銅鉬露天礦爆破技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

曹 賀

（中國黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 滿洲里 021400）

在進(jìn)行露天礦爆破工作的過程中，不僅僅需要應(yīng)對各種有可能出現(xiàn)的巖石滑坡等意外情況，還需要面對爆破過程中產(chǎn)生的大量的有毒有害氣體，爆破方案的設(shè)計(jì)優(yōu)劣將直接決定相關(guān)技術(shù)人員的生命安全。

1 采用深孔爆破技術(shù)

在各種用于露天礦爆破器材以及相關(guān)鉆機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)之下，關(guān)于露天礦的爆破技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展與改進(jìn)，其中深孔爆破技術(shù)作為一種新型的露天礦爆破技術(shù)在銅鉬露天礦爆破過程中得到了廣泛應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)的銅鉬露天礦爆破技術(shù)和礦山開采模式，深孔爆破技術(shù)能夠從根本上確保礦山爆破工作的質(zhì)量和安全，并且對于提高礦山開采的效率也具有明顯的積極作用。具體來說，深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用能夠直接改善整個(gè)銅鉬露天礦的生產(chǎn)安全狀況。與之前被廣泛應(yīng)用的淺孔爆破技術(shù)相比，深孔爆破技術(shù)能夠有效避免淺孔爆破技術(shù)應(yīng)用過程中普遍存在的多空多排難以控制爆破精準(zhǔn)度的技術(shù)難題。并且，深孔爆破技術(shù)也能夠有效降低銅鉬露天礦爆破過程中出現(xiàn)安全事故的頻率。當(dāng)前階段，大部分礦山爆破安全事故的產(chǎn)生其實(shí)都是由于礦山開采技術(shù)不專業(yè)所導(dǎo)致的高出礦山坍塌以及礦山廢石墜落等情況造成的。在應(yīng)用深孔爆破技術(shù)的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)礦山開采的分階段處理和多孔之間的差別爆破，能夠有效預(yù)防各種傳統(tǒng)爆破模式下不分級開采所造成的的安全事故。除此之外，深孔爆破技術(shù)還能夠提高爆破的精準(zhǔn)度和爆破的數(shù)量，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)集中爆破的效果，這也就從根本上保障了銅鉬露天礦的爆破質(zhì)量與爆破效果。

比如，以在銅鉬露天礦爆破過程中應(yīng)用“深孔爆破技術(shù)”為例，在整個(gè)過程中，技術(shù)人員首先需要重點(diǎn)考慮不同銅鉬露天礦所處的地理位置，通過分析其周邊環(huán)境等外界因素來確定其是否適合選擇使用深孔露天爆破技術(shù)。尤其是在使用電爆網(wǎng)路這一技術(shù)的時(shí)候，技術(shù)人員需要重點(diǎn)考慮銅鉬露天礦山內(nèi)爆破區(qū)域的氣象條件和水文條件等因素，有效避免外界環(huán)境因素對射頻電以及雜散電流等因素的影響、之后技術(shù)人員需要結(jié)合不同銅鉬露天礦的規(guī)模和大小選擇采用不同規(guī)格的適合的電雷管，合適的電雷管能夠提高電爆網(wǎng)路的安全性和精準(zhǔn)度，能夠最大程度地避免提前爆破等意外事故的出現(xiàn)。涉及到具體的導(dǎo)爆管網(wǎng)路的設(shè)計(jì)與鋪設(shè)工作，技術(shù)人員需要及時(shí)掌握爆破區(qū)域內(nèi)的第一手資料，并對爆破區(qū)域內(nèi)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的掌握，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境的變化及時(shí)調(diào)整相關(guān)網(wǎng)路的鋪設(shè)和管理。與此同時(shí)，在應(yīng)用深孔爆破技術(shù)的過程中，技術(shù)人員還需要采用“飛石安全防護(hù)技術(shù)”，通過結(jié)合相關(guān)的爆破需求和條件，采用合適的爆破參數(shù)以及相關(guān)爆破炸藥的具體用量，從而保證炮孔堵塞長度和質(zhì)量能夠在有效的控制范圍之內(nèi)，避免炮孔飛石出現(xiàn)沖炮的現(xiàn)象，在確保爆破質(zhì)量的同時(shí)，也切實(shí)保障了爆破過程的安全。

2 優(yōu)化臺階爆破技術(shù)

銅鉬露天礦的開采是相關(guān)礦業(yè)開采和礦山建設(shè)的重要組成部分之一，對于推動(dòng)整個(gè)礦山開采領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展具有積極作用。臺階爆破技術(shù)作為大部分金屬露天礦開采的第一道工序，無論是從操作難度來講還是從安全性來講，都具有一定的挑戰(zhàn)性。并且臺階爆破階段的爆破完成質(zhì)量和完成效果不僅僅會(huì)直接影響到相關(guān)露天礦開采作業(yè)以及爆破工序的效率和成本，還會(huì)直接關(guān)乎到整個(gè)爆破過程的生產(chǎn)安全狀況，十分容易引起各種突發(fā)的爆破事故，進(jìn)而導(dǎo)致不必要的礦山區(qū)域內(nèi)施工人員的傷亡以及相關(guān)資源和財(cái)產(chǎn)的損失。當(dāng)前階段，我國很多銅鉬露天礦在爆破開采過程中都普遍存在欠缺專業(yè)的爆破經(jīng)驗(yàn)、相關(guān)施工單位缺乏先進(jìn)的爆破技術(shù)以及施工人員素質(zhì)相對較低等情況，從而導(dǎo)致檔期階段的露天礦爆破危險(xiǎn)率大幅度提升，爆破工作的效果不夠明顯以及采礦場臺階爆破工作線不夠平整等問題的頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了銅鉬露天礦的正常開采作業(yè)的開展以及相關(guān)經(jīng)濟(jì)效益的提升。與此同時(shí)，很多專業(yè)的技術(shù)人員也關(guān)注到了該現(xiàn)象，并開始重視與強(qiáng)化對相關(guān)爆破技術(shù)的優(yōu)化和研究，臺階爆破技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠直接提升金屬礦山的整體開采效果。

比如，以“中等區(qū)域”的臺階爆破技術(shù)優(yōu)化為例，在整個(gè)過程中，中等區(qū)域一般是大部分銅鉬露天礦面積最大的區(qū)域，所謂的中等區(qū)域?qū)嶋H上就是技術(shù)人員按照爆破難度將其劃分的不同區(qū)域等級，其中中等區(qū)域內(nèi)的巖石類型主要以斜長花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖等巖石類型為主，整個(gè)區(qū)域內(nèi)的巖石相對比較完整，各類巖石的硬度系數(shù)在6 到8 之間。在設(shè)計(jì)臺階爆破計(jì)劃的過程中，技術(shù)人員首先需要選擇合適的爆破器材，其中雷管應(yīng)該采用奧瑞凱高精度延期導(dǎo)爆雷管，此雷管的誤差能夠保持在百分之二以內(nèi)，在使用過程中技術(shù)人員可以將其與起爆彈配合應(yīng)用，能夠最大程度地實(shí)現(xiàn)逐孔起爆的效果。針對于爆破過程中由于沖擊較大而造成的臺階爆破后排線不夠整體的問題，技術(shù)人員可以采用51 潛孔鉆機(jī)鉆孔進(jìn)行緩沖孔爆破操作，在裝藥的時(shí)候應(yīng)用雙空氣間隔裝藥的模式，能夠在增加緩沖孔的同時(shí)解決了爆破沖擊力過大的問題。除此之外，技術(shù)人員還可以通過在最后一排爆破的過程中采用100 延期雷管代替65 延期雷管的方式來解決后沖問題，此方式所耗費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本更低，并且能夠更好地保證臺階爆破的松散度和產(chǎn)裝效率。

3 借助計(jì)算機(jī)技術(shù)優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)

露天礦爆破工作作為整個(gè)銅鉬露天礦山采礦工作流程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其實(shí)際的爆破效果和爆破質(zhì)量的優(yōu)劣在一定程度上將會(huì)對后續(xù)的礦山產(chǎn)裝、礦石運(yùn)輸以及礦物資源開采等其他工作環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生十分重要的影響。因此，提高銅鉬露天礦的爆破設(shè)計(jì)質(zhì)量，改善爆破效果是確保礦山開采質(zhì)量以及降低礦山開采成本和確保礦山生產(chǎn)安全地重要方式。當(dāng)前階段，我國大部分銅鉬露天礦的爆破設(shè)計(jì)工作仍然停留在人工設(shè)計(jì)的階段，但是往往銅鉬露天礦的規(guī)模和面積又相對較大，一次的爆破規(guī)模通常都在十萬噸以及以上，涉及到的炮孔有上百個(gè)，這就導(dǎo)致工作任務(wù)量十分巨大，傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方式很難實(shí)現(xiàn)對相關(guān)爆破設(shè)計(jì)方案的充分考慮和細(xì)化調(diào)整，大多數(shù)技術(shù)人員都是憑借著以往的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就在一定程度上加大了爆破工作的風(fēng)險(xiǎn)，不僅僅會(huì)導(dǎo)致爆破成本提升，甚至還會(huì)導(dǎo)致各種安全事故的發(fā)生。為了能夠改善與優(yōu)化這種狀況，相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以結(jié)合現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及相關(guān)的電子信息設(shè)備輔助礦山的爆破設(shè)計(jì)，一方面能夠有效解決傳統(tǒng)人工方案設(shè)計(jì)過程中難以避免的技術(shù)問題；另一方面也能夠幫助設(shè)計(jì)人員大幅度提升工作效率，有助于提升礦山爆破方案的安全性和可靠性。

比如，在設(shè)計(jì)銅鉬露天礦爆破方案的過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以采用“Kuznetsov”和“Rosin-Rammler 數(shù)?！眮碇谱麝P(guān)于礦山爆破過程中巖石平均坡碎度的數(shù)量以及分布模型。在整個(gè)過程中，技術(shù)人員只需要將相關(guān)的爆破參數(shù)輸入到數(shù)字系統(tǒng)之中，就可以自動(dòng)計(jì)算出礦山在爆破過程中巖石的最大塊率，將該大塊率數(shù)據(jù)與實(shí)際的爆破成本轉(zhuǎn)化成相關(guān)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)礦山爆破設(shè)計(jì)方案的多方案比較和最終方案的優(yōu)化。并且該系統(tǒng)計(jì)算出來的數(shù)據(jù)能夠幫助相關(guān)的礦山設(shè)計(jì)人員結(jié)合不同的銅鉬露天礦區(qū)域內(nèi)的礦山巖石條件，直接預(yù)測出爆破過程中相關(guān)孔網(wǎng)參數(shù)有可能會(huì)對爆破巖石以及大塊率和爆破成本產(chǎn)生的影響，從而更加精準(zhǔn)與迅速地確定出更加合理和專業(yè)的礦山微差爆破參數(shù)。在實(shí)際的爆破過程中，設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)方案中設(shè)計(jì)的起爆段號按照順序分別輸入各個(gè)段號的炮孔編號就能夠?qū)崿F(xiàn)對爆破過程的精準(zhǔn)控制，在輸入完成之后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提供方案中設(shè)定的起爆順序圖以及相關(guān)的標(biāo)識符號。

4 總結(jié)

礦山爆破技術(shù)的優(yōu)化不僅僅能夠確保礦山爆破的質(zhì)量、礦山爆破的精準(zhǔn)度以及礦山爆破的最終效果得到有效控制，更關(guān)鍵的是能夠進(jìn)一步確保礦山爆破的安全性。相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)需要從技術(shù)創(chuàng)新以及設(shè)備創(chuàng)新等方式不斷完善和優(yōu)化露天礦山的爆破設(shè)計(jì)流程，從而切實(shí)提升銅鉬露天礦的爆破完成效果。