淺談改善中深孔采礦爆破效果的措施

■常雙旺巴土那生

（1新疆鄯善縣紅云灘礦業(yè)有限責(zé)任公司新疆烏蘇833000；2新疆地礦局第一地質(zhì)大隊新疆烏蘇833000）

淺談改善中深孔采礦爆破效果的措施

■常雙旺1巴土那生2

（1新疆鄯善縣紅云灘礦業(yè)有限責(zé)任公司新疆烏蘇833000；2新疆地礦局第一地質(zhì)大隊新疆烏蘇833000）

在露天礦開采中，穿孔爆破是開采工藝中重要的一個環(huán)節(jié)。爆破效果的好壞直接影響鏟裝運輸?shù)男屎筒傻V的經(jīng)濟成本。爆堆的大塊率是衡量爆破效果好壞的重要指標(biāo)之一，大塊率高直接增加二次爆破的成本，影響礦山的生產(chǎn)和安全。中深孔采礦是大中型地下礦山廣泛應(yīng)用的一種采礦方法，其爆破效果的好壞直接影響到礦山生產(chǎn)的安全、勞動生產(chǎn)率、作業(yè)成本以及各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。就改善中深孔采礦爆破效果的措施，本文作了淺談。

中深孔采礦 爆破效果 改善措施

深孔爆破是露天礦山重要的生產(chǎn)工藝，在礦山生產(chǎn)中礦巖爆破塊度的大小，直接影響到整個生產(chǎn)成本。當(dāng)前，中深孔落礦一般存在的主要問題有三點：第一，大塊率高；第二，采幅與設(shè)計要求差距大；第三，中深孔施工質(zhì)量差，容易串炮，礦石采不下來。這些問題嚴重影響了礦山的正常生產(chǎn)：首先，勞動生產(chǎn)率低。主要表現(xiàn)在耙礦工效低，大塊的二次破碎和處理卡斗時間太多；其次，二次爆破材料消耗大；三，貧化損失高；四，安全事故多。由于大塊多，二次爆破頻繁，相應(yīng)地增加了爆破事故，惡化了作業(yè)條件；五，采礦成本高，設(shè)備利用率低。因此，為提高礦山的經(jīng)濟效益，必須采取有效措施改善中深孔的爆破效果。近幾年來，礦塊中深孔爆破按照如下有效途徑嚴格組織施工爆破，取得了比較好的爆破效果。

1　為爆破創(chuàng)造良好的條件

良好的爆破條件與爆破質(zhì)量的改善有著密切的關(guān)系：多個薄弱面，爆破能量得不到充分利用，爆破能沿著炮孔之間的薄弱面大量溢散，形成光面爆破的爆破效應(yīng)，很快將炮孔之間的巖背擊穿，使成排炮孔過早沿著炮孔之間的薄弱面脫落而形成大塊。參照以上分析和筆者多年的實踐經(jīng)驗，礦塊爆破的炮孔密集系數(shù)取20，即最小抵抗線W取12 m，炮孔孔底距取24m。因此，首先必須保證第一排深孔落礦的補償空間系數(shù)控制在15%～20%。其次，垂直切割自由邊界必須大于深孔的孔底端邊界，以保證深孔落礦時有完整的、足夠的自由面，減少夾制性。再次，單位炸藥消耗量的優(yōu)化。單位炸藥消耗量的優(yōu)化選擇主要取決于礦石爆破性和具體的爆破條件。其確定方法一種是進行爆破試驗，選最優(yōu)值，另一種是用經(jīng)驗公式確定。根據(jù)確定單位炸藥消耗量的經(jīng)驗公式，同排同段，以充分利用自由面。第四，每個深孔既要用雷管主爆，又要用導(dǎo)爆索作輔助起爆，以確保起爆和傳爆的可靠性。第五，對全部深孔要清洗干凈，嚴格驗收，對不合格深孔，發(fā)現(xiàn)后要處理，確保每個炮孔都能裝好藥，深孔合格率要達95%以上。第六，對爆破器材要嚴格檢查試驗，確保質(zhì)量，有利于提高爆破效率。

2　優(yōu)化爆破參數(shù)

爆破參數(shù)的優(yōu)化主要是指單位炸藥消耗量、最小抵抗線、炮孔密集系數(shù)的合理確定。

首先，最小抵抗線的優(yōu)化。根據(jù)巖石爆破作用機理，爆破應(yīng)力波和爆轟氣體是礦巖破碎的原動力。爆破應(yīng)力波在礦巖中生成裂隙，爆轟氣體則擴展礦巖中的已有裂隙并使破碎的礦巖飛離。但應(yīng)力波的能量隨著距爆源中心距離的增加成指數(shù)衰減。其作用區(qū)域分為沖擊波作用區(qū)、壓縮波作用區(qū)和彈性波作用區(qū)，巖石破碎主要發(fā)生在沖擊波作用區(qū)和壓縮波作用區(qū)，兩區(qū)的范圍為藥包半徑的10～15倍。在此范圍以外的巖體，只能是爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)膨脹，作功，并使巖體拋擲和坍塌。根據(jù)以上分析，總結(jié)多年的經(jīng)驗，確定礦塊爆破的最小抵抗線優(yōu)化為W=12 m。

其次，炮孔密集系數(shù)的優(yōu)化。根據(jù)國外學(xué)者提出的“小抵抗線、大孔距”的理論和礦巖爆破破碎機理，礦巖爆破破壞是受氣體推力和反向應(yīng)力波共同作用的結(jié)果。當(dāng)孔底距過小時，炮孔之間的礦背減小，在成排炮孔之間造成一鑿巖機械氣動工具。

3　改進爆破工藝

首先，起爆微差時間的合理選擇。微差爆破是降低爆破地震效應(yīng)的爆破技術(shù)，在使用中發(fā)現(xiàn)其具有改善爆破塊度、提高爆破質(zhì)量等方面的作用。但這種作用的關(guān)鍵是微差時間的合理確定。從爆破能量充分利用來看，有學(xué)者從殘余應(yīng)力作用機理出發(fā)，認為在微差爆破條件下，先爆藥包在巖體內(nèi)形成了應(yīng)力狀態(tài)，它保持到后爆藥包爆破，猶如一個充滿氣體有內(nèi)壓的瓶子，在外力不大的作用下就炸得粉碎，從而改善爆破塊度、提高爆破質(zhì)量，其推薦的微差時間為5～35 ms。也有學(xué)者從巖石相互碰擊的作用出發(fā)，認為間隔時間一方面應(yīng)長到足以使前排礦石爆開，為后排爆破創(chuàng)造自由面，另一方面又要短到前排。礦石仍在運動中，而后排礦石又爆開了，從而兩組運動的礦石在空間發(fā)生激烈的碰擊，進行再破碎，減小大塊，其推薦的微差時間為20～50 ms。根據(jù)以上分析礦塊爆破應(yīng)用前5段毫秒延時雷管延時為25 ms，滿足生產(chǎn)需要。

其次，提高炮孔裝藥密度。采取提高孔底裝藥密度和炸藥消耗量，減小孔口不必要的炸藥消耗。

再次，加強深孔堵塞。加強堵塞，可使巖石中爆炸氣體的作用發(fā)揮得更好，在其它條件相同的情況下，與不堵塞相比，堵塞能提高爆破效果10%以上，降低炸藥消耗量10%以上。

4　防治拒爆

在巷道掘進中，拒爆容易造成重大事故，發(fā)生拒爆后必須及時處理，避免爆破事故的發(fā)生。針對造成拒爆主要是人為原因的現(xiàn)象，必須采取針對性的措施。

首先，從成束的電雷管中抽取單個電雷管時，不得手拉腳線，硬拽管體，也不得手拉管體硬拽腳線，應(yīng)將成束的電雷管順好后在逐個抽取，避免雷管腳線斷絲。

其次，爆破前加強現(xiàn)場環(huán)境整改，對影響爆破現(xiàn)場裝藥、連線的不利因素進行整改，連線時確保雷管腳線接頭符合標(biāo)準(zhǔn)化要求，避免雷管腳線與金屬網(wǎng)、淋水、泥漿接觸，提高電爆網(wǎng)路的通電性能。

再次，提高裝藥技能水平。裝藥時要輕推慢送，用木炮棍緩慢將藥卷推入孔底，并用封泥封實封滿。裝藥時嚴禁快推重搗，防止在重力作用下使腳線皮與孔壁摩擦破損，導(dǎo)致雷管腳線金屬絲接地，影響爆破效果。

第四，加強對起爆器材的檢查。必須定期檢驗起爆器的各項性能參數(shù)，并進行防爆性能檢查。每次爆破作業(yè)前，爆破工必須做電爆網(wǎng)路全電阻檢查。爆破工攜帶起爆器時，防止起爆器受潮、短路造成漏電，影響爆破。

第五，使用彩帶檢查是否有拒爆產(chǎn)生。在裝藥藥卷上留設(shè)一定長度的彩帶，可以記錄炮眼是否爆破。爆破后的炮眼，彩帶會炸碎，拒爆炮眼彩帶較完整，爆破后及時檢查彩帶，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場是否有拒爆。

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P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-452-1