淺談改善中深孔采礦爆破效果的措施

■常雙旺巴土那生

（1新疆鄯善縣紅云灘礦業有限責任公司新疆烏蘇833000；2新疆地礦局第一地質大隊新疆烏蘇833000）

淺談改善中深孔采礦爆破效果的措施

■常雙旺1巴土那生2

（1新疆鄯善縣紅云灘礦業有限責任公司新疆烏蘇833000；2新疆地礦局第一地質大隊新疆烏蘇833000）

在露天礦開采中，穿孔爆破是開采工藝中重要的一個環節。爆破效果的好壞直接影響鏟裝運輸的效率和采礦的經濟成本。爆堆的大塊率是衡量爆破效果好壞的重要指標之一，大塊率高直接增加二次爆破的成本，影響礦山的生產和安全。中深孔采礦是大中型地下礦山廣泛應用的一種采礦方法，其爆破效果的好壞直接影響到礦山生產的安全、勞動生產率、作業成本以及各項技術經濟指標。就改善中深孔采礦爆破效果的措施，本文作了淺談。

中深孔采礦 爆破效果 改善措施

深孔爆破是露天礦山重要的生產工藝，在礦山生產中礦巖爆破塊度的大小，直接影響到整個生產成本。當前，中深孔落礦一般存在的主要問題有三點：第一，大塊率高；第二，采幅與設計要求差距大；第三，中深孔施工質量差，容易串炮，礦石采不下來。這些問題嚴重影響了礦山的正常生產：首先，勞動生產率低。主要表現在耙礦工效低，大塊的二次破碎和處理卡斗時間太多；其次，二次爆破材料消耗大；三，貧化損失高；四，安全事故多。由于大塊多，二次爆破頻繁，相應地增加了爆破事故，惡化了作業條件；五，采礦成本高，設備利用率低。因此，為提高礦山的經濟效益，必須采取有效措施改善中深孔的爆破效果。近幾年來，礦塊中深孔爆破按照如下有效途徑嚴格組織施工爆破，取得了比較好的爆破效果。

1　為爆破創造良好的條件

良好的爆破條件與爆破質量的改善有著密切的關系：多個薄弱面，爆破能量得不到充分利用，爆破能沿著炮孔之間的薄弱面大量溢散，形成光面爆破的爆破效應，很快將炮孔之間的巖背擊穿，使成排炮孔過早沿著炮孔之間的薄弱面脫落而形成大塊。參照以上分析和筆者多年的實踐經驗，礦塊爆破的炮孔密集系數取20，即最小抵抗線W取12 m，炮孔孔底距取24m。因此，首先必須保證第一排深孔落礦的補償空間系數控制在15%～20%。其次，垂直切割自由邊界必須大于深孔的孔底端邊界，以保證深孔落礦時有完整的、足夠的自由面，減少夾制性。再次，單位炸藥消耗量的優化。單位炸藥消耗量的優化選擇主要取決于礦石爆破性和具體的爆破條件。其確定方法一種是進行爆破試驗，選最優值，另一種是用經驗公式確定。根據確定單位炸藥消耗量的經驗公式，同排同段，以充分利用自由面。第四，每個深孔既要用雷管主爆，又要用導爆索作輔助起爆，以確保起爆和傳爆的可靠性。第五，對全部深孔要清洗干凈，嚴格驗收，對不合格深孔，發現后要處理，確保每個炮孔都能裝好藥，深孔合格率要達95%以上。第六，對爆破器材要嚴格檢查試驗，確保質量，有利于提高爆破效率。

2　優化爆破參數

爆破參數的優化主要是指單位炸藥消耗量、最小抵抗線、炮孔密集系數的合理確定。

首先，最小抵抗線的優化。根據巖石爆破作用機理，爆破應力波和爆轟氣體是礦巖破碎的原動力。爆破應力波在礦巖中生成裂隙，爆轟氣體則擴展礦巖中的已有裂隙并使破碎的礦巖飛離。但應力波的能量隨著距爆源中心距離的增加成指數衰減。其作用區域分為沖擊波作用區、壓縮波作用區和彈性波作用區，巖石破碎主要發生在沖擊波作用區和壓縮波作用區，兩區的范圍為藥包半徑的10～15倍。在此范圍以外的巖體，只能是爆生氣體準靜態膨脹，作功，并使巖體拋擲和坍塌。根據以上分析，總結多年的經驗，確定礦塊爆破的最小抵抗線優化為W=12 m。

其次，炮孔密集系數的優化。根據國外學者提出的“小抵抗線、大孔距”的理論和礦巖爆破破碎機理，礦巖爆破破壞是受氣體推力和反向應力波共同作用的結果。當孔底距過小時，炮孔之間的礦背減小，在成排炮孔之間造成一鑿巖機械氣動工具。

3　改進爆破工藝

首先，起爆微差時間的合理選擇。微差爆破是降低爆破地震效應的爆破技術，在使用中發現其具有改善爆破塊度、提高爆破質量等方面的作用。但這種作用的關鍵是微差時間的合理確定。從爆破能量充分利用來看，有學者從殘余應力作用機理出發，認為在微差爆破條件下，先爆藥包在巖體內形成了應力狀態，它保持到后爆藥包爆破，猶如一個充滿氣體有內壓的瓶子，在外力不大的作用下就炸得粉碎，從而改善爆破塊度、提高爆破質量，其推薦的微差時間為5～35 ms。也有學者從巖石相互碰擊的作用出發，認為間隔時間一方面應長到足以使前排礦石爆開，為后排爆破創造自由面，另一方面又要短到前排。礦石仍在運動中，而后排礦石又爆開了，從而兩組運動的礦石在空間發生激烈的碰擊，進行再破碎，減小大塊，其推薦的微差時間為20～50 ms。根據以上分析礦塊爆破應用前5段毫秒延時雷管延時為25 ms，滿足生產需要。

其次，提高炮孔裝藥密度。采取提高孔底裝藥密度和炸藥消耗量，減小孔口不必要的炸藥消耗。

再次，加強深孔堵塞。加強堵塞，可使巖石中爆炸氣體的作用發揮得更好，在其它條件相同的情況下，與不堵塞相比，堵塞能提高爆破效果10%以上，降低炸藥消耗量10%以上。

4　防治拒爆

在巷道掘進中，拒爆容易造成重大事故，發生拒爆后必須及時處理，避免爆破事故的發生。針對造成拒爆主要是人為原因的現象，必須采取針對性的措施。

首先，從成束的電雷管中抽取單個電雷管時，不得手拉腳線，硬拽管體，也不得手拉管體硬拽腳線，應將成束的電雷管順好后在逐個抽取，避免雷管腳線斷絲。

其次，爆破前加強現場環境整改，對影響爆破現場裝藥、連線的不利因素進行整改，連線時確保雷管腳線接頭符合標準化要求，避免雷管腳線與金屬網、淋水、泥漿接觸，提高電爆網路的通電性能。

再次，提高裝藥技能水平。裝藥時要輕推慢送，用木炮棍緩慢將藥卷推入孔底，并用封泥封實封滿。裝藥時嚴禁快推重搗，防止在重力作用下使腳線皮與孔壁摩擦破損，導致雷管腳線金屬絲接地，影響爆破效果。

第四，加強對起爆器材的檢查。必須定期檢驗起爆器的各項性能參數，并進行防爆性能檢查。每次爆破作業前，爆破工必須做電爆網路全電阻檢查。爆破工攜帶起爆器時，防止起爆器受潮、短路造成漏電，影響爆破。

第五，使用彩帶檢查是否有拒爆產生。在裝藥藥卷上留設一定長度的彩帶，可以記錄炮眼是否爆破。爆破后的炮眼，彩帶會炸碎，拒爆炮眼彩帶較完整，爆破后及時檢查彩帶，可以發現現場是否有拒爆。

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P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-452-1