銅礦露天爆破技術(shù)的改進(jìn)措施研究

張文斌

（中鐵十九局集團(tuán)礦業(yè)投資有限公司，北京 100071）

0 引言

露天銅礦在開采的過程中，時常會需要用到爆破技術(shù)，爆破技術(shù)作為一項重要的技術(shù)手段，對于露天銅礦的開采具有重要意義，不但能夠?qū)ΦV上開采中的阻礙物進(jìn)行去除，更能直接影響其他設(shè)備的工作效率。因此，露天銅礦的爆破技術(shù)是研究的重點(diǎn)和方向。

1 銅礦露天爆破中存在的問題

在露天銅礦爆破的過程中，發(fā)現(xiàn)有很多礦場都存在爆破之后大塊、根底的問題，大塊和根底主要出現(xiàn)于一些孔網(wǎng)較大的部位以及盲炮，也就是藥包拒爆的部位。其他地方例如廢棄孔洞、臺階根部等部位也會出現(xiàn)大塊和根底的情況。大塊和根底作為爆破過程中的殘留部分，如果不加以處理將會影響后續(xù)的爆破和施工，對人員財產(chǎn)安全都會造成一定影響。其出現(xiàn)原因主要有以下5 個方面：

（1）在爆破的過程中，火藥柱因?yàn)榕诳纵^深、較大，導(dǎo)致重心不穩(wěn)，在爆破的時候不夠均勻，就會導(dǎo)致大塊的出現(xiàn)。而根底的出現(xiàn)多是因?yàn)榕诳椎纳疃群痛笮《歼^小，火藥柱的威力被限制，導(dǎo)致爆破的不完全，根底由此出現(xiàn)。

（2）大塊和根底的出現(xiàn)，主要因?yàn)榭拙W(wǎng)具備過大的參數(shù)，導(dǎo)致在爆破的時候，巖體爆破力度不均勻，特別是在中心部位爆破力度嚴(yán)重不足，會出現(xiàn)大塊和根底。

（3）在爆破的過程中，炮孔的距離較大會出現(xiàn)大塊和根底，距離過大主要是因?yàn)橥饨缫蛩氐挠绊懀灿性O(shè)置錯誤情況的存在，距離過大和過小都會導(dǎo)致爆破力度的不均勻，因此出現(xiàn)大塊和根底。

（4）爆破的過程中，由于炮孔出現(xiàn)堵塞，且堵塞的長度過長，容易出現(xiàn)大塊和根底，主要是因?yàn)槎氯L度長會導(dǎo)致炮孔受力減少，從而導(dǎo)致爆破力度不均。

（5）廢棄炮孔沒有完全堵塞。因?yàn)閺U棄炮孔沒有進(jìn)行完全的堵塞，容易造成爆破過程中大量大塊的產(chǎn)生，有時還伴隨著飛石產(chǎn)生，很容易對周邊的人員和財產(chǎn)安全造成威脅。因?yàn)閺U棄炮孔沒有得到完全的堵塞，本身就具備一定的炮孔作用和引導(dǎo)作用，火藥的能量也因此不能完全的釋放。

2 銅礦露天爆破技術(shù)的改進(jìn)措施

2.1 設(shè)置選擇合理的爆破參數(shù)

為了對銅礦的露天爆破技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改良，首先要對露天銅礦的爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和合理選擇。

（1）作為重要的爆破參數(shù)之一，底盤抵抗線具有重要的作用。底盤抵抗線就是臺階坡底線與第一排空心軸線之間的距離。底盤抵抗線的數(shù)值和參數(shù)有較為嚴(yán)格的要求，不能過大或過小，過大很容易在爆破的過程中出現(xiàn)根底，過小則會導(dǎo)致火藥用量的增加，提高爆破成本。底盤抵抗線的合理確定格外重要，W=K×D是底盤抵抗線的計算公式，根據(jù)此公式計算的底盤抵抗線比較合理，其中W 代表底盤抵抗線、K 代表系數(shù)、D 代表鉆孔直徑。

（2）露天銅礦的爆破還需要精確的計算爆破炮孔的距離，距離主要有兩種，一種是排距，另一種是孔距，他們的計算公式分別為b=（0.75-1）a 和a=（20-30）d。而根據(jù)實(shí)際證明和驗(yàn)算，分析出當(dāng)b=1.886a 的情況下，可以布置正三角炮孔，并且可以爆破成功。這種排列方式的炮孔可以很好的完成爆破，促進(jìn)爆破的均勻，無論是逐個爆破還是同時爆破都可以達(dá)到良好的效果，因?yàn)檫@樣爆破的過程中，可以保障抵抗線在不同方位是一致的，可以有效地減少大塊和根底的產(chǎn)生。

（3）爆破中另外一個重要參數(shù)是超深，超深主要為了保障爆破的平整而實(shí)施的操作，具體來說是可以通過降低裝藥量和裝藥的高度，實(shí)現(xiàn)對爆破根底的降低。超深的計算公式為h=（5-10）d。根據(jù)該公式來看，在選擇超深數(shù)值的過程中，要注意底盤抵抗線的情況，底盤抵抗線的數(shù)值大則選大，反之則選小。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，會有許多特殊情況和意外情況，例如，在爆破的過程中發(fā)現(xiàn)臺階的坡面比底盤抵抗線小的情況，超深就沒有增加的必要了，因?yàn)樵谶@種情況下，超深的增大會導(dǎo)致火藥的增加，不好控制爆破力度。

（4）炮孔堵塞長度也是重要的參數(shù)。炮孔在爆破的過程中，如果堵塞長度不足，容易導(dǎo)致爆破力度的減弱，主要是因?yàn)闆]有足夠的堵塞物對爆炸氣體進(jìn)行堵塞。所以在實(shí)際運(yùn)用中，要注意將炮孔的堵塞長度進(jìn)行優(yōu)化和處理，炮孔的堵塞長度要與底盤抵抗線相對應(yīng)。一般來說0.75 倍的炮孔堵塞長度即可。而實(shí)際狀態(tài)下，炮孔的堵塞長度應(yīng)該適當(dāng)下降，保障大塊的減少。

2.2 選擇合適的起爆方式

起爆方式也是重要的措施和手段，對于銅礦的爆破有重要的意義和作用。一般來說，露天銅礦的爆破技術(shù)為對角起爆技術(shù)，就是在4 個角進(jìn)行同時起爆，這種爆破方式能夠有效的拉大炮孔之間的距離，對于底盤抵抗線還有一定的控制作用。對角起爆技術(shù)在運(yùn)用過程中為了避免大塊的出現(xiàn)，爆破孔距的距離需要按照底盤抵抗線進(jìn)行同比例的提高，主要是原理就是通過增大孔距，能夠促使應(yīng)力降低，并且將起爆層之間的距離拉大，大塊就不易出現(xiàn)了。

2.3 裝藥結(jié)構(gòu)

裝藥結(jié)構(gòu)是影響爆破結(jié)果的重要一環(huán)，裝藥過多或過少都會出現(xiàn)爆破力度不均勻的情況。在垂直起爆的過程中，可能會出現(xiàn)爆破底部存在較大阻力的情況，影響爆破結(jié)果，這種情況可以通過超深的方式處理，但是超深會導(dǎo)致火藥的重心不穩(wěn)和降低，容易出現(xiàn)大塊和根底。所以，為了有效的處理上述問題，要對裝藥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。裝藥結(jié)構(gòu)優(yōu)化常見的方法是將火藥分成三端進(jìn)行填充，并利用炮泥等物質(zhì)記性分段阻隔。但是這種方法需要注意避免火藥的過于集中，尤其是應(yīng)當(dāng)注意和避免底部火藥量較多的情況?；旌匣鹚幰彩遣诲e的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，混合火藥就是將普通火藥和混合火藥進(jìn)行混合，其中炮孔的底部填充大威力火藥，炮孔的上部填裝普通火藥，這樣裝配的火藥可以有效避免根底和大塊的出現(xiàn)，保障爆破力度的相同和一致?；旌涎b藥法在實(shí)際利用的過程中，主要是利用重鉸油火藥和鉸油火藥進(jìn)行混裝，有較好的效果，但是其具有一定的腐蝕性。

2.4 斜孔爆破

斜孔爆破是一種爆破手段，與垂直爆破相比，斜孔爆破的力度更為一致和均勻，在實(shí)際應(yīng)用中，斜孔爆破能發(fā)揮更好的效果。斜孔爆破深孔的上、下部分具有一致抵抗線，再爆破會更加均勻和力度統(tǒng)一，大塊和根底的情況也就較為少見。斜孔爆破的利用范圍較廣，因?yàn)橐话闱闆r下臺階坡度可以滿足斜孔爆破要求。斜孔爆破更為安全，因?yàn)樾笨妆葡?，人員和各種設(shè)備都離爆破鉆機(jī)和臺階坡頂線較遠(yuǎn)?，F(xiàn)階段，很多銅礦露天爆破過程中，大多是采用的垂直爆破，因?yàn)楹芏嗟V區(qū)采用的設(shè)備多是牙輪鉆機(jī)，這種設(shè)備比較適用于垂直鉆孔，所以為了爆破的效率和有效性，有必要加強(qiáng)爆破設(shè)備和技術(shù)的引進(jìn)。

3 爆破技術(shù)其他改善方法

3.1 嚴(yán)格控制穿孔和爆破作業(yè)質(zhì)量

為了確保露天銅礦的爆破質(zhì)量和優(yōu)化改進(jìn)爆破技術(shù)，還要對其他爆破技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和處理，特別是穿孔技術(shù)和爆破施工技術(shù)。穿孔技術(shù)要加強(qiáng)管理，管理的方向主要在避免穿孔過程中出現(xiàn)斷鉆、夾鉆、掉鉆情況的出現(xiàn)，并且為了避免廢孔以及孔位錯誤和誤差造成的影響，還要對孔位的施工和鉆取進(jìn)行嚴(yán)格的控制，因?yàn)榇┛椎奈恢煤蛥?shù)存在問題，會導(dǎo)致爆破質(zhì)量的下降。爆破施工需要注意以下3 點(diǎn)：①施工方要對火藥進(jìn)行全面的檢查，包括火藥的產(chǎn)地、特性、品種、質(zhì)量等都要進(jìn)行分析和檢查，并且加強(qiáng)對火藥的安全管理；②為了保障爆破的質(zhì)量，在裝藥過程中要對爆破器材進(jìn)行合理處理，特別是在填塞的過程中，對于導(dǎo)爆管嚴(yán)格的防護(hù)，避免導(dǎo)爆管的損壞和彎折；③在起爆前還要對起爆的網(wǎng)路進(jìn)行檢查和分析，保證每一個節(jié)點(diǎn)都能得到應(yīng)有的處理。

3.2 加大各項器材的管理力度

銅礦露天爆破工作的順利和優(yōu)化，要對露天銅礦的爆破設(shè)備和其他相關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格處理，而且在管理的過程中還要注意以下2 點(diǎn)內(nèi)容：

（1）要重視爆破的器材質(zhì)量。因?yàn)楸频钠鞑闹苯訁⑴c了爆破工作，爆破器材的質(zhì)量會很大程度上影響露天銅礦的爆破工作。要求相關(guān)單位在采購的過程中，要選擇符合工作要求的設(shè)備并進(jìn)行質(zhì)量檢查，保障爆破設(shè)備在性能、質(zhì)量上的合格，并具備相應(yīng)的證書和合格證明。以此確保盲爆以及其他情況的減少，促進(jìn)爆破質(zhì)量的提升，確保爆破工作的正常展開和順利進(jìn)行。

（2）為了確保爆破工作的質(zhì)量，還要對火藥的質(zhì)量進(jìn)行管理和控制?；鹚幾鳛楸乒ぷ髯罨镜囊蛩兀瑢Ρ乒ぷ鞯倪M(jìn)行有至關(guān)重要的作用。對于火藥的管理主要是確?；鹚幵诓少彽倪^程中符合爆破的使用標(biāo)準(zhǔn)，且具備相應(yīng)的生產(chǎn)許可證明，在對火藥進(jìn)行管理的過程中要注意安全性和保護(hù)性，避免對火藥的重壓和摔打，禁止火藥與明火或其他易引發(fā)明火的事物接觸，為了保障火藥的質(zhì)量，還要對火藥進(jìn)行干燥儲存，防止火藥受潮。

4 結(jié)束語

銅礦露天爆破工作具有重要的作用和意義，直接關(guān)系著采礦工作的進(jìn)行和安全。銅礦露天爆破工作容易出現(xiàn)大塊、根底等問題，這些問題對后續(xù)的采礦工作和周邊人員財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅，必須要對爆破工作進(jìn)行優(yōu)化和改善提高，確保大塊和根底的減少，確保爆破過程的均勻性，保障人員和財產(chǎn)的安全。