淺談露天采礦生產(chǎn)中對深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

馬力

摘 要：露天采礦的開采工藝具有較高的順序性，傳統(tǒng)開采中通常以順序開采獲取原石的進(jìn)行連續(xù)式作業(yè)，相比傳統(tǒng)開采技術(shù)而言，深孔爆破技術(shù)在露天開采生產(chǎn)中具有相對較高的效率，同時該包括技術(shù)的實(shí)施成本相對較低，這使得深孔爆破技術(shù)成為目前露天采礦作業(yè)中普遍使用的技術(shù)。本文主要探討深孔爆破技術(shù)對于露天采礦作業(yè)的特色價值及常見應(yīng)用，分析生產(chǎn)實(shí)踐終身孔爆破技術(shù)的常見問題并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：露天采礦；深孔爆破；技術(shù)特點(diǎn)；應(yīng)用模式；問題與對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.074

1 深孔爆破技術(shù)的特點(diǎn)

深孔爆破技術(shù)是相對于傳統(tǒng)爆破技術(shù)而言的一種土石方爆破施工技術(shù)，按照《爆破安全規(guī)程》的定義，所有土石方爆破中所采用鉆孔大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破法都可以被稱之為深孔爆破。具體在施工過程中，需要先修建好階梯性鉆孔，孔內(nèi)填入延長藥包，施工爆破后所產(chǎn)生的破碎碎片塊度較低，單次爆破后能夠為后期鏟裝作業(yè)提供較為失分理想的條件。相對于傳統(tǒng)爆破技術(shù)而言，深孔爆破技術(shù)的爆破質(zhì)量相對較高，同時整體施工成本相對較低，既能夠保證施工質(zhì)量，也能夠降低爆破后的安全風(fēng)險，同時對于工程成本控制也有較大的輔助作用。由于深孔爆破對于孔內(nèi)炸藥量的計算精準(zhǔn)、藥量分布均勻，同時爆破施工過程中對于炸藥質(zhì)量、裝填流程和保障流程的要求相對較高，所以升空爆破施工后的整體爆破效果比較理想，相對風(fēng)險更低，更適合現(xiàn)代化安全生產(chǎn)作業(yè)的基本需求。

2 深孔爆破技術(shù)在露天采礦生產(chǎn)中的基本應(yīng)用過程

2.1 前置打孔作業(yè)

露天采礦作業(yè)中深孔爆破生產(chǎn)前首先應(yīng)完成鉆孔作業(yè)，深孔爆破的鉆孔流程一般如下：

第一步，測定孔距。首排鉆孔一般從工作臺面邊緣開始，鉆孔間距一般應(yīng)設(shè)置為抵抗線的1倍左右（±0.1），實(shí)際鉆孔安排不完全按照固定孔距標(biāo)準(zhǔn)，需要合理避開作業(yè)面巖石破碎區(qū)域、節(jié)理發(fā)育延時集中區(qū)域、巖性過渡變化顯著區(qū)域，在能夠通過孔距完全避開此類區(qū)域的情況下應(yīng)當(dāng)優(yōu)先保證低孔距，從而保證爆破作業(yè)的小塊率。

第二步，測定底盤抵抗線。即確定首排鉆孔中線與破底線水平距離，避免抵抗線過大導(dǎo)致的后沖問題，同時也應(yīng)注意抵抗線過小導(dǎo)致的孔距過小及其衍生的超標(biāo)設(shè)置鉆孔問題。簡單來說抵抗線的測定要均衡參考安全保護(hù)需求、有效鉆孔數(shù)量要求和工作臺面情況。

第三步，確定是否有超深需求。超深需求一般出現(xiàn)在臺階水平層理偏軟的情況的下，此時可以適當(dāng)超深的來規(guī)避臺底阻力，進(jìn)而保證爆破效果，但不以過渡超深，避免對下層臺階造成不必要的破壞，一把建議超深不應(yīng)超過底抵抗線的0.35倍。此后可按照抵抗線0.75倍左右（±0.05）的標(biāo)準(zhǔn)的確定鉆孔排距。

第四步，鉆孔。具體施工中可以選擇垂直深孔、傾斜深孔兩種方式，前者應(yīng)用最為普遍，但施工難度相對更高，不過可以有效降低爆破成本，后者施工較低，但鉆孔較長，因此作業(yè)時間和作業(yè)成本偏高。一般對于露天采礦而言，垂直深孔是相對更好的選擇。

2.2 爆破生產(chǎn)作業(yè)

深孔爆破作業(yè)是指鉆孔工作完成后，從藥量分析到爆破執(zhí)行的全部過程。其中關(guān)鍵性應(yīng)用有三點(diǎn)：

第一，藥量分析。合適的藥量應(yīng)當(dāng)能夠保證單次爆破質(zhì)量，最大化的降低爆破安全風(fēng)險。首先，藥量應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，不能超出有效爆破效果的藥量需求上限，具體須根據(jù)開采場面巖石堅固程度、抵抗線高度和炸藥特性來選擇。其次要充分考慮是爆破過程的安全風(fēng)險，在基本爆破效果下藥量上限的基礎(chǔ)上進(jìn)一步控制藥量，但需要注意單次爆破的效能，避免重復(fù)爆破。

第二，藥包結(jié)構(gòu)確認(rèn)。爆破工作的對象是土石方，礦產(chǎn)開采中爆破工作的對象是石方，不同巖石的特性差異均有不同，應(yīng)科學(xué)判斷掩飾特性并決定有效的裝藥結(jié)構(gòu)。

第三，起爆流程規(guī)劃。常規(guī)深孔爆破采用較為簡單的順序爆破，這種應(yīng)用方式更適合建設(shè)類項目施工，對于露天開采生產(chǎn)而言，深孔爆破的起爆流程可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，用以降低爆破成本或爆破效能。備選的爆破流程有按排順序起爆、交叉起爆、跳排橫向起爆、斜線起爆等等。

3 深孔爆破技術(shù)在露天采礦生產(chǎn)中的常見問題與對策

3.1 爆破質(zhì)量問題

對于露天采礦作業(yè)而言，深孔爆破的質(zhì)量問題通常表現(xiàn)為爆破穩(wěn)定性，即在爆破后未達(dá)成預(yù)期爆破程度或未能向后續(xù)作業(yè)提供有效作業(yè)面。現(xiàn)場爆破生產(chǎn)與管理管理部門應(yīng)做好兩個方面的工作：其一，在作業(yè)前對現(xiàn)場施工人員全面的技術(shù)培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)講解、方案講解等，確?，F(xiàn)場施工人員對爆破工作有更準(zhǔn)確的認(rèn)識；其二，加強(qiáng)作業(yè)現(xiàn)場指導(dǎo)和監(jiān)督，除現(xiàn)場作業(yè)專員負(fù)責(zé)過程指導(dǎo)和安排外，還應(yīng)在現(xiàn)場安排專門技術(shù)人員對非爆破專業(yè)基層工作者工作內(nèi)容和質(zhì)量進(jìn)行檢查、監(jiān)督，適時進(jìn)行指導(dǎo)，規(guī)避施工標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)問題。

3.2 生產(chǎn)安全問題

深孔爆破的安全性問題集中表現(xiàn)為爆破過程中的飛石和振動，其中對于露天采礦的作業(yè)環(huán)境來說，爆破過程中振動所造成的危害相對較小（由于周邊較少有建筑、且不存在坑體和地下支護(hù)結(jié)構(gòu)，因此爆破過程中的針對通常不存在顯著危害），因此可以重點(diǎn)關(guān)注飛石安全風(fēng)險。飛石安全風(fēng)險只能進(jìn)行控制，主要預(yù)防手段有四種：其一，增壓式控制手段，在所有爆破孔上方加蓋重物，避免爆破后碎石向上過量拋飛，一般可以采用砂包壓填、鉆口上方砂石壓填等手段；其二，分階段起爆，適當(dāng)延長起爆間隔，避免碎石二次沖擊所產(chǎn)生大范圍飛石現(xiàn)象，保障周圍工作人員安全；第三，作業(yè)面穩(wěn)定性保護(hù)，作業(yè)前可以使用專業(yè)設(shè)備對場地進(jìn)行預(yù)裂開，一方面降低爆破難度，另一方面提爆破目標(biāo)內(nèi)部緩沖結(jié)構(gòu)，降低飛石影響和覆蓋范圍；第四，設(shè)置臨時性警戒與防護(hù)裝置，提醒工作區(qū)域內(nèi)其他人員自主規(guī)避風(fēng)險。

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