淺析混合裝藥結(jié)構(gòu)在石灰石礦山上的應(yīng)用

鄧 敏

（中國葛洲壩集團易普力股份有限公司，重慶 404100）

裝藥結(jié)構(gòu)是指炸藥在裝填時的狀態(tài)。在露天深孔爆破中，分為連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，分段裝藥結(jié)構(gòu)，孔底間隔裝藥結(jié)構(gòu)和混合裝藥結(jié)構(gòu)。所謂混合裝藥結(jié)構(gòu)系指孔底裝高威力炸藥，上部裝普通炸藥的一種裝藥結(jié)構(gòu)。目前，由于地質(zhì)、環(huán)境等復雜原因，常常會出現(xiàn)孔內(nèi)溶洞、堵孔、水孔及震動過大等爆破施工難題，對裝藥、爆破技術(shù)要求越來越高，新的施工手段和爆破技術(shù)亟待解決。通過生產(chǎn)實踐論證，混合裝藥結(jié)構(gòu)既解決了水孔積水問題，降低了根底和大塊率，又達到降本增效和確保爆破質(zhì)量的目的。

結(jié)合石灰石礦的生產(chǎn)實踐,對現(xiàn)場混裝銨油炸藥和乳化炸藥雙層混合裝藥結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的分析和探討。

1 礦山地質(zhì)與爆破概況

東方希望重慶水泥有限公司位于豐都縣湛普鎮(zhèn)，2009年開始基本建設(shè)，計劃2010年建設(shè)投產(chǎn)，設(shè)計5×5000 t/天熟料生產(chǎn)線，配套礦山有3個，分別是水泥灰?guī)r礦山、砂巖礦山、頁巖礦山。目前已全部投產(chǎn)，開采服務(wù)年限約20年。

根據(jù)規(guī)劃設(shè)計，達產(chǎn)后年開采石灰石礦500萬 m3，約1350萬 t礦石，該工程量為暫定工程量，實際工程量可根據(jù)工程熟料投產(chǎn)進度的需要進行調(diào)整，最終以實測量為準。石灰石的普氏f=4～8。礦巖產(chǎn)狀復雜,受其影響巖層節(jié)理,裂隙及結(jié)構(gòu)面很發(fā)育。

東方希望石灰石礦主要的起爆方式為逐孔微差起爆網(wǎng)絡(luò)。臺階高度為12 m,孔深一般在13.5～14.0 m，局部有適當調(diào)整。孔網(wǎng)參數(shù)多采用（礦石）7.0 m×4.0 m，巖石依據(jù)硬度不同分為6.5 m×4.5 m；7.0 m×4.0 m；7.5 m×4.5 m。多采用三角形布孔。爆破多采用多孔粒桉油炸藥，遇到有水時采用乳膠基質(zhì)，炸藥單耗一般控制在0.17～0.18 kg/t左右。

2 爆破現(xiàn)狀

2.1 地質(zhì)條件復雜

東方希望石灰石的普氏f=4～8。礦巖產(chǎn)狀復雜,受其影響巖層節(jié)理,裂隙及結(jié)構(gòu)面很發(fā)育。地形比較復雜，影響中深孔爆破質(zhì)量，礦山自上而下開采，石灰石裂隙發(fā)育比較完整，炮孔內(nèi)積水比較嚴重，孔深為13.5 m的炮孔，部分孔內(nèi)積水達到2~5 m，水孔在裝藥過程中容易堵塞，導致部分炸藥未能以藥包相連，爆破后效果不好。多孔粒銨油炸藥不防水，導致爆破后根底嚴重，大塊多，嚴重影響爆破工作和后續(xù)生產(chǎn)工作的正常開展。

2.2 爆破質(zhì)量

由于受地質(zhì)條件的影響，廢孔率大大增加，填塞不到位，導致爆破后產(chǎn)生飛石，出現(xiàn)根底情況比較嚴重，爆破質(zhì)量不理想。

2.3 改進方法

采用炮孔底部裝少量乳膠基質(zhì)炸藥和炮孔上部裝多孔粒銨油炸藥二者相結(jié)合的裝藥結(jié)構(gòu)，以達到底部防水，減少根底，又達到降本增效和確保爆破質(zhì)量的目的。

3 連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)與混合裝藥結(jié)構(gòu)對比分析

采用用多孔粒銨油炸藥和乳化炸藥混合裝藥結(jié)構(gòu)，孔徑150 mm，臺階高度為12 m,超深1.5~2.0m，孔網(wǎng)參數(shù)7.0m×4.0 m，單孔裝藥量為159kg，裝藥單耗0.175 kg/t左右。同等條件采用下乳膠基質(zhì)炸藥連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，單孔裝藥量為189 kg，裝藥單耗0.208 kg/t左右，兩者相比較采用乳膠基質(zhì)炸藥連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，爆破炸藥單耗嚴重偏高。

現(xiàn)將東方希望石灰石礦山792爆破平臺作為實驗樣本，孔數(shù)30個，梅花形布孔，孔徑150 mm，臺階高度H12 m，超深1.5 m，孔深13.5 m，孔間距7 m，孔排距4 m，前排抵抗線W3.0 m，堵塞段

4.5 m。通過實驗進行對比。

3.1 裝藥量對比結(jié)果（見表1）

表1 裝藥量對比表

3.2 裝藥結(jié)構(gòu)對比

連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)說明：正常裝藥段9.0 m位置裝乳化炸藥，堵塞段為4.5 m，見圖1。

圖1 連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)圖

混合裝藥結(jié)構(gòu)說明：底部3 m位置裝乳膠基質(zhì)炸藥，同時也是超深段，正常裝藥段6 m位置裝多孔粒銨油炸藥，堵塞段為4.5 m，見圖2。

圖2 混合裝藥結(jié)構(gòu)圖

3.3 總裝藥量及總單耗對比（見圖3、圖4）

圖3 總裝藥量對比圖

圖4 總單耗對比圖

3.4 經(jīng)濟效益分析

通過改變裝藥結(jié)構(gòu)，估算東方希望礦石方量4500000 m3，單耗0.46 kg/m3和單耗0.57 kg/m3。混裝藥用量2115000 kg和2565000 kg。兩者對比節(jié)約450000 kg。

①有效降低爆破單耗。在擴大孔網(wǎng)參數(shù)的前提下，采用二者相結(jié)合的裝藥結(jié)構(gòu)下，從上述數(shù)據(jù)分析下，大大降低了爆破單耗，達到了降本增效的目的，為項目部帶來了一定的經(jīng)濟效益。

②擴大單次爆破規(guī)模。從而減少臺階爆破頻次，生產(chǎn)組織環(huán)節(jié)更加緊湊，效率更高，生產(chǎn)管理更高效。

③兩種炸藥相結(jié)合的裝藥結(jié)構(gòu)，降低二次大塊爆破量。

4混合裝藥結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

①降低炸藥單耗，減震防水，減少根底。

②降低炮孔內(nèi)爆炸壓力，減少甚至避免因連續(xù)裝藥而形成的礦巖沖擊粉碎，擴大破裂去范圍，提高炸藥爆破能量的有效利用率，從而降低炸藥單耗。

③破碎質(zhì)量好，破碎塊度符合工程要求，基本上無不合規(guī)格的大塊，無根底，爆堆集中和具有一定松散度，能滿足鏟裝設(shè)備高效率裝載的和破碎要求。

4 結(jié)論

混合裝藥結(jié)構(gòu)實施有利于加快施工速度和提高工程質(zhì)量，且一次爆破量大，能減少炸藥總用量，減少爆破震動和危害，降低了工程成本。因此在礦山、水利、公路、鐵路、港口等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。混合裝藥結(jié)構(gòu)爆破已是一門成熟的技術(shù)，但通過實踐認為混合裝藥結(jié)構(gòu)爆破工作應(yīng)該滿足以下幾點：

①采用微差爆破，嚴格控制單響最大藥量，控制起爆順序和起爆間隔時間；

②在離民房距離較近的區(qū)域，控制臺階高度，實現(xiàn)單孔單響或一孔兩響，確保單響藥量小于最大單響藥量；

③采用不耦合裝藥和空氣間隔裝藥，或主爆孔底部加0.2~0.4 m墊層防止爆炸峰值直接作用到孔底，有一定降振效果；

④控制起爆方向，盡量避免保護建筑物背離起爆方向；

⑤爆破前及時清理好臨空面，并嚴格控制爆區(qū)底盤抵抗線大小。

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