爆破一次成井技術(shù)探討

摘要：通過(guò)分析該礦巖石構(gòu)造情況及溜井施工工藝， 結(jié)合現(xiàn)有

設(shè)備， 從理論上論證并實(shí)施爆破一次成井的可行性，并進(jìn)一步確定爆破方案的布孔方式、裝藥結(jié)構(gòu)、炮孔爆破參數(shù)等。

關(guān)鍵詞：中深孔 一次爆破成井 技術(shù)

礬山磷礦屬于巖漿巖型磷鐵共生礦床，主要磷礦體有三條：Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)和Ⅲ號(hào)礦體，超貧磁鐵礦體三條：CTⅠ、CTⅡ、CTⅢ。本礦區(qū)成礦母巖——礬山雜巖體具有明顯似層狀結(jié)構(gòu)，致礦體、夾石及頂?shù)装鍑鷰r力學(xué)強(qiáng)度的差異性，其特征是頂板硬、礦層軟、夾石硬、直接底板軟、間接底板硬；礦體及其頂?shù)装遘浻矌r層交替出現(xiàn)使礦巖力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜多變；在采礦生產(chǎn)過(guò)程中，由于頂板堅(jiān)硬不易崩落，極易形成沿礦體（磷灰石巖）及直接底板軟弱層抽冒。

礦巖的主要物理力學(xué)參數(shù)：①礦石體重：3.27t/m3；②圍巖體重：3.26t/m3；③礦石硬度系數(shù)：f=6～8；④圍巖硬度系數(shù)：f=8～10；⑤礦巖松散系數(shù)：1.60。

1 溜井施工現(xiàn)狀

該礦溜井采用普通法和吊罐法施工，不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、工期長(zhǎng)而且當(dāng)溜井施工通過(guò)構(gòu)造帶或富礦時(shí)，放炮后鑿巖工不敢再繼續(xù)進(jìn)入施工，所以部分溜井難以施工到位，從而影響掘進(jìn)出渣和出礦，制約了正常生產(chǎn)。因此，在礦山目前的技術(shù)條件下，能否對(duì)溜井施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，是生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題。目前，該礦對(duì)部分未施工到位的溜井和中短天井進(jìn)行一次爆破成井試驗(yàn)，并取得了成功。

2 爆破設(shè)計(jì)方案

按工程條件及爆破環(huán)境，確定采用100B潛孔鉆鉆孔爆破，中間空孔的孔徑為115mm，其余孔的孔徑為90mm，一次爆破達(dá)到設(shè)計(jì)深度，共設(shè)計(jì)17個(gè)孔（見附圖）；先施工1#孔，探明溜井實(shí)際深度，然后按照炮孔的序號(hào)進(jìn)行施工。

爆破設(shè)計(jì)為一次爆破，1#孔不裝藥做為自由面，2、3、4、5#掏槽孔分4個(gè)段，其中2#孔1段，3#孔2段，4#孔3段，5#孔4段；輔助孔6#、8#孔5段，7#、9#孔6段；周邊孔10#、11#孔7段；12#、13#孔8段；14#、15#孔9段；16#、17#孔10段。

使用半秒延期導(dǎo)爆管雷管，每個(gè)孔裝藥長(zhǎng)度4m（用塑料袋裝上直徑32mm藥卷），充填長(zhǎng)度2m，反向孔底起爆，簇聯(lián)爆破網(wǎng)路。

3 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 爆破器材選擇：設(shè)計(jì)選用半秒延期導(dǎo)爆管雷管，YJYC-500X型起爆器；炸藥選擇2#巖石硝銨炸藥，藥柱直徑選擇32mm、150g/藥卷。

3.2 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)：炮孔直徑90 mm，炮孔深度6.0m，填塞長(zhǎng)度2.0m，炮孔數(shù)目17個(gè)（其中空孔1個(gè)）。

3.3 單位炸藥消耗量：本工程為成井爆破，設(shè)計(jì)單位炸藥消耗量為4.5kg/m3，總藥量108kg。

3.4 單孔裝藥量：掏槽孔設(shè)計(jì)為Q=9.0kg/孔，其中掏槽孔3個(gè)藥/層，其余2個(gè)藥/層，裝藥長(zhǎng)度為4.0m。

3.5 填塞材料：堵塞的材料應(yīng)用粘土做炮泥，并用木棍分層搗實(shí)，且堵塞的長(zhǎng)度應(yīng)符合規(guī)定，保證爆破效果。

3.6 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在進(jìn)行大孔爆破時(shí)，當(dāng)孔深小于6m時(shí)，使用一個(gè)起爆藥包，留1m作為填塞，這也驗(yàn)證了孔網(wǎng)參數(shù)的合理性。

4 爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路，采用半秒延期導(dǎo)爆管雷管，簇聯(lián)起爆，具體為：導(dǎo)爆管遠(yuǎn)程電子引爆機(jī)（擊發(fā)）→導(dǎo)爆管（傳爆）→非電毫秒延期雷管（引爆起爆彈）→引爆起爆彈藥柱。

5 爆破安全注意事項(xiàng)

井下爆破的有害作用為爆破震動(dòng)、沖擊波、噪音等，根據(jù)本工程爆破的特點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)確定爆破震動(dòng)的安全警戒范圍。

5.1 爆破產(chǎn)生振動(dòng)對(duì)周圍的影響采用質(zhì)點(diǎn)垂直振動(dòng)速度來(lái)衡量，根據(jù)國(guó)家《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定，最大一段允許裝藥量Qmax按下列公式計(jì)算：Qmax=R3（v/k）3/a。

式中：R——從爆破中心到保護(hù)物的距離，m；v——建筑物或設(shè)施允許的震動(dòng)速度，cm/s；k——與爆破地質(zhì)條件有關(guān)的參數(shù)，取k=200；a——爆破地震衷減指數(shù)，取a=1.7。

因此，一次爆破藥量在100kg左右時(shí)，對(duì)人員、地表建筑物沒(méi)有影響。

5.2 裝藥時(shí)安全注意事項(xiàng)

①進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后首先檢查裝藥現(xiàn)場(chǎng)頂板和兩幫有無(wú)浮石，如果有要及時(shí)用撬棍將浮石撬掉，安全后方可裝藥。

②作業(yè)人員要按照規(guī)程規(guī)范佩戴好勞動(dòng)保護(hù)用品，且裝藥現(xiàn)場(chǎng)配備好照明用具，禁止明火，禁止吸煙。

③按照安全規(guī)程規(guī)范進(jìn)行裝藥，裝藥完畢后及時(shí)將剩余的爆破器材回收，上交炸藥庫(kù)。

④炸藥裝好后，把導(dǎo)爆管連線捋順好簇聯(lián)；爆破時(shí)通知相鄰地點(diǎn)作業(yè)人員，躲避到安全地帶，并由專人進(jìn)行警戒。

⑤井下爆破必須嚴(yán)格遵守GB6722的相關(guān)規(guī)定。

6 組織爆破及盲炮處理

6.1 裝藥：在裝藥前，應(yīng)對(duì)炮孔的孔深、傾角、孔距、排距等孔網(wǎng)參數(shù)逐個(gè)檢查，然后根據(jù)孔網(wǎng)參數(shù)按設(shè)計(jì)藥量和裝藥密度進(jìn)行裝藥，不同的爆破方法應(yīng)有不同的裝藥結(jié)構(gòu)，以達(dá)到最理想的爆破效果。

6.2 填塞：所有炮孔裝藥后，都要用泥團(tuán)或者巖粉碴填塞，保證足夠的填塞長(zhǎng)度，邊填塞邊搗實(shí)，確保炮孔填塞質(zhì)量。

6.3 聯(lián)線起爆：按設(shè)計(jì)的起爆網(wǎng)路聯(lián)線后，人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，派出警戒人員，發(fā)出爆破信號(hào)，待檢查準(zhǔn)確無(wú)誤后，再點(diǎn)火起爆。

6.4 爆后檢查：起爆15min后，爆破員方可進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)檢查爆破效果。

6.5 爆后如發(fā)現(xiàn)有盲炮，可用下列方法處理：①經(jīng)檢查確認(rèn)炮孔的起爆線路完好，且最小抵抗線無(wú)變化者，可重新聯(lián)線起爆，同時(shí)加大警戒范圍。

②處理深孔盲炮，可在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直徑處另打平行孔起爆；如所用炸藥為非抗水硝銨類炸藥，且孔壁完好者，可取出部分填塞物，向孔內(nèi)灌水，使之失效，然后作進(jìn)一步處理。

爆破一次成井雖然成本較高，但施工簡(jiǎn)單，勞動(dòng)效率高，危險(xiǎn)系數(shù)小，勞動(dòng)組織簡(jiǎn)單，能夠及時(shí)滿足生產(chǎn)需要，比較符合礦山的生產(chǎn)實(shí)際；目前該礦在不斷論證各參數(shù)合理性的基礎(chǔ)上，通過(guò)在工程實(shí)踐中試爆而確定了具體數(shù)值，正逐步應(yīng)用于切割井和中深溜井的施工中。（附圖）

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作者簡(jiǎn)介：殷振海（1967-），男，河北涿鹿人，1991年7月畢業(yè)于山西礦業(yè)學(xué)院，采礦專業(yè)，本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，2004年11月取得高級(jí)工程職稱。