露天礦穿孔爆破工作技術(shù)及其管理措施

李 明

（保利新聯(lián)爆破工程集團有限公司，貴州 貴陽 550003）

現(xiàn)如今，各種開采技術(shù)在露天礦穿孔爆破工作中已經(jīng)得到了有效應(yīng)用，采礦范圍也在不斷擴大。因此，在開展露天開采作業(yè)時，一定要注意穿孔爆破和運輸?shù)裙ぷ?，通過對露天礦穿孔爆破工作技術(shù)的有效應(yīng)用，優(yōu)化施工管理流程，在提高爆破質(zhì)量的同時，減少安全問題的發(fā)生，進而保障施工管理方案的有效實施。

1 現(xiàn)狀

當前，在露天礦開采前，要制定完善的生產(chǎn)計劃，科學對采礦內(nèi)容進行設(shè)計，保證供配礦管理的有效性。但是，受到一些客觀因素的影響，在露天礦穿孔爆破工作中還沒有先進的綜合管理方式，非常難以難保證開采方案的順利進行，采礦設(shè)計和供礦管理等方式，并沒有相互銜接，在執(zhí)行方面，采坑的作業(yè)人員非常多，點多面廣。再加上，高寒的氣候時間較長，如果不能做好實時監(jiān)管工作，更不能及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場每個作業(yè)中的問題，這會影響施工的安全性。

一般情況下，采礦穿孔設(shè)計中的要點，是對炮孔的科學布置，降低損失率，對采礦設(shè)計流程進行優(yōu)化，保證布孔方式的有效應(yīng)用。最好采用GPS，在現(xiàn)場上科學放點，最好使用鉆機進行找點，選擇科學的穿孔方式。采礦業(yè)務(wù)，一般要多個人員同行執(zhí)行，保證整體管理的有效性，提高工作效率。

新時期，要想及時解決現(xiàn)有采礦生產(chǎn)中的管理工作，需要依靠人為經(jīng)驗，提前進行統(tǒng)籌規(guī)劃，制定系統(tǒng)和直先進的管理方案，在露天礦穿孔爆破工作的內(nèi)容出發(fā)，通過對不同技術(shù)的有效應(yīng)用，實現(xiàn)對采礦穿孔的科學設(shè)計，注意其中的時間，最好在炮孔上對其進行科學布置，通過對GPS技術(shù)的應(yīng)用，降低工作中的失誤率，并不利于大規(guī)模露天采礦工作?；诖耍訌妼β短斓V穿孔爆破工作技術(shù)的有效應(yīng)用，做好基本的施工管理工作，為日后的安全施工提供條件[1]。

2 影響爆破質(zhì)量的相關(guān)因素

2.1 炸藥自身的性能

由于炸藥爆炸的威力比較大，主要是通過密度、做功能力和爆熱等基本指標所反映的，上述這些性能指標直接影響著爆破的效果。研究發(fā)現(xiàn)，反映炸藥能量的整體利用率，會受到爆炸速度的影響，更是其中的重要性能指標，爆速不同，這種炸藥在巖體內(nèi)部，爆炸所產(chǎn)生的應(yīng)力波和沖擊波等參數(shù)，也存在非常大的差異性。

因此，在具體的露天礦爆破中，要想強化爆破效果，一定要注意炸藥自身的性能，提高炸藥與巖石之間的匹配程度。此外，要想確保坡面的平直度，最好應(yīng)用低爆速炸藥，實現(xiàn)對光面的預(yù)裂爆破，不斷提高炸藥能量利用率。

2.2 巖石可爆性差

在對可爆性差巖體進行處理時，要想取得更好的爆破效果，需要根據(jù)客觀要求，在技術(shù)角度出發(fā)，采取優(yōu)化孔網(wǎng)參數(shù)等方式，注意部位爆破質(zhì)量，通過具體的實踐分析，注意對該礦角閃輝巖巖體特點的分析。要想獲得與其他巖相同的爆效，在對中粗粒輝長巖進行爆破時，要增加炸藥單耗。

2.3 孔網(wǎng)參數(shù)不合理

由于露天開采的條件復雜，臺階坡面一般是凸凹不平的，這會出現(xiàn)殘留根底現(xiàn)象。所以說施工人員要加強對藥包底盤抵抗線的有效控制，為了保證爆破的安全性，需要采取措施將藥包的最小抵抗線控制在合理范圍內(nèi)。在對爆區(qū)前排孔布孔進行設(shè)計時，一定要注意其中三抵抗線的均衡性，最好將安全原則放在第一位，減少質(zhì)量事故的發(fā)生。

2.4 工程地質(zhì)條件

首先要注意斷層的影響。在具體的爆破中，我們能夠?qū)鄬雍痛罅芽p等看作為完善的自由面，這會對沖擊波的傳遞進行阻隔，影響爆破的效果。在規(guī)定的露天礦爆破范圍中，一些斷層等因素會對爆破漏斗的形狀和大小帶來影響，這會增加爆破石方量和設(shè)計標準的差異性，不斷降低爆破質(zhì)量。

其次層理影響。如果層理面與最小抵抗線垂直的時候，爆破中的漏斗一般也會相應(yīng)擴大，這會導致方量和塊度減小。然而，這個時候爆破拋散的距離，會小于一般情況。當層理面與最小抵抗線出現(xiàn)平行現(xiàn)場，爆破方量一般會減少，進而產(chǎn)生根底，這個時候爆破的拋散放線，就會出現(xiàn)偏移的現(xiàn)象。在此過程中，當邊坡與巖層的層理走向交角，在90°的范圍中，層理與邊坡傾向一樣，非常容易產(chǎn)生落石和崩塌等情況。

3 露天礦穿孔爆破工作技術(shù)

3.1 鑿巖中的鉆孔技術(shù)

首先要明確技術(shù)要求。工作人員要積極借助底盤抵抗線，加強對鉆孔深度的有效控制。在對爆區(qū)后的排孔進行設(shè)計時，一般要在兩部分內(nèi)容展開：

（1）孔網(wǎng)的參數(shù)要在科學范圍中，不可以過大過小，如果孔網(wǎng)面積比較大，中心的部位非常容易出現(xiàn)大塊，底部的整體結(jié)構(gòu)也會受到影響，進而出現(xiàn)球冠根底。如果炸藥的總量沒有發(fā)生變化，孔網(wǎng)的參數(shù)過于小，就會導致藥柱重心不斷下降，在其上部非常容易產(chǎn)生大塊，這會增加穿孔成本。

（2）注意網(wǎng)參數(shù)的均勻性。主要是因為此因素會對爆破質(zhì)量帶來影響。因此，施工人員要在保證孔承擔爆破面穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，適當縮小抵抗線，增大孔距增，更好地改善礦巖破碎質(zhì)量，進而加強對其他事故的有效預(yù)防。

3.2 炮孔排列

如果在爆區(qū)所應(yīng)用的是潛孔鉆，需要注意對排距的嚴格控制，不可以超過5m，并且單孔的承擔面積也要進行嚴格控制，最好在35m2內(nèi)，主要是為了對大塊以和根底等問題的有效預(yù)防。也就是在穿直孔爆區(qū)上，對臺階坡面進行有效處理。檔期出現(xiàn)問題時，要用潛孔鉆對其進行輔助處理。主要是為了預(yù)防由于底盤抵抗線過于大，對爆破質(zhì)量所帶來的影響。

3.3 堵塞起爆

在此作業(yè)中，施工人員要使用2m到5m的非電毫秒雷對孔口進行堵塞，然后進行起爆。同時，在同排和同段期間，要做好微差跳段處理工作，科學使用雷管，主要對分區(qū)進行連線，給予雷管一次點火后，就可以及時起爆，從而加強對其他安全問題的有效預(yù)防[2]。

3.4 注意臺階爆破參數(shù)

（1）爆破參數(shù)的設(shè)定。研究發(fā)現(xiàn)，施工場地周圍的環(huán)境、地質(zhì)條件和礦體結(jié)構(gòu)等，都會對爆破的效果帶來影響，所以在對實際參數(shù)進行選取時，一定要注意對實驗法和工程類比等方法的有效應(yīng)用。實踐經(jīng)驗證明，如果應(yīng)用淺孔鉆，孔徑主為21cm，在穿孔爆區(qū)時，要注意合理孔徑的最大值，一般要將其設(shè)定為5m到6m。

同時，破碎抵抗線的最佳距離需要在4m到4.5m之間，注意對炮孔裝藥系數(shù)的科學設(shè)定，保證露天礦穿孔爆破工作進行的穩(wěn)定性，通過對不同技術(shù)的有效應(yīng)用，提高露天礦對開采的有效性。

（2）預(yù)裂爆破參數(shù)。通常情況下，要注意對孔徑的合理化設(shè)定，主要為11.5cm，孔徑要設(shè)定在1m到1.4m之間，避免孔深度超過所規(guī)定范圍。值得注意的是，要科學應(yīng)用間隔反向裝藥這種方式，實現(xiàn)裝藥。

3.5 斜孔爆破

研究發(fā)現(xiàn)，我國在露天礦穿孔爆破效果方面，斜孔爆破要比垂直孔爆破更好。在對其原因進行分析時，主要是因為深孔上部和下部之間，存在相同的抵抗線，并且?guī)r體破碎也非常均勻，并不會產(chǎn)生太多的根底。同時，斜孔爆破這種方式，可以在滿足臺階坡面角要求的基礎(chǔ)上，保證穿孔爆破施工的有效性，為日后的施工提供便利。在具體的斜孔爆破中，工作人員要注意鉆機與臺階坡頂線之間的距離，降低施工風險，通過對牙輪鉆機與鉆機的有效應(yīng)用，獲得更好的爆破效果。

4 露天礦穿孔爆破工作的管理措施

4.1 優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)

在進行垂直孔爆破的時候，其中的底部阻力非常大，為了減少其他因素對整體施工的影響，需要使用超深，將藥包的中心下降到坡底水平的附近。但是，這種情況非常容易會對臺階上的部炸藥帶來影響，分布過少，進而產(chǎn)生大塊。因此，要對裝藥的整體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，實現(xiàn)分段裝藥。

此方式主要是指將深孔中的炸藥分成數(shù)段，然后用空氣，或者是炮泥隔開。使用分段裝藥能夠避免炸藥過于集中，在深孔的下部，導致臺階中和上部礦巖，受到客觀因素的影響，出現(xiàn)破碎情況，減少塌落等情況的發(fā)生。其次，注意混合裝藥。也就是在深孔底部，裝高密度和高威力的炸藥，在其上部適當裝入普通的硝銨炸藥，更好地適應(yīng)臺階礦巖阻力的變化規(guī)律。這種方式可以避免臺階根部，出現(xiàn)根底，保證露天礦穿孔爆破的安全性，做好基本的施工工作。

4.2 擠壓爆破方式的應(yīng)用

在對擠壓爆破技術(shù)的作用原理進行分析時，發(fā)現(xiàn)其主要是指在工作面，所殘留有一定厚度的爆堆，在情況下的爆破。其中，碴堆的存在主要是為日后的擠壓創(chuàng)造條件，能夠在控制爆堆寬度的同時，預(yù)防礦巖飛散，并且還可以延長爆破的作用時間，更好地改善炸藥能的破碎效果，進而減少大塊等問題的發(fā)生。

此外，由于工作面上存在一定厚度的爆堆，當頭排孔中的抵抗線過大時，需要加強對推土機的有效應(yīng)用，制作假平臺，一定要靠前打孔，在縮小抵抗線的同時，減少根底的發(fā)生。同時，科學制作假平臺，還能夠為日后的施工提供條件。

4.3 做好培訓工作，提高工作人員的綜合素質(zhì)

由于工作人員整體素質(zhì)的高低，直接決定和影響著采礦生產(chǎn)的后勁，高素質(zhì)的職工隊伍，一般是采礦工作中的無形資產(chǎn)。對此，在露天礦穿孔爆破工作中，要想提高整體的管理效果，要不斷提高工作人員的綜合素質(zhì)，規(guī)范對他們的行為。這就需要積極開展培訓工作，豐富職工的培訓內(nèi)容。首先要加強思想意識的培訓，其次要注意素質(zhì)培訓，在具體的工作中時刻保持正確工作態(tài)度，這種高標準的工作質(zhì)量，可以形成獨立個性的管理方式，將形作為準則，提高群體意識，通過具體的培訓活動，強化工作人員的綜合素質(zhì)，保證露天礦穿孔爆破的安全性和有效性[3]。

4.4 加強對露天礦作業(yè)環(huán)境的安全管理

現(xiàn)如今，為了保證露天礦作業(yè)的順利進行，需要做好對周圍環(huán)境的安全管理工作，提前調(diào)查好礦山露采作業(yè)的環(huán)境情況，加強對有害因素的整合，界定有害作業(yè)點，綜合評定作業(yè)環(huán)境的實際危害程度，更好地改善作業(yè)環(huán)境。在此過程中，還需要制定和實施安全防護措施，采取措施做好作業(yè)環(huán)境檢查和管理工作，科學設(shè)置安全標志，減少場地粉塵和生產(chǎn)性毒物等對施工效果的影響。

在對露天礦作業(yè)環(huán)境進行優(yōu)化和管理時，要注意核心內(nèi)容，一定要積極落實安全責任制，強化自身的監(jiān)督檢查職能，保證作業(yè)的安全性，積極落實生產(chǎn)安全管理工作。同時，還要認真研究露天礦中的作業(yè)內(nèi)容，通過對環(huán)境的監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)符合露天礦安全管理中的問題，創(chuàng)新管理模式，只有這樣才可以制定出安全的管理對策。由于安全管理內(nèi)容等是可變的，所以在開展安全管理工作時，要促進國家安全法律法規(guī)和露天礦采礦工作的有效結(jié)合，與生產(chǎn)實際有效結(jié)合，保證施工方案制定的安全性，從而保障安全管理措施的有效落實。

4.5 安全檢查和安全防護

安全檢查機制是露天礦穿孔爆破工作順利開展的基礎(chǔ)，所以說工作人員要構(gòu)建健全安全體系，注意檢查日期和頻率，一般情況下需要半個月進行一次檢查，各班組需要每天都要進行1次檢查。在對非定期檢查項目進行管理時，要結(jié)合工程的具體情況，確定檢查的日期與頻率。通過全面檢查，可以及時發(fā)現(xiàn)露天礦穿孔爆破工作中的問題和隱患，做好登記工作，建立整改，或者是消項制度，確定負責人員，完善整改措施，注意對經(jīng)費的控制[4]。

在消除隱患前，還要加強對防護措施的有效應(yīng)用。如果發(fā)生了問題，要馬上停工，等到整改后，才可以恢復施工。這就需要做好日常安全檢查，優(yōu)化安全管理制度，一定要做到獎懲分明，為后期制度的順利落實提供條件。在具體的施工中，發(fā)現(xiàn)其會對安全帶來影響，所以在開工前，要編制詳細的安全管理和檢查方案，注意實施細則，做好防護措施。在此過程中，監(jiān)理工程師還要進行審批，通過后才可以嚴格實施。最后，工作人員要對所在工點的責任人，實現(xiàn)書面交底工作，注意安全規(guī)則，從而進一步加強現(xiàn)場監(jiān)督和管理力度。

4.6 主要對炮孔的檢查驗收

在進行裝藥作業(yè)前，需要對炮孔進行全面檢查和驗收工作。當炮孔孔位和孔深不符合作業(yè)要求時候，要重新進行打孔。在具體的爆破中，炸藥爆炸產(chǎn)生會影響炮孔的孔徑，并且其孔網(wǎng)參數(shù)也會出現(xiàn)不同變化。所以說要想促進礦石和巖石能夠按照理想方向慢慢移動，要采取措施保證最小抵抗線，可以達到控制炮孔方向中的標準。同時，要注意對參數(shù)的選取，保證其與炮眼密度系數(shù)之間的密切聯(lián)系。因此，適當縮小抵抗線，可以保持巖體的完善性，加強對抗拒線的有效控制，最好將其保持在30cm到50cm之間，更好地應(yīng)付較小規(guī)模爆破作業(yè)。

此外，在進行規(guī)模大的爆破作業(yè)時，需要將抵抗線，控制在45cm到60cm之間，只有這樣才可以起到更好的爆破效果。對于巖體發(fā)育等問題對，需要適當縮小孔距，慢慢增大最小的抵抗線。一般情況下，在進行井下爆破作業(yè)的時候，會遇到炮孔進水等現(xiàn)象。為了預(yù)防拒爆現(xiàn)象的發(fā)生，需要采取措施做好基本的炮孔防水工作。特別是在地下水比較多的區(qū)域進行處理時，不可以忽視防水工作，最好應(yīng)用防水效果的電磁雷管，提高炸藥效果，減少其他安全問題的發(fā)生[5]。

4.7 包干管理模式

現(xiàn)階段，提高爆破質(zhì)量，保證爆破的安全性已經(jīng)成為露天礦穿孔爆破工作中的主要問題。這就需要做好基本的管理工作，促進穿孔機產(chǎn)量與質(zhì)量的有效結(jié)合，形成收入與勞績結(jié)合機制，此方式就是我們所說的包干管理模式。

（1）內(nèi)容和步驟。首先包干制管理，一般是將穿孔機組，與爆破人員的工資，依據(jù)質(zhì)量等進行科學化分解，主要將其分解到產(chǎn)出礦石上。等到完成質(zhì)量任務(wù)與消耗任務(wù)后，需要及時將工資支付給施工人員。因此，要結(jié)合鉆機的具體施工要求和炸藥消耗，提高爆破質(zhì)量。同時，要科學實行獎勵機制，促進工期和成本等內(nèi)容之間的有效結(jié)合。在采區(qū)發(fā)包中，要做好技術(shù)指導工作，實現(xiàn)安全監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)材料和機具在應(yīng)用中的質(zhì)量問題，保證檢驗的準確性，主要按照勞動力實現(xiàn)科學化配備。最后，對工期和質(zhì)量標準等進行科學化設(shè)定。

（2）注意合同簽訂與執(zhí)行。結(jié)合工程情況，明確承包范圍，結(jié)合工程條款內(nèi)容，設(shè)定工期，加強對成本和出礦量的有效整合，將其編制為合同。要想讓合同能夠得到及時處理，要采取適當增加質(zhì)量檢驗工作，提高安全監(jiān)督效果。如果工作人員在現(xiàn)場監(jiān)督和指導中，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量問題，一定要按照書面的通知形式等，及時糾正承包方的限期。

（3）驗收。等到露天礦穿孔爆破工作完成后，此施工中的雙方，需要積極組織班組長和技術(shù)人員等，加強工程驗收，保證工程可以按合同進行，積極發(fā)揮承包方在其中的監(jiān)督作用[6]。

5 結(jié)語

由此可見，影響露天礦穿孔爆破工作質(zhì)量的因素比較多，如巖石性質(zhì)和環(huán)境等。這就需要通過對不同技術(shù)的有效應(yīng)用，保證爆破的安全性。同時，還要做好管理工作，采取可量化的防護措施，改進露天礦穿孔爆破方案，從而為礦山生產(chǎn)的安全進行提供條件。