，以上所述的優(yōu)化建議，希望可以幫助礦山爆破在保證安全與提高效果的情況下降低開采成本，不形成開采上的浪費，促使達到良好的爆破效果與較低開采成本的目的。

參考文獻

[1]程康，蘇微倩，張桂濤，等.空氣間隔裝藥技術(shù)周邊孔間距對爆破效果的研究[J].爆破，2011（4）.

[2]荊永濱，王李管，畢林，等.復(fù)雜礦體的塊段模型建模算法[J].華中科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（2）.

[3]張猛，張金剛，汪幸譚，等.孟家溝極貧礦中深孔爆破數(shù)值模擬與應(yīng)用[J].有色金屬（礦山部分），2008（4）.

[4]劉亞靜，姚紀(jì)明，李梅，等.非層狀礦體構(gòu)模關(guān)鍵技術(shù)研究[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（4）.

[5]楊天鴻，于慶磊，陳仕闊，等.范各莊煤礦砂巖巖體結(jié)構(gòu)數(shù)字識別及參數(shù)表征[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2009（12）.

[6]璩世杰，陳廣平，尚峰華，等.臺階爆破垂直中深孔間隔裝藥技術(shù)的理論分析與應(yīng)用[J].工程爆破，1999（4）.