大孔徑采礦爆破及采場邊界控制爆破技術(shù)

劉志龍

（鞍鋼集團關(guān)寶山礦業(yè)有限公司，遼寧 鞍山 114044）

根據(jù)大孔徑采礦爆破技術(shù)的應(yīng)用情況來看，該技術(shù)于20世紀(jì)80年代應(yīng)用于各個礦產(chǎn)開采工作中，隨著礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，采礦業(yè)普遍認(rèn)為大孔徑采礦爆破技術(shù)應(yīng)用在塊狀寬體以及急傾斜厚大礦體當(dāng)中，能夠有效增加礦產(chǎn)開采量以及擴大礦產(chǎn)開采規(guī)模，提高礦產(chǎn)開采效益。此外，在應(yīng)用采場邊界控制爆破技術(shù)時，除了要做好光面或者預(yù)裂爆破工作之外，還需要加強松動爆破工作，提高采礦工作的穩(wěn)定性與安全性，為后續(xù)礦產(chǎn)開采工作提供保障。

1 爆破技術(shù)對于采礦工作的重要性

針對于礦產(chǎn)開采工作而言，爆破技術(shù)是開采活動中一種十分常見的技術(shù)，主要目的是利用炸藥的能量使某一類物體結(jié)構(gòu)被破壞，此項技術(shù)在石方開挖以及礦山開采工作中具有十分重要的作用。根據(jù)目前我國礦產(chǎn)開采工作的開展情況來看，常見的起爆器材多種多樣，包含有電雷管、導(dǎo)爆管、數(shù)碼雷管等物，但是在爆破過程中，極小的失誤都有可能造成嚴(yán)重的后果，因此要不斷完善爆破規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，選用較高的爆破技術(shù)水平，與此同時，還需要做好相關(guān)安全防護措施，不斷完善爆破技術(shù)，這樣才能夠為礦產(chǎn)開采活動的安全性提供保障[1]。

2 大孔徑采礦爆破技術(shù)

（1）選擇合適的炸藥類型，進(jìn)行科學(xué)爆破試驗。在礦產(chǎn)開采活動中進(jìn)行爆破工作時，影響爆破效果的因素主要為炸藥的性質(zhì)以及巖石的類型，施工單位在選擇炸藥時，炸藥產(chǎn)生的沖擊力如果與巖石的阻抗力相等，那么此時爆破工作的能量系數(shù)最高，產(chǎn)生的爆破效果最好，但是由于諸多礦產(chǎn)巖石都屬于高阻抗巖石，而現(xiàn)階段我國礦采爆破炸藥多數(shù)產(chǎn)生的阻抗較低，因此導(dǎo)致礦產(chǎn)開采工作的爆破效果難以達(dá)到最佳，而乳化炸藥能夠有效解決此類問題，施工單位在礦產(chǎn)開采工作中想要有效應(yīng)用大孔徑采礦爆破技術(shù)，首先要選擇合適的炸藥類型，開展科學(xué)合理的爆破試驗，確保能夠達(dá)到最佳爆破效果，為后續(xù)礦產(chǎn)開采工作打下堅實的基礎(chǔ)。

（2）崩礦方式以及爆破規(guī)模。針對于大孔徑采礦爆破技術(shù)而言，采礦單位在使用該方法時，崩礦方法通常有三種，分別為下向倒斗崩礦、全孔一次性側(cè)向崩礦以及VCR法切槽三種，施工單位需要結(jié)合礦產(chǎn)的實際情況，合理選擇崩礦方式。在這三種崩礦方式中，下向倒斗崩礦模式是各個礦產(chǎn)開采單位常用的崩礦模式，但是該技術(shù)通常情況下經(jīng)濟成本較高，崩礦規(guī)模較小，導(dǎo)致采礦組織的施工工作量較大。而全孔一次性側(cè)向崩礦以及VCR法切槽兩種爆破模式，雖然爆破量較大，但是這兩種方法的爆破量難以控制，對于礦產(chǎn)開采工作的穩(wěn)定性會造成嚴(yán)重的影響，在此情況下，施工單位想要提高爆炸程度，提高爆炸效果，需要嚴(yán)格控制炸藥的用藥量，使用全孔一次性側(cè)向崩礦以及VCR法切槽兩種爆破方法，以便能夠有效控制爆破規(guī)模，提高崩礦效果[2]。

（3）切槽爆破與分段側(cè)向崩礦。為了全面掌握切槽爆破與分段側(cè)向崩礦產(chǎn)生的爆破效果，開采單位對切槽爆破以及分段側(cè)向崩礦模式進(jìn)行了實驗。首先對結(jié)合礦產(chǎn)情況，確定合適的爆破規(guī)模與參數(shù)，通過對這兩種爆破模式的分析發(fā)現(xiàn)，VCR切槽爆破技術(shù)帶來的爆破影響在單面積的用藥量上，會隨著切槽面積的增加而減少，而分段側(cè)向崩礦技術(shù)的初始質(zhì)點峰值振動速率較小，衰退速率最慢。通過實驗發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用這三種崩礦方式時，在使用VCR切槽爆破技術(shù)時，切槽面積維持在9～16平方較為合適，側(cè)向崩礦分段距離維持在15m～28m比較合適。這兩種爆破技術(shù)都能夠有效控制爆破規(guī)模，減少礦產(chǎn)開采工作對采場邊界帶來的影響，提高礦產(chǎn)采場的穩(wěn)定性與安全性，為后續(xù)礦產(chǎn)開采工作提供保障。

3 大孔徑采礦采場邊界控制爆破技術(shù)分析

（1）做好光面爆破與強化松動爆破工作。對于邊界控制爆破技術(shù)而言，采場邊坡孔爆破工作是影響采場整體穩(wěn)定性的主要因素之一，通常情況下，采礦單位會采取光面爆破技術(shù)，提高采場邊界的穩(wěn)定性與整齊度，在此過程中，還需要不斷加強松動爆破技術(shù)，以便能夠有效緩解排空進(jìn)行光面爆破過程中對相關(guān)填充體造成的破壞。在此過程中，施工人員首先需要做好光面爆破工作，使用人員需要按照爆破工作中的設(shè)計，對礦產(chǎn)的開挖邊界鉆鑿出一排光爆孔，隨后在各個孔中放入適量的炸藥，在此過程中通常需要采用不耦合模式裝配，并且在各個爆破孔當(dāng)中，不同的炸藥包有不同的臨空面，以便在爆破后能夠形成較為完整的光滑面。通常情況下在爆破工作當(dāng)中，爆破孔之間的距離要保持2m～2.2m，爆炸孔的直徑在1.65米左右。在使用此爆破方式時需要注意，在礦產(chǎn)當(dāng)中存在巖石弱面，當(dāng)長時間暴露在空氣當(dāng)中后，會出現(xiàn)局部脫落現(xiàn)象，因此在完成爆破工作后，需要結(jié)合實際的地質(zhì)環(huán)境，做好后續(xù)填充工作，提高礦產(chǎn)開采工作的穩(wěn)定性與安全性[3]。其次，施工組織還需要加強松動爆破工作，要充分考慮鏡面爆破對采場礦柱帶來的影響，以免對礦柱造成嚴(yán)重的破壞，影響礦產(chǎn)中巖體的穩(wěn)定性。在礦柱回采工作中，由于兩側(cè)都為填充物，因此為了保護填充物，還需要對礦產(chǎn)中的邊排孔開展松動爆破工作，降低爆破工作對填充體帶來的破壞，提高礦產(chǎn)開采工作的安全性與穩(wěn)定性，為礦產(chǎn)開采工作打下堅實的基礎(chǔ)。

（2）引爆方式。根據(jù)當(dāng)前我國大孔徑采場爆破方式的使用情況來看，主要使用的引爆方式為非電起爆系統(tǒng)，采用高精度的等間隔毫秒雷管，通常情況下間隔時間為25ms。如果施工組織采用VCR切槽爆破工作，首先應(yīng)該保證爆破首響之后需要爆破的巖體是破碎的，嚴(yán)格將引爆時間控制在75ms～100ms之間，邊孔時間間隔應(yīng)該控制在50ms之間，引爆模式采用一字型模式，引爆孔的數(shù)量要控制在3個～4個左右，降低爆炸對采礦邊界帶來的影響。

綜上，礦產(chǎn)開采單位在選擇爆破方式時，首先需要對礦產(chǎn)環(huán)境、圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行全面了解，合理選擇爆破方式，嚴(yán)格按照爆破流程開展相關(guān)活動，提高爆破工作的應(yīng)用價值。在當(dāng)前我國爆破技術(shù)水平不斷提高的今天，有關(guān)采場邊界控制爆破技術(shù)也在逐漸成熟，施工單位除了要做好光面爆破工作之外，還需要加強松動爆破工作，提高采場的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上所述，針對于礦產(chǎn)開采工作而言，爆破工作是其重要的組成部分，施工單位需要結(jié)合礦產(chǎn)開采工作的實際情況，合理選擇爆破技術(shù)。大孔徑采礦爆破技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高礦產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性，在此過程中，需要注意做好采場邊界控制爆破工作，減少對采場周邊環(huán)境的影響，施工單位需要選擇合適的炸藥類型以及崩礦方式、引爆方式等，以便能夠有效控制爆破范圍，取得良好的爆破效果，為后續(xù)礦產(chǎn)開采工作提供保障。