露天礦山爆破過程優化對降低開采成本效果探析

李峰

摘 要：礦山開采工作事關重要，因為礦山所蘊藏的資源均是不可再生資源，科學合理的礦山開采流程有助于對珍貴資源的保護，進而提升我國的能源利用率。在礦山開采過程中，露天爆破環節非常關鍵，不僅關系到開采效果，也直接影響著開采成本。基于此，本文對露天礦山爆破過程優化對降低開采成本效果進行分析。

關鍵詞：露天礦山；爆破；開采成本

1 礦山開采爆破概述

所謂礦山開采爆破是利用炸藥的能量將礦巖從礦石中分離開，然后按一定工序將其破碎成一定的粒塊度的過程。在這里，炸藥給礦山開采帶來便利。但炸藥在爆破時會產生有毒有害氣體及揚塵、振動，所以對礦山的開采爆破必須進行有效控制。

2 露天礦山爆破研究

2.1 礦山工程地質勘查

工程地質勘查作為礦山爆破的重要部分，為爆破設計提供原始的技術資料，爆破設計前應對礦山地質地形條件、水文件地質條件、巖石堅固性、斷層破碎帶、裂隙及溶洞的分布等情況進行了解。以采取合理的爆破器材及爆破參數，為爆破設計和施工提供地質資料和相關數據，采用恰當的爆破設計及施工方案，使爆破工程與地質環境相適應以確保爆破安全、經濟、防止因爆破作業對環境造成不良影響與危害。

2.2 礦山爆破效果

通過爆破的大塊率、爆堆形態及產生根底情況來判斷露天礦山爆破的效果好壞。調查顯示，我國大部分礦山沒經過爆破參數優化時其大塊率基本保持在2.43%～2.32%之間。當經過優化參數后其大塊率是在1.12%～1.03%之間，產生的根底也明顯的減少，面對此種情況很多的礦山優化了爆破的參數，如采用寬孔距小抵線的方法，大塊率數值及根底得到了明顯的下降。大塊率降低和根底的減少后可以很好地降低總成本。綜上所述，我們通過爆破參數的優化，降低大塊率及根底，從而實現爆破成本的降低效果。

3 露天礦山爆破過程中的優化對象及成本降低效果

3.1 優化臺階高度

通常情況下，臺階高度是由生產規模和挖掘設備技術共同決定的，在開采礦山的過程中，如果開采深度較大，臺階高度會對炸藥用量產生直接影響，也就是炸藥量會隨著臺階的降低而減少，同時會造成穿孔長度的變化。通過實地考察我國的部分礦山情況可知，一般礦山的年產值可以達到260萬t左右的石礦，如果按照每年一個臺階的下降速度，那么運輸步驟應當是自卸式汽車、溜井以及膠帶。站在成本角度來看，臺階高度的降低尤為重要，它既影響爆破成本，又影響運輸工具的選擇，因此，筆者認為，在保證安全操作的前提下，將臺階高度下降5m，會有助于爆破成本和開采總成本的降低。

3.2 優化裝藥結構

眾所周知，通過優化裝藥結構，可以明顯降低露天礦山爆破的成本，在裝藥結構的優化方面，應當尤其注意以下幾點：①在裝藥結構中，盡量選擇使用連續藥裝置，這是因為通過使用連續藥裝置，可以在最大化地利用炸藥，避免浪費的同時，一方面保證炸藥的便利性、連貫性和充足性，另一方面保障爆破人員自身的安全性，此外，運用連續藥裝置還有助于步驟的進一步簡化和優化，因為如果不采用連續藥裝置，工作人員需要采取更多的步驟和安全措施來完成爆破，不僅更加復雜，而且更加冗亂；②盡量簡化裝藥結構，從多個方面進行節約，這樣有助于總成本的降低，還可以盡可能減少裝藥的時間。

3.3 優化爆破方法

選擇不同的引爆方法，對露天礦山爆破效果產生的影響也各不相同，因此，保證起爆方法的科學性和合理性，是提升爆破整體效果的最佳方式。通常情況下，我們在起爆階段主要依靠高精度導爆管，一方面應當注意控制孔內雷管的數量，不要過多也不要過少，另一方面在氣保濕下選擇起爆彈為最宜。需要特別強調的是，一定要尤其注意起爆彈的放置位置，一般情況下，起爆彈的最佳放置位置為與孔底存在一點距離的位置，這樣可以保證雷管的聚能穴方向朝上，并且達到理想的爆破效果。

在選用高精度起爆管的過程中，應當注重孔和雷管的一一對應，當然，優化爆破方法重中之重就是起爆方式和起爆彈的位置，通過優化爆破方法，不僅可以避免雷管數量的浪費，也能避免起爆事故造成的損失，因此，起爆方法的優化能夠有助于煤礦開采總成本的控制和降低。

3.4 優化炸藥單耗

所謂炸藥單耗，就是指1m3或者1t礦巖石爆破時需要的炸藥量，炸藥單耗的單位是千克每立方或者千克每噸，炸藥單耗的高低直接關系到炸藥成本，進而影響開采總成本，因此，應當對炸藥單耗進行優化：①保證孔網參數的最佳性和最宜性，從而降低炸藥單耗；②針對無水炮孔，盡量選擇價格相對便宜的銨油炸藥，以降低炸藥單耗；③可以通過炮孔底部空氣段聚能效益裝置的采用來節省炸藥量；④通過優化裝藥長度來降低炸藥單耗。

3.5 選擇先進的起爆網絡

隨著高精度雷管的發展，露天深孔爆破越來越多采用導爆管逐孔起爆技術，可有效的充分利用炸藥能量破碎巖石，同時減小了一次最大起爆約量，降低了爆破振動危險。該技術在大型露天礦中得到廣泛的應用。炮孔起爆采用反向起爆，也提高了爆破效果，降低了大塊率。

綜上所述，露天礦山爆破的各個環節都直接影響著開采成本，因此必須針對每一道工序進行優化，在保證安全并簡化程序的同時降低成本，才能有助于整體成本的控制，當然，這也離不開技術人員操作的專業性和嚴謹性。

參考文獻：

[1]張世琛.露天深孔臺階爆破的安全技術研究[D].太原：中北大學，2016.