改善分段鑿巖中深孔爆破質量的措施

河南嵩縣金牛有限公司 王曉峰 王衛東 張華濤 秦長旭 王宜勇

改善分段鑿巖中深孔爆破質量的措施

河南嵩縣金牛有限公司 王曉峰 王衛東 張華濤 秦長旭 王宜勇

河南嵩縣金牛有限公司（以下簡稱金牛公司）在黃金開采中，采用分段空場嗣后充填采礦法和上向水平分層充填采礦法，分段空場嗣后充填采礦法采用中深孔落礦、電耙出礦工藝。為了解決生產中落礦就存在著大塊產出率高、出礦困難等問題，筆者在多年的實踐中，不斷對鑿巖爆破參數及工藝進行研究和改進。使二次爆破炸藥單耗由原來的0.66kg/t下降為0.21kg/t，保證了采場連續均衡出礦，提高了采場生產能力，取得了較好的經濟效益。

一、地質概況和開采方法

1.地質概況。礦區內地層發育較全，主要出露的地層有太古界、太華群和中元古界長城系熊耳群、第四系沿水系溝谷兩側分布,本區地層較老，巖層變質較深，構造變動強烈，巖漿活動頻繁，成礦原因為巖漿侵入地表時熱液蝕變成礦。金牛公司4#礦體為主礦體，井下開采部分走向長約750m，傾向長約260m，平均厚度15m，呈脈狀產出，傾向北東，傾角25°～65°。

2.采礦方法。采用分段空場嗣后充填采礦法，分段高度10m左右，采用YGZ—90型鑿巖機上向扇形孔，孔徑55～57m，中深孔落礦，30kW電耙出礦，耙距40m內，采用1臺3t架線式電機車牽引8輛2m3礦車運礦，日生產能力1 000t。

二、鑿巖爆破的改進措施

1.調整炮孔參數。炮孔參數的選擇主要根據礦石條件，所使用的鑿巖設備和孔徑以及要出礦的塊度等。選擇合適的抵抗線（W）、孔間距（a）以獲得最佳爆破效果和經濟效益。以往經驗是選擇中深孔爆破參數時，習慣取最小抵抗線W=（22～30）d；炮孔密集系數m=（0.7～1.2）W，由此計算的最小抵抗線應為1.27～1.65m，孔底距應為0.9～1.9m。但大抵抗線小孔底距的炮孔排列會使礦石在炮孔的排面位置形成薄弱面，在爆破時，裂隙首先在同排孔之間發展，形成整排一塊往下落，導致大塊太多。因此，根據鉆孔直徑和礦體硬度節理裂隙的分布選取最小抵抗線為W=（16～25）d，采用大孔距、小抵抗線提高炮孔密集系數的原則，擬定炮孔最小抵抗線為0.9～1.2m，炮孔密集系數為2.0，孔底距為1.4～1.8m。布孔時前排與后排錯開布置，同時在鑿巖過程中孔位可以根據節理裂隙間距而定。盡量使炮孔遠離裂隙的位置，這樣雖然布孔時排距不一，但爆破效果明顯。根據節理裂隙的分布來布孔，盡量避開節理裂隙，從而使爆炸氣體及壓力波作用均勻，提高爆破效果。

2.該單排同段為多排同段遞減爆破。為了盡可能地減小爆破塊度，提高爆破塊度的均勻性，降低材料消耗量，采用多排同段遞減爆破工藝。

由于采用小抵抗線大孔距的炮孔排列，使炸藥的爆破能量在礦石中得到均勻分布，有利于礦石破碎。再加之用多排同段起爆，使各排孔的爆轟壓力波相互疊加，達到更好的破碎效果。

由于上次爆破的作用，使爆破區周圍1.5～2.0m的礦體產生爆破裂隙，這些爆破裂隙和原生節理裂隙共同作用，導致爆破后出現部分大塊。而采用多排同段爆破技術，可增強爆破過程的相互擠壓，同時破碎后礦石之間存在相互碰撞，從而使爆破后礦石塊度大大降低。為了防止給下一次爆破產生過多的爆破裂隙，影響下一次爆破，采用多排同段遞減的爆破方式，改最后一排為單排爆破，并適當減少最后一排的裝藥量，以減少下次爆破區的爆破裂隙，進而降低下次爆破的大塊率。實踐證明，采用多排同段爆破技術增加了炸藥的破碎作用，降低了爆破過程中完全沖擊波的效應，進一步加強了礦石的破碎度。

3.合理分配裝藥量。扇形中深孔爆破裝藥量分布不均勻，孔底炸藥最分散，孔口炸藥最集中。孔口炸藥起爆時，先將整排炮孔的孔口各孔位貫通，然后才能排推出去，導致孔口產生大塊。另外，孔口炸藥爆炸沖擊波巨大，可能會將起爆炮頭帶出，引起某孔拒爆，產生大塊。因此，需要將每孔孔口裝藥量裝得參差不齊，改變孔口炸藥集中現象，這樣既減少成本，又提高爆破效果。

4.改變起爆點。改孔口起爆為孔口、孔底同時起爆。采用導爆索連接孔底和孔口炮頭，并加強填塞，盡量延長爆炸氣體作用于礦石的時間。

5.選擇合理的裝藥量。炸藥單耗是爆破的重要參數之一，若產生粉礦多，成本則高；過低則出現大塊過多或爆破不掉，引起安全隱患。因此，對于不同的礦體，采用不同的炸藥單耗，在確定單耗時必須將節理裂隙發育程度等地質條件考慮其中，在裝藥時采用間斷裝藥，使炸藥盡可能均勻地布置在炮孔中。

三、爆破結果分析對比

金牛公司經過多年的生產實踐，對鑿巖的參數進行了改進，使得爆破后大塊產出率由35%下降為10%，減少了二次爆破量，提高了供礦效率，降低了成本，保證了采場的生產能力，提高了作業安全性，具體分析結果見表1。

表 1 2005—2009年爆破效果對比

在中深孔采礦爆破作業中，鑿巖、爆破、起爆等諸多環節都存在產生大塊的因素，再生產過程中都要結合當地的地質實際情況將諸多因素考慮進來，并在生產實踐中進一步優化，以達到最佳效果。