臨界深孔控制爆破數(shù)值計算模擬及控制爆破技術(shù)應(yīng)用

摘? ? 要：義海公司大煤溝露天礦位于柴達(dá)木盆地北緣東部，達(dá)肯大板山東南，行政區(qū)屬青海省海西州大柴旦鎮(zhèn)管轄。采用井工和露天聯(lián)合開采F1、F2煤層，受地形影響影響，露天礦爆破時在臨近井工礦工業(yè)廣場時，需要采用控制爆破技術(shù)，以保護(hù)工業(yè)廣場內(nèi)的建筑物及井筒，因此考慮安全經(jīng)濟(jì)效益，對爆破參數(shù)進(jìn)行計算數(shù)值模擬，并通過現(xiàn)場施工進(jìn)行驗證。

關(guān)鍵詞：露天開采;控制爆破;孔深;單孔裝藥量

大煤溝煤田位于柴達(dá)木盆地北緣東部，達(dá)肯大板山東南，行政區(qū)屬青海省海西州大柴旦鎮(zhèn)管轄。井田面積3.75平方公里，開采侏羅紀(jì)大煤溝組F1、F2煤，所采煤炭資源是自1958年以來小煤礦土法采過的殘存資源。井工礦為三條斜井雙翼片盤開拓，走向長壁后退式采煤法，綜采放頂煤生產(chǎn)工藝。露天開采為一深凹小型露天礦，采用單斗挖掘機(jī)-汽車運(yùn)輸開采工藝。露天采場緊鄰井工礦三條斜井。為保證井工礦工業(yè)廣場及三條斜井安全，在臨近井筒附近位置爆破時，需采用控制爆破技術(shù)，并對爆破參數(shù)進(jìn)行科學(xué)計算數(shù)值模擬。

一、根據(jù)公式及爆破安全距離確定單段爆破最大裝藥量（以70m位置為例）

式中：R-為爆破點(diǎn)至副井井筒的距離，取70m; V-為一般磚房的安全振動速度，取2.3cm/s;α-為爆破地震波隨距離衰減系數(shù)，取近距離系數(shù)2.0;K-為與巖石性質(zhì)、地勢高低、爆破方法和爆破條件有關(guān)的系數(shù)，取250。

計算的單段爆破最大藥量為302.675kg。

二、根據(jù)單段爆破最大藥量計算爆破規(guī)模（以4m×4m間排距為例）

單孔爆破巖石體積為：abH=4×4×10=160m3

單段爆破孔數(shù)：N=302.675÷56=5.405≈5個孔

單段爆破總裝藥量：Q=56×5=280kg

單段爆破規(guī)模：160×5=800m3

根據(jù)實(shí)際情況，選用毫秒爆破，每段起爆不超過5個孔，單孔裝藥量不超過56kg，每段裝藥量不超過280kg，孔外毫秒延期起爆。為防止爆破震動對工業(yè)廣場建筑物造成破壞，爆破采用掘溝預(yù)裂爆破來控制爆破震動效果。

在爆破施工前，預(yù)先在距離建筑物一定距離輪廓線上開掘一道緩沖溝，緩沖溝深度5m以上，在坡腳輪廓線上預(yù)先打一排預(yù)裂孔，距預(yù)裂孔2.5m位置打一排緩沖孔，距緩沖孔4m位置開始打主爆孔，與普通爆破相比，掘溝爆破能較小爆破震動50%以上，減少爆破震動對井筒造成的損害，減小對建筑物破壞影響，有利于控制爆破影響，掘溝預(yù)裂爆破炮孔布置示意圖如圖1所示。

圖1掘溝預(yù)裂爆破炮孔布置示意圖

三、數(shù)值模擬及其效果

根據(jù)深孔爆破計算數(shù)值模擬，以爆破安全距離確定單段爆破最大裝藥量，進(jìn)而計算出單段爆破規(guī)模，防止爆破震動造成緊鄰建筑物損壞，以科學(xué)合理方式設(shè)計爆破參數(shù)，控制爆破規(guī)模，減小爆破對被保護(hù)對象有害效應(yīng)，嚴(yán)格控制單段起爆的裝藥量，控制好起爆順序，做好必要的安全防護(hù)措施，使爆破的聲響、震動、飛散物、沖擊波等有害效應(yīng)、被爆體傾倒方向、破壞區(qū)域以及破碎物的散坍范圍在允許范圍以內(nèi)，在露天礦控制爆破技術(shù)值得推廣應(yīng)用。

作者簡介：姬超1988-），男，河南汝州人，工程師，現(xiàn)工作于義海公司大煤溝煤礦從事技術(shù)管理工作。