探討露天礦山開采中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

樊杰

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，露天采石業(yè)也快速發(fā)展。為了保證施工安全，提高生產(chǎn)率，露天礦區(qū)在技術(shù)上采用技術(shù)先進(jìn)的中深孔爆破技術(shù)。本文闡述了中深孔引爆技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，分析并探討了露天礦山開采中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：露天礦山 開采 中深孔爆破技術(shù) 應(yīng)用

一、中深孔引爆技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

由于淺孔爆破具有眾多缺點(diǎn)，如挖掘循環(huán)單進(jìn)低，掘進(jìn)的速度較慢，效率較低、炸藥和雷管的消耗量大，需要人員勞動的環(huán)節(jié)比較多，需要的時間長等，因此，為了提高掘進(jìn)效率、確保安全生產(chǎn)以及提高生產(chǎn)水平，中深孔爆破技術(shù)已經(jīng)成為露天礦區(qū)采用爆破技術(shù)的首選。中深孔爆破技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：

1、安全性高

露天礦區(qū)進(jìn)行中深孔爆破前，會有專業(yè)的爆破技術(shù)人員進(jìn)行對爆破器材的運(yùn)輸，所以在爆破前就會降低事故的發(fā)生率；爆破時，與其他爆破方法相比較而言，中深孔爆破技術(shù)是自上而下在臺階上進(jìn)行，在爆破時，工作人員可以站在平臺上，從而確保采礦作業(yè)的安全性，為工作人員提供了很好的工作環(huán)境。

2、機(jī)械化程度高

中深孔爆破技術(shù)機(jī)械化程度較高，在開采時，該技術(shù)與其他開采技術(shù)和鑿巖穿孔等設(shè)備，如小型牙輪鉆機(jī)、勾機(jī)、潛孔鉆機(jī)、翻斗汽車等配套使用來進(jìn)行作業(yè)，從而在很大程度上提高了開采質(zhì)量和產(chǎn)量。

3、減少爆破次數(shù)

在爆破時，中深孔爆破技術(shù)采用多排微差爆破方式，使得一次爆破量大，減少了爆破的次數(shù)，且飛石很少，同時使采場的設(shè)備利用率得以提高。

4、降低噪音

一般爆破性作業(yè)在發(fā)生爆破時會產(chǎn)生很大的噪音，而中深孔爆破技術(shù)使爆破噪音降低。同時，爆破的巖石破碎均勻且質(zhì)量較高。

5、提高挖裝率

在開采時，中深孔爆破技術(shù)與鑿巖穿孔設(shè)備配套使用，中深孔爆破技術(shù)在爆破時能夠控制爆破的范圍、方向、高度等，所以，其他設(shè)備在挖裝時就會減少時間，提高挖裝的效率，保證裝運(yùn)順利。

6、成本較低

由于中深孔爆破技術(shù)有爆破設(shè)計參數(shù)數(shù)據(jù)，在爆破前，通過對礦區(qū)的考察，然后結(jié)合參數(shù)數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)整爆破參數(shù)，確保獲得理想的爆破效果，提高鉆孔的延米爆破量，從而降低爆破成本，提高礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、中深孔爆破中炮孔布置與設(shè)計的技術(shù)應(yīng)用

1、炮孔布置方式

隨著爆破技術(shù)的發(fā)展，爆破規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時爆破的孔數(shù)及排數(shù)增加。在這種情況下，一般都采用多排微差爆破作業(yè)，以提高爆破質(zhì)量，降低炸藥消耗，減少爆破次數(shù)。露天礦山爆破炮孔有垂直孔和傾斜孔之分。垂直孔適用于各種地質(zhì)條件，操作簡單，鉆孔進(jìn)度快。缺點(diǎn)是爆破巖石大塊率比較多，常常留有根坎，梯段頂部經(jīng)常發(fā)生裂縫，梯面穩(wěn)固性比較差；傾斜孔布置的抵抗線比較均勻，爆破破碎時不易產(chǎn)生大塊和殘留根坎，梯段比較穩(wěn)固，梯段容易保護(hù)。爆破軟質(zhì)時能取得很高的效率，爆破堆積巖塊的形狀比較好。缺點(diǎn)是鉆鑿傾斜孔的操作比較復(fù)雜，容易發(fā)生鉆鑿事故，在堅硬中不宜采用，鉆孔速度比垂直孔慢。實(shí)際中大多是以三角形（梅花）布孔方式，前排采取傾斜孔，后排采用垂直孔。

2、炮孔的設(shè)計和布孔

露天礦山爆破有兩個抵抗線―底盤抵抗線和最小抵抗線，設(shè)計和布孔時要特別小心。底盤抵抗線是指從臺階坡底線到第一排孔中心軸線的水平距離，它是一個重要的爆破參數(shù)。過大的底盤抵抗線會造成根底多、大塊率高、后沖作用大；過小則不僅浪費(fèi)炸藥、增大鉆孔工作量，而且易產(chǎn)生飛石危害，對后排的爆破效果均產(chǎn)生很大的影響。底盤抵抗線的大小同炸藥威力、巖石可爆性、巖石破碎塊度要求以及鉆孔直徑、臺階高度和坡面角等因素有關(guān)。

三、中深孔爆破中裝藥的技術(shù)應(yīng)用

中深孔爆破裝藥一般分連續(xù)裝藥、分散裝藥、孔底間隔裝藥和混合裝藥結(jié)構(gòu)。在裝藥過程中，要嚴(yán)格控制每孔的裝藥量和裝藥長度，發(fā)現(xiàn)堵孔時，應(yīng)停止裝藥并進(jìn)行處理。在未裝入雷管等敏感爆破器材時以前，可用木桿或竹竿處理，嚴(yán)禁用鉆具處理。炮孔內(nèi)有水時要用防水炸藥，裝藥過程中要防止炸藥未到底和未上下連接及上浮，用繩子吊藥卷時要防止裝藥過程中藥卷脫落造成堵塞。

當(dāng)孔深超過8米時，一般每孔裝兩個起爆藥包，分別置于距孔口和孔底各1/3處，可以充分發(fā)揮爆炸能量利用率。比較常用的是連續(xù)裝藥和分散裝藥結(jié)構(gòu)。當(dāng)巖石堅固系數(shù)f=8～12時，連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)也可采用以下方式：底部由于巖體受到的夾制作用最大，阻力也高，通常采用全耦合裝藥，全耦合裝藥段的長度不小于1.3倍底盤抵抗線。而在中上部的巖體，由于臺階坡面的存在，提供了自由面，巖體受到的阻力較小，所以需要的炸藥能力較低，因此應(yīng)降低裝藥量，避免爆破后，該部位的巖塊過分粉碎和過分前拋，通常采用不耦合裝藥。以￠115孔為例：當(dāng)采用粉藥時，底部全耦合裝藥，中部采用￠70塑料帶裝藥后吊入孔內(nèi)；當(dāng)采用乳化炸藥時，下部連續(xù)裝￠90乳化炸藥，中部裝￠70乳化炸藥，兩種方式上部均按公式（20～30）×D計算堵塞長度。此外還可以根據(jù)巖石的性質(zhì)、節(jié)理發(fā)育情況、走向、可爆性等同時或部分組合采用間隔、堵空、底部裝高威力炸藥，中上部裝低威力炸藥、底部耦合裝藥，中上部不耦合裝藥等多種技術(shù)。

四、中深孔爆破中填塞的技術(shù)應(yīng)用

炮孔填塞是爆破作業(yè)重要工序之一。填塞的目的在于使炸藥爆炸的能量等到很好利用，改善巖石爆破破碎效果，延長爆炸氣體在巖石中的作用時間，調(diào)節(jié)炮孔中爆炸壓力，以提高炸藥能量利用率。同時還可以減少空氣沖擊波、噪音、個別飛石的危害。

填塞長度主要與炮孔孔徑、最小抵抗線、填塞質(zhì)量、填塞材料等有關(guān)。一般來說填塞長度不能小于最小抵抗線。填塞長度Lt按以下公式計算：垂直孔Lt=（0.7～1.0）W1；傾斜孔Lt=（0.9～1.0）W1或者Lt=（20～30）D，式中W1―底盤抵抗線；D―炮孔直徑。

填塞必須達(dá)到設(shè)計要求的長度和密實(shí)度，嚴(yán)禁不堵塞爆破。填塞材料一般用鉆孔巖粉、尾礦砂、砂、黏土等，禁止使用石塊和易燃材料。在有水炮孔填塞時，應(yīng)防止填塞懸空，一般用長竹竿壓住藥卷，防止藥卷上浮超過殉爆距離造成拒爆，然后慢慢地邊往孔內(nèi)邊填料邊慢慢上提竹竿，既要保證填料落到實(shí)處，又要保證竹竿不被埋死提不上來。當(dāng)上部采用空氣間隔時為保證有效填塞， 把淘汰不回收的炸藥袋用竹竿壓到需要堵塞的深度后邊填料邊把竹竿往上提，確認(rèn)炸藥袋不再往下落后再填滿為止。

五、中深孔爆破中起爆的技術(shù)應(yīng)用

傳統(tǒng)的起爆網(wǎng)絡(luò)容易受外界的影響，所以，傳爆性能的表現(xiàn)不佳。而中深孔爆破起爆網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)起爆網(wǎng)絡(luò)不同。中深孔爆破起爆網(wǎng)絡(luò)采用的是毫秒微差非電雷管、非電導(dǎo)爆管系統(tǒng)和起爆引爆器等，其起爆網(wǎng)絡(luò)傳爆方向四通八達(dá)，以網(wǎng)格狀多通道呈現(xiàn)出來，如果導(dǎo)爆管或個別雷管出現(xiàn)問題也不會影響整個起爆網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)爆性；起爆雷管不受其他條件的限制，可以無限擴(kuò)展封閉網(wǎng)絡(luò)最后點(diǎn)擊起爆整個網(wǎng)絡(luò)；整個起爆網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接簡單，方便作業(yè)人員的檢查。

六、結(jié)束語

中深孔爆破技術(shù)先進(jìn)，被眾多露天礦山廣泛應(yīng)用，不僅降低了礦區(qū)的投資成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且在技術(shù)上確保了礦區(qū)作業(yè)的安全度。企業(yè)應(yīng)該結(jié)合礦區(qū)的地質(zhì)條件和生產(chǎn)規(guī)模等多方面的特點(diǎn)，選擇符合自身的爆破技術(shù)，以便獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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