露天深孔臺(tái)階爆破技術(shù)應(yīng)用

呂傳皓

摘要：本文闡述了面對(duì)1號(hào)露天礦復(fù)雜的地質(zhì)條件及周?chē)h(huán)境制定深孔臺(tái)階爆破方案的實(shí)施，并對(duì)它在1號(hào)露天礦的應(yīng)用實(shí)用效果進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

Abstract： This article elaborated the implementation of deep hole bench blasting plan facing the complex geological conditions and the surrounding environment of No.1 open pit mine expounds the application effect.

關(guān)鍵詞：露天礦；深孔臺(tái)階爆破；應(yīng)用

Key words： open pit；deep hole bench blasting；application

中圖分類(lèi)號(hào)：TD235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）30-0073-02

0 引言

目前1號(hào)露天礦正進(jìn)行大規(guī)模玻璃生產(chǎn)，該露天礦采用露天深孔開(kāi)采方式，但由于該露天礦地質(zhì)條件較復(fù)雜，該礦所在地破碎帶與斷層交替依存，致使?jié)摽足@難以成孔，砸窯能量得不到充分利用；而且該礦與民宅相距僅300m，人、畜的頻繁出入對(duì)礦巖爆破警戒的設(shè)置造成不小的困擾。

以上問(wèn)題不僅嚴(yán)重威脅持續(xù)安全生產(chǎn)，同時(shí)面對(duì)每年增加剝離生產(chǎn)任務(wù)，如何在確保周邊居民、牲畜相對(duì)安全的前提下進(jìn)行礦巖爆破，是工前不可回避的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)此，本文結(jié)合深孔爆破技術(shù)特點(diǎn)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)露天深孔臺(tái)階爆破技術(shù)方案進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。

1 工程概況

1號(hào)露天礦山采區(qū)與民宅之間僅有300m的距離。在露天深孔開(kāi)采過(guò)程中，生產(chǎn)隊(duì)使用KQGS--150潛孔鉆機(jī)按照165mm的直徑設(shè)計(jì)進(jìn)行打孔，并進(jìn)行深孔爆破。該礦使用裝有硝酸炸藥的塑料導(dǎo)爆管毫秒雷管對(duì)礦巖進(jìn)行分段爆破，爆破臺(tái)階高15m。爆破隨著水泥產(chǎn)銷(xiāo)量的不斷增加，石灰石需求量為產(chǎn)量480萬(wàn)噸（礦石200萬(wàn)m3）。

2 爆破設(shè)計(jì)方案的選擇及參數(shù)

工程隊(duì)根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備條件、起爆點(diǎn)的地質(zhì)地貌以及周邊環(huán)境，在合理合法的前提下參考銷(xiāo)售合同，決定使用露天中深孔臺(tái)階爆破方案。在施工中，使用？準(zhǔn)165mm潛孔鉆機(jī)打孔，再?gòu)纳系较路峙_(tái)階開(kāi)采。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況和爆破方案，確定爆破參數(shù)（見(jiàn)表1）。

3 炮孔布置、裝藥、堵塞和起爆網(wǎng)路

3.1 炮孔布置

爆破前，根據(jù)圖1所示梅花形樣式布置炮孔。

3.2 裝藥、填塞

在爆破孔內(nèi)干燥無(wú)水的條件下，采用2號(hào)巖石硝銨散裝炸藥（每個(gè)炸藥包裝40kg硝銨）。如果爆破孔內(nèi)有水，則最好用巖石乳化炸藥進(jìn)行爆破。采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，炸藥沿著炮孔軸向方向連續(xù)裝填，每隔四、五米用隔斷器做一個(gè)1.5m的隔斷區(qū)間。炸藥包按1孔2包進(jìn)行放置，孔底0.3～0.5m的位置放1包，藥柱頂端0.5m的位置再放1包。每個(gè)炮孔裝填好炸藥后，必須用炮泥、鉆孔細(xì)屑將剩余的長(zhǎng)度塞滿，但是切忌填塞可燃物、石塊等材料，并且填塞部分中間不能有空洞。另外，在填塞時(shí)注意不要破壞起爆網(wǎng)路，并且一定要填塞密實(shí)，以免爆破時(shí)因填塞不當(dāng)造成安全事故。具體可按圖2進(jìn)行裝藥。

3.3 布置起爆網(wǎng)路

逐孔起爆。每孔內(nèi)裝2發(fā)EXEL16段非電導(dǎo)爆管雷管，地表雷管孔間設(shè)置17ms延期雷管，排間設(shè)置42ms延期雷管，按照?qǐng)D3設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐孔起爆。將導(dǎo)爆管裝入爆破孔時(shí)，必須確保所有導(dǎo)爆管都裝入塑料連接套內(nèi)，這樣才能保證爆破效果達(dá)到預(yù)期要求。

4 爆破安全距離計(jì)算及安全警戒范圍

4.1 爆破地震安全距離

通過(guò)式（1）計(jì)算爆破地震安全距離V：

在式（1）中，V表示“爆破地震引起的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度（cm/s）”；R表示“爆破中心到保護(hù)物最短距離（m）”；Q取212.9kg，表示“最大一段裝藥量”；K為“巖石系數(shù)”，a是“與K相匹配的衰減指數(shù)”，K=170，a=1.5。將已知參數(shù)代入式（1）得到爆破地震安全距離V的取值0.48cm/s。

4.2 爆破沖擊波距離

爆破地震安全距離V的取值采用式（2）計(jì)算得到：

在式（2）中，RK表示“爆破沖擊波對(duì)掩體內(nèi)人員最小允許距離”，單位為m；Q表示“最大一段裝藥量”，單位為kg。將表1中Q的取值代入式（2）得到R的計(jì)算結(jié)果149.3m。

爆破時(shí)，只要按照設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量和長(zhǎng)度布置炸藥孔，就基本可忽略爆破沖擊波所產(chǎn)生的影響。

4.3 爆破飛散物飛散距離

通過(guò)式（3）計(jì)算爆破飛散物飛散距離Rf：

在式（3）中，R表示“爆破飛散物飛散距離”，單位是m；K表示“安全系數(shù)15—16”，該方案所采用的安全系數(shù)為15.6；而炮孔直徑D的取值為16.5cm。將已知參數(shù)代入式（3），得到Rf的計(jì)算值257.4m。

5 效果分析

①號(hào)露天礦深孔爆破方案，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況通過(guò)預(yù)留保護(hù)層，設(shè)置緩沖帶等錯(cuò)中技術(shù)措施后，有效避免了爆破時(shí)石渣飛濺，起爆點(diǎn)附近民宅沒(méi)有因此遭受破壞。

②在地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)單一的區(qū)段，按照設(shè)計(jì)方案爆破后基本沒(méi)有出現(xiàn)大塊、根底問(wèn)題；在地質(zhì)條件比較復(fù)雜的區(qū)段（如破碎帶、斷層交錯(cuò)的區(qū)段），基于原爆破方案進(jìn)行適度調(diào)孔、排拒和孔底超深，使得爆堆大塊率未超過(guò)設(shè)計(jì)范圍，同時(shí)也有效降低了根底出現(xiàn)的頻率，從而大大提高了生產(chǎn)能力。

③經(jīng)多次試驗(yàn)論，所設(shè)計(jì)的爆破方案最終都能達(dá)到安全、高效的爆破效果，并且炸藥單耗不高，有效節(jié)約了生產(chǎn)成本，真正實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

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