大寶山礦業(yè)露天采礦邊坡控制性爆破施工分析

江 健，高修國(guó)，王 菲

（宏大爆破有限公司，廣東 廣州 510000）

由于技術(shù)人員對(duì)邊坡礦了解不全面，導(dǎo)致爆破施工中出現(xiàn)一系列安全問題，對(duì)露天采礦邊坡施工技術(shù)人員的安全造成嚴(yán)重威脅，為此提出對(duì)露天采礦邊坡控制性爆破施工分析是極其必要的。本文針對(duì)露天采礦邊坡控制性爆破施工中存在的問題，提出有效措施，并且嚴(yán)格把控預(yù)裂爆破工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以保證控制爆破施工的安全性及施工效果，提高露天采礦邊坡礦區(qū)的采礦效率。

1 邊坡孔裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)置

露天礦邊坡的臺(tái)階高度、角度炮孔長(zhǎng)度是影響控制性爆破施工質(zhì)量的直接因素！同時(shí)，控制性爆破參數(shù)也是影響露天邊坡礦施工質(zhì)量的重要因素，結(jié)合文獻(xiàn)及爆破施工經(jīng)驗(yàn)，露天邊坡礦的控制性爆破參數(shù)設(shè)置。

1.1 鉆孔直徑

為防止爆破過大的振動(dòng)，選用φ140孔徑單孔裝藥量較小，對(duì)控制爆破振動(dòng)效果較好。Φ140炮孔的布孔排距和間距不可能太大，因此爆破后石料塊度比較均勻，便于機(jī)械設(shè)備挖裝運(yùn)輸，適合該礦山大規(guī)模開采。該礦山現(xiàn)有履帶式液壓潛孔鉆（Φ140mm），預(yù)裂、緩沖、主爆區(qū)鉆孔直徑都為Φ140mm。

1.2 孔網(wǎng)參數(shù)

（1）孔距。預(yù)裂孔孔距不僅影響裝藥量的大小，還直接關(guān)系著預(yù)裂壁面的質(zhì)量。實(shí)踐表明，在保證2孔之間裂開成縫的前提下，小間距的壁面質(zhì)量?jī)?yōu)于大間距的壁面質(zhì)量。可按下式計(jì)算：a預(yù)=（7～10）D，適中的倍數(shù)，硬巖取小值，軟巖取大值，破碎巖石取小值本次待爆破區(qū)主要為石灰?guī)r，巖石硬度約為f=6～8，構(gòu)造簡(jiǎn)單，層理和裂隙中等發(fā)育。

（2）排距。炮孔排距根據(jù)炮孔深度決定，通過相似巖石位置實(shí)驗(yàn)，確定緩沖孔與預(yù)裂孔間排距為3.0，m緩沖孔與主爆孔的排距為3.5m。

（3）鉆孔傾角。預(yù)裂孔布置在終了臺(tái)階的境界線上，采用60°的傾角，緩沖孔與主炮孔都采用90°的垂直孔。

（4）孔深與超深。采場(chǎng)階段高度12m，預(yù)裂孔按60°設(shè)計(jì)鉆孔超深1.0m，則預(yù)裂孔孔深h預(yù)=（12+1）/sin60°=15m。主爆孔垂直鉆孔，超深1.5m，則主爆孔孔深h為：H=12+1.5=13.5m；預(yù)裂孔超深1.0m～1.5m。

（5）堵塞。預(yù)裂孔堵塞段長(zhǎng)度一般取臺(tái)階高度的1/10左右，不按孔徑大小的比例選取。

（6）炸藥。①炸藥品種。我國(guó)習(xí)慣裝2號(hào)巖石炸藥或乳化炸藥小炸藥（d=32mm)，間隔綁在導(dǎo)爆索上組成藥串；②線裝藥密度。線裝藥密度有許多計(jì)算公式和經(jīng)驗(yàn)表，但算來算去均與20世紀(jì)60年代蘭格弗斯給出的經(jīng)驗(yàn)表差不多，所以我們開始時(shí)都按蘭格弗斯表的數(shù)據(jù)計(jì)算孔徑、孔距和線裝藥密度，觀察效果后再進(jìn)行調(diào)整。如表1所示。

表1 露天邊坡礦控制性爆破參數(shù)設(shè)置

2 預(yù)裂爆破工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）鉆孔精度保證，《爆破安全工程GB6722-2003》規(guī)定：預(yù)裂孔應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙鉆鑿在一個(gè)布孔面上，鉆孔偏斜誤差不超過1°，這對(duì)使用GPS定位系統(tǒng)、自調(diào)斜度的現(xiàn)代化鉆孔設(shè)備很容易做到，但對(duì)靠人工調(diào)節(jié)的中小型鉆機(jī)和鉆孔技工來說，1°的偏斜意味著10m臺(tái)階孔低只允許偏斜16cm，12m臺(tái)階孔低允許偏斜為24cm，這是個(gè)較高的要求，為此需要一些輔助手段和輔助措施。

①開口位置擺正，鉆架斜度調(diào)好，現(xiàn)場(chǎng)要清理、平整、放樣并用重錘、斜尺、畫線等方法控制好開鉆狀態(tài)；②調(diào)整，即在開口后鉆進(jìn)0.5m，1.0m，2.0m各停鉆調(diào)整一次斜度；③鉆機(jī)手平穩(wěn)加壓，壓力大小由鉆孔技工根據(jù)巖石性質(zhì)、鉆進(jìn)速度合理選擇，對(duì)防止“飄鉆”是十分重要的。

（2）藥串加工、孔內(nèi)安放及堵塞藥串加工時(shí)應(yīng)與導(dǎo)爆索綁緊，防止滑落。用竹片輔助裝藥時(shí)，竹片應(yīng)安放在保留巖體一側(cè)。堵塞 時(shí)應(yīng)先用編織袋封堵，堵塞質(zhì)量要求密實(shí)。

（3）預(yù)裂孔的地震效應(yīng)和減震效果。預(yù)裂孔地震效應(yīng)強(qiáng)烈，同樣單響藥量時(shí)，預(yù)裂爆破引起的質(zhì)點(diǎn)振速比正常臺(tái)階爆破大得多，我們的控制方法是：如果正常臺(tái)階爆破允許單響藥量是Q1，預(yù)裂爆破單響設(shè)計(jì)藥量為（1/3～1/2）Q1，具體將預(yù)裂孔順序分區(qū)，區(qū)間用25ms延遲起爆；

（4）預(yù)裂爆破質(zhì)量評(píng)價(jià)。①按半孔率評(píng)價(jià)爆破質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)；②裂縫寬度。優(yōu)良工程裂縫寬應(yīng)在5mm～10mm，對(duì)硬巖來說，裂縫頂部巖石不應(yīng)受到破壞，對(duì)軟巖不應(yīng)嚴(yán)重破壞，更不應(yīng)出現(xiàn)漏斗。

3 結(jié)語

本文對(duì)露天采礦邊坡控制性爆破施工中存在的問題進(jìn)行分析，進(jìn)而提出合理選擇爆破方案、合理設(shè)置邊坡孔裝藥結(jié)構(gòu)和采用先進(jìn)控制性爆破技術(shù)三項(xiàng)能夠有效提高露天采礦工程施工安全性的措施。

希望本文的研究能夠?yàn)槁短觳傻V邊坡控制性爆破技術(shù)的選擇與應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。