單排逐孔起爆技術在甘沖石灰石礦的應用研究

胡定寬

（云南巨星注安師事務所有限公司，云南 昆明 650106）

1 問題的提出

甘沖石灰石礦是貴州鋁廠的熔劑礦山，為氧化鋁提供大塊礦和小塊礦。礦山采用V1型起爆爆破技術，在提高原礦大塊合格率、降低炸藥單耗上取得了一定的效果。但由于其爆堆塌落高度小，松散性不夠，不能滿足CED750-7液壓挖掘機鏟裝要求，未被廣泛推廣使用[1]。單排孔齊發爆破雖然能降低爆堆高度，但超標大塊多，炸藥單耗高。因此，提出采用單排孔逐孔起爆方式，改善爆破效果[2]。

2 解決思路及方法

采用單排逐孔起爆，清渣爆破，裝藥方式采用延長藥包空氣間隔分段裝藥結構；保證工作線長度，一次爆破的礦石量能滿足生產要求；加強人員的教育培訓，熟悉施工方法。

3 單逐孔起爆技術，改善爆破效果原理

理想條件下球形裝藥的爆破作用是徑向球形的，但對于礦山爆破中的巖體形態而言，唯有如圖1所示的形態能夠大致形成。采用逐孔起爆可以為爆破創造這種近似于圓形自由面。露天礦單排逐孔起爆原理是在爆破過程中為每個孔準備最充足的自由面[3]。每個孔在起爆前,其前方、側方、上方的孔已經爆炸,為本孔準備出3個自由面，大大消除了爆破的夾制條件。由于單排孔起爆，爆堆松散，塌落高度大，鏟裝高效。

單排逐孔起爆方式按抵抗線比孔（W/a）距成0.866實施。圖中：a（a=R）為鉆孔孔距，W為抵抗線。由圖可看出，單排逐孔起爆方式，爆破時炮孔爆破張角只能限制在一定的范圍內（實控標準為120°），從而為后爆炮孔創造了雙平自由面。雙平自由面的產生給后爆炮孔提供了充分拉伸破壞巖體的條件[4]。由于在120°張角范圍內巖體能較均勻受力，此時巖塊破碎均勻，超大塊率和粉礦率降低。

圖1 典型逐孔起爆示意圖

4 試驗設計方案

4.1 試驗地點選擇

甘沖石灰石礦采場共有4個工作面，分別為8#山1240臺階、7#山1230臺階、1220臺階南采、1220臺階北采。1220臺階南采礦巖地質情況比較穩定，裂隙、溶洞發育少，便于爆破效果分析,且石灰石礦新購進CED750-7液壓挖掘機布置在1220臺階南采，所以在1220臺階南采進行爆破試驗。

4.2 試驗炮孔布置

圖2 逐孔起爆布孔示意圖

在實驗過程中，進行了16次爆破。每次均采用單排布孔，南采工作線布孔一次完成，炮孔個數14至22個，每次爆破后對爆破效果進行分析，并確定下一次爆破試驗的孔網參數，布孔方案如圖2所示。

4.3 爆破施工

爆破作業人員均取得爆破員作業證，施工前組織對爆破作業人員進行培訓，考試合格，保證裝藥質量，滿足實驗對施工的要求。裝藥結構如圖3所示。

圖3 逐孔起爆裝藥結構示意圖

4.4 裝藥

裝藥之前先對鉆孔進行驗收，保證鉆孔深度、傾角方位角符合設計，對不能滿足要求的孔要重新鉆孔或補孔。采用人工的裝藥方式，線裝藥密度為18kg/m，在保證孔口堵塞長度后，調整中部間隔長度，裝藥完成后采用鉆孔的巖屑進行堵塞[5]。

4.5 起爆網路

爆破網絡采用孔外延時非電雷管起爆網絡，其連接過程采用雙回路連接方式，網路連接完成后，對雷管部位用巖屑覆蓋，再次逐個檢查網絡連接的可靠性，提高網絡的安全系數。

4.6 爆破試驗結果

在1220南采一共進行了16次爆破試驗。在16次爆破設計中，進行了3次孔網參數的調整。分別為：孔距6m、6.3m、6.6m、抵抗線5.2m,5.5m、5.7m、超深2.2m，2.0m。設計區域225個孔，爆量為25.4萬噸。經過不斷的爆破參數優化，得出了孔網6.6m,抵抗線6.7m,超深2.0m、炸藥單耗0.26kg/m3、孔口填塞4.0m，孔外采用2段雷管微差，經過試驗，采用單排孔逐孔起爆技術，改善爆破效果項目，爆堆松散，無根底產生，滿足CED750-7液壓挖掘機安全、高效的鏟裝要求，臺班產量2013t/臺.班，炸藥單耗降低為0.096kg/t,達到國內同行業的先進水平;原礦大塊率提高到81.9%，大塊率為4.75%，延米爆量由69.7t/m提高到81.9t/m，各項技術經濟指標均優于項目的考核指標，并有效降低了爆破震動。

5 結語

通過試驗分析，甘沖石灰石礦目前采用逐孔起爆爆破方式較為合理，孔網參數為6.6×5.7，超深1.8m～2.0m。爆破網絡采用非電導爆管雷管起爆網絡，采用雙回路的連接方法。由于本次受試驗條件、試驗器材的限制，未能對問題深入開展，計算機軟件限制，無法進行計算機模擬。今后的研究中除了對新材料及時了解外，對國內外專業技術跟進分析，為企業的將本降耗，為爆破技術更好服務于生活作出更大的貢獻。