露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)的思考

田波 劉軍 張榮東

摘要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，爆破設(shè)備的總體水平和技術(shù)得到了一定的提升和創(chuàng)新。因此，為開展精細(xì)化的礦山爆破工作，技術(shù)人員需充分引進(jìn)先進(jìn)的管理理念和手段，并結(jié)合近幾年我國在爆破工程上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，來進(jìn)一步探索出露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)，豐富精細(xì)化爆破的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：露天礦山;精細(xì)化爆破技術(shù);應(yīng)用

1精細(xì)爆破概述

（1）傳統(tǒng)爆破。我國利用爆破技術(shù)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已有很長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史了，運(yùn)用的最為廣泛的就是建筑和采礦行業(yè)，因?yàn)楸剖抢猛O大的炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的巨大能量，破壞需要爆破的具體物體，發(fā)生破裂、泥土垮塌、巖石松動(dòng)等。以往的爆破方式較為傳統(tǒng)，大多數(shù)都是先由設(shè)計(jì)人員人工計(jì)算出相關(guān)數(shù)據(jù)，再畫出爆破的設(shè)計(jì)圖紙，信息化水平低，相對(duì)來說，雖然能夠進(jìn)行爆破，但是爆破過程中的危險(xiǎn)性較高，爆破的設(shè)計(jì)上也不夠精確，無法實(shí)現(xiàn)良好的爆破效果。（2）精細(xì)爆破。精細(xì)爆破，指的是運(yùn)用現(xiàn)代大數(shù)據(jù)和信息化技術(shù)，精確地進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，精密計(jì)算出炸藥爆炸會(huì)產(chǎn)生的能量和對(duì)周邊介質(zhì)的影響，精確控制爆破的施工，保證爆破過程的安全有效性，以實(shí)現(xiàn)良好的爆破效果。

2定量化的爆破設(shè)計(jì)

2.1爆破區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)查

為給爆破設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)和指導(dǎo)，需在礦山爆破前對(duì)爆破區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量和考察，對(duì)巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定爆破方位，并明確爆破整體作業(yè)部位的地質(zhì)情況。

2.2精確測(cè)量炮孔抵抗線信息

為獲取安全、可靠、準(zhǔn)確的炮孔抵抗線信息，需在裝藥前準(zhǔn)備時(shí)，利用激光測(cè)繪儀能夠利用藍(lán)牙技術(shù)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的特點(diǎn)，將所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而生成更為立體的炮孔抵抗線斷面圖，為確定合理的裝藥結(jié)構(gòu)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，促使炮孔的裝藥量大小可以根據(jù)炮孔抵抗線的大小進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到最理想的爆破效果。

2.3控制爆破巖體的移動(dòng)

在對(duì)貴金屬礦山進(jìn)行開采時(shí)，控制巖體的移動(dòng)位置能夠很好地減少礦石的損失，減緩礦山的進(jìn)一步貧化速度。所以，為控制爆破巖體的位置移動(dòng)，需要用專業(yè)礦山軟件對(duì)布孔位置進(jìn)行臺(tái)階式分區(qū)，利用高精度導(dǎo)爆管雷管對(duì)各炮孔進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，精確的控制雷管的起爆順序，從而確保巖體的移動(dòng)方向能夠與礦體走向相同，對(duì)礦石的挖掘方位進(jìn)行控制，最大限度的減輕挖掘難度，降低礦石的損失和貧化。

2.4模擬爆破能量的分布信息

為衡量炸藥對(duì)巖石所產(chǎn)生的破碎和損傷程度，需對(duì)炸藥能量的強(qiáng)度、疊加和分布進(jìn)行周密考慮，利用爆破專業(yè)軟件對(duì)裝填炸藥炮孔的周邊能量進(jìn)行全面模擬計(jì)算，并應(yīng)充分考慮炸藥密度和體積強(qiáng)度等影響因素，以此來對(duì)炸藥能量在炮孔斷面的垂直方向和水平方向的分布進(jìn)行模擬，從而確保炸藥量和裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

2.5爆堆塊度的分析設(shè)計(jì)

礦山對(duì)于所被爆破的礦石尺寸具有嚴(yán)格要求，因此不符合要求的過大礦石，需要進(jìn)行二次破碎，從而極大的影響了采礦的鏟裝和運(yùn)輸效率，從而一定程度上增加了開采成本。因此，可以利用KuzRam塊度模型，將巖石參數(shù)、原始?jí)K度分布、炸藥性能等多種參數(shù)輸入塊度模型中，從而得到與實(shí)際爆破結(jié)果相接近的預(yù)估參數(shù)，明確爆破塊度的分布范圍。

2.6精確預(yù)測(cè)爆破所產(chǎn)生的有害效應(yīng)

針對(duì)于露天礦山的爆破工作，其所會(huì)產(chǎn)生的有害效應(yīng)，主要分為爆破飛石和爆破震動(dòng)。所以，如何測(cè)得準(zhǔn)確的爆破參數(shù)，以及爆破所會(huì)出現(xiàn)的飛石飛擲距離及爆破震動(dòng)大小，都是確保工作人員生命安全及機(jī)械設(shè)備快速撤離的重要條件。為使爆破飛石的測(cè)量數(shù)據(jù)能夠與實(shí)際結(jié)果相接近，需在已知條件下利用拋物線方程，在考慮到炮孔直徑、炮孔抵抗線等多種影響爆破飛石飛擲距離的重要因素后，將所知參數(shù)輸入拋物線方程中，從而計(jì)算出最接近于現(xiàn)實(shí)爆破情況的最大拋擲距離及安全系數(shù)，并在實(shí)地考察的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的驗(yàn)證和修整，以此來確保輸出結(jié)果能與實(shí)際爆破情況相符，使得最終防范措施達(dá)到最理想的防范效果。

3爆破施工的精細(xì)化管理

3.1炮孔的布置

為使礦山爆破后能夠得到平整的臺(tái)階底板，技術(shù)人員可以利用拉皮尺和測(cè)繩的方式，按照精細(xì)的孔網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)布孔，并利用GPS測(cè)量?jī)x對(duì)炮孔的孔深和孔位進(jìn)行確定，在確定炮孔的設(shè)計(jì)孔深與孔位后，進(jìn)行精細(xì)的爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

3.2炮孔的開鉆

為確保炮孔可以達(dá)到設(shè)計(jì)的孔深與角度，需采用先進(jìn)的鉆機(jī)設(shè)備，依據(jù)實(shí)時(shí)顯示屏幕對(duì)鉆孔的角度、速度和實(shí)際深度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)查，并在確保炮孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，對(duì)其進(jìn)行封口保護(hù)，從而為礦山的爆破效果提供保障。

采用GPS定位系統(tǒng)對(duì)實(shí)際的穿孔位置進(jìn)行定位，將實(shí)際的孔位三維坐標(biāo)信息提取后發(fā)送給爆破設(shè)計(jì)人員，然后利用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)輔助爆破設(shè)計(jì)。

3.3炮孔的驗(yàn)收

由于鉆孔質(zhì)量受鉆機(jī)性能及操作人員等多因素的影響，且鉆孔的質(zhì)量好壞會(huì)直接影響礦山的爆破效果。所以，為充分確保鉆孔精度的準(zhǔn)確性，需在鉆孔完工后對(duì)炮孔進(jìn)行驗(yàn)收和考察，充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性。

3.4炸藥的放置

為使炸藥性能能夠滿足露天礦山的爆破需求，工作人員需嚴(yán)格把控炮孔的填塞長(zhǎng)度和裝藥量。利用電子秤和量杯檢測(cè)出炸藥的精準(zhǔn)密度，用爆速儀監(jiān)測(cè)炸藥爆速，嚴(yán)格控制炸藥性能指標(biāo)，從而使炸藥所產(chǎn)生的爆破效果可以滿足礦山的爆破需求。

4結(jié)束語

礦山爆破作業(yè)作為一項(xiàng)較為危險(xiǎn)的工作行業(yè)，技術(shù)人員需通過利用先進(jìn)的管理工具和策略來對(duì)爆破工作的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行有效的控制和防范，并以此來對(duì)礦山的爆破質(zhì)量和技術(shù)人員的生命安全提供保障。因此，需建立嚴(yán)格的爆破現(xiàn)場(chǎng)檢查核對(duì)制度，對(duì)爆破過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，以此來將所會(huì)產(chǎn)生的安全隱患滅殺至萌芽狀態(tài)。其次，還需構(gòu)建科學(xué)的工作安全分析表，對(duì)爆破工作中的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行等級(jí)評(píng)估，并依據(jù)評(píng)估結(jié)果采取針對(duì)性的防范措施，以此來進(jìn)一步確保工作人員的生命安全。最后，還需構(gòu)建合理的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序，規(guī)范礦山的爆破作業(yè)過程，為爆破工作的安全開展提供保障。

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（作者單位：葛洲壩易普力四川爆破工程有限公司1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司韶關(guān)供電局2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)械船舶有限公司3）