露天采礦生產(chǎn)中深孔爆破技術(shù)的探析

黃羅曉

摘 要：露天采礦作業(yè)需要進(jìn)行深孔爆破，為保障作業(yè)人員的生命安全，必須對(duì)深孔爆破技術(shù)進(jìn)行合理選擇，探析深孔爆破技術(shù)在露天采礦生產(chǎn)中的應(yīng)用要點(diǎn)。而本文就主要針對(duì)深孔爆破技術(shù)進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：露天采礦;深孔爆破技術(shù);應(yīng)用

深孔爆破技術(shù)適用于孔深大于5m、孔徑大于75mm的孔洞爆破，有著炸藥單位消耗量低、單位鉆孔工作量小等特點(diǎn)，在露天采礦生產(chǎn)中有著相對(duì)普遍的應(yīng)用。

1 深孔爆破技術(shù)在露天采礦中的應(yīng)用價(jià)值

深孔爆破技術(shù)在露天采用采礦作業(yè)中的應(yīng)用，能夠充分體現(xiàn)出自身鉆孔技術(shù)及多排多孔爆破的獨(dú)特性。近些年來(lái)，有關(guān)礦業(yè)開(kāi)采的安全事故屢見(jiàn)不鮮，礦業(yè)開(kāi)采安全已經(jīng)成社會(huì)各界的關(guān)注重點(diǎn)，特別是在露天采礦生產(chǎn)中，開(kāi)采困難、潛孔爆破量少等問(wèn)題嚴(yán)重影響著礦山的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)[1]。為解決這一問(wèn)題，人們將深孔爆破技術(shù)引入到露天采礦生產(chǎn)中，與其他爆破技術(shù)相比，深孔爆破技術(shù)有著更好的安全性與更低的成本，優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在礦山的分階開(kāi)采上。

由于礦山坡度一般較為陡峭，所以為保障露天采礦生的安全，必須根據(jù)山型走勢(shì)進(jìn)行開(kāi)采與爆破，且多采用分段式的爆破方式。一般的爆破技術(shù)針對(duì)性較弱，實(shí)施起來(lái)難以很好的進(jìn)行分段式爆破。而深孔爆破技術(shù)針對(duì)性強(qiáng)，可以根據(jù)坡度進(jìn)行分段式爆破，不會(huì)出現(xiàn)因坡度過(guò)陡而導(dǎo)致的安全事故。

2 露天采礦生產(chǎn)中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用流程

2.1前置打孔作業(yè)

2.1.1測(cè)量孔距大小

首先，爆破鉆孔的起點(diǎn)位于爆破工作臺(tái)邊緣，依據(jù)抵抗線長(zhǎng)度對(duì)鉆孔間距進(jìn)行設(shè)置。通常情況下，鉆孔間距是抵抗線長(zhǎng)度的一倍左右。在實(shí)際的鉆孔作業(yè)中，工作人員首先需要對(duì)爆破區(qū)域內(nèi)的巖石破碎以及節(jié)理發(fā)育情況進(jìn)行判定，而后在此基礎(chǔ)上確定鉆孔位，可以適當(dāng)根據(jù)爆破場(chǎng)地內(nèi)的實(shí)際情況調(diào)整孔距，盡可能確保孔距的合理性，進(jìn)而提高深孔爆破作業(yè)的效率。

2.1.2測(cè)量底盤(pán)抵抗線

底盤(pán)抵抗線是指風(fēng)炮孔底部中心到階梯底腳間的水平距離，在對(duì)其進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)先找出首批鉆孔中線，在明確鉆孔中線位置的基礎(chǔ)上，獲得該中線與破底線間的水平距離，以此設(shè)置抵抗線。需要注意的是，抵抗線過(guò)大會(huì)增大后沖現(xiàn)象的發(fā)生概率，過(guò)小會(huì)加大超標(biāo)設(shè)置問(wèn)題。因此，抵抗線不宜過(guò)大或過(guò)小，出于工程安全考慮，要對(duì)工作臺(tái)位置進(jìn)行合理安排。此外，進(jìn)行爆破前，還需要對(duì)工作臺(tái)臺(tái)階進(jìn)行確認(rèn)。

2.1.3鉆孔

常見(jiàn)的鉆孔方式有兩種：一種是垂直型，一種是傾斜型。垂直型鉆孔應(yīng)用范圍較高，爆破成本相對(duì)較低，但施工難度大，難以保障鉆孔的垂直度;傾斜型鉆孔雖然比垂直型鉆孔所需的施工時(shí)間、施工成本要高，但施工難度較低，在坡度較陡的礦山上，傾斜型鉆孔要比垂直型鉆孔更合適。

2.2爆破生產(chǎn)作業(yè)

2.2.1精確藥量

深孔爆破是用炸藥進(jìn)行爆破，炸藥威力過(guò)猛，威力可以達(dá)到預(yù)期的爆破效果，爆破人員需根據(jù)深孔爆破施工計(jì)劃，結(jié)合作業(yè)場(chǎng)地的實(shí)際情況，分析爆破藥量，從而精確藥量，避免因藥量誤差而導(dǎo)致分階開(kāi)采失敗，并引發(fā)安全問(wèn)題。在炸藥類型的選擇上，應(yīng)結(jié)合爆破現(xiàn)場(chǎng)的巖石分布、硬度等加以確定。最后，為保障爆破效果，防止因藥量誤差而導(dǎo)致的二次或多次爆破，爆破人員應(yīng)在嚴(yán)格遵守藥量上限的基礎(chǔ)上，對(duì)炸藥用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以平衡爆破作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。

2.2.2反復(fù)確認(rèn)藥包結(jié)構(gòu)

露天采礦生產(chǎn)中的深孔爆破目標(biāo)是土石方，由于土石方類型差異較大，故而必須反復(fù)確認(rèn)爆破藥包結(jié)構(gòu)，以確保所選用的炸藥成分具有較強(qiáng)的針對(duì)性。

2.2.3細(xì)致規(guī)劃爆流程

深孔爆破流程應(yīng)根據(jù)露天采礦作業(yè)場(chǎng)地的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況進(jìn)行合理改良，除常見(jiàn)的順序爆破流程外，還可以選用交叉起爆等方式。

3 露天采礦生產(chǎn)中深孔爆破技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

3.1合理確定延期時(shí)間

恰當(dāng)?shù)难悠跁r(shí)間不僅可以提升爆破效果，保障后排爆孔起爆順利，還能降低爆破過(guò)程中的飛石概率[2]。

據(jù)相關(guān)研究表明，排孔微差爆破方式比齊發(fā)爆破、單排爆破更具優(yōu)勢(shì)，能夠有效顯改善爆堆形狀與寬度，降低大塊率，同時(shí)多排炮孔比過(guò)去的一排炮孔更具優(yōu)勢(shì)，能夠減小被爆巖石塊度。通常情況下，深孔爆破技術(shù)在應(yīng)用時(shí)會(huì)使用短間隔延時(shí)起爆裝置對(duì)起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理設(shè)置，確保每個(gè)起爆孔都能自由崩落，并在炮孔的排與排間設(shè)置恰當(dāng)合理的延期時(shí)間，以保障每個(gè)炮孔與每排爆孔在起爆時(shí)都能擁有一定的自由面。

3.2加強(qiáng)飛石安全防控

飛石是露天采礦生產(chǎn)中較為常見(jiàn)的安全事故誘因之一，多出現(xiàn)在爆破過(guò)程，主要有拋擲和拋射兩種。深孔爆破過(guò)程中的飛石成因有很多，如鉆孔內(nèi)填裝的炸藥量較多，導(dǎo)致鉆孔堵塞不嚴(yán)，在爆炸時(shí)容易出現(xiàn)沖跑現(xiàn)象，導(dǎo)致孔口松動(dòng)，出現(xiàn)飛石現(xiàn)象;或臨空不平、鉆孔最低抵抗線誤差、巖體結(jié)構(gòu)面存在切割裂縫與炮孔貫通等，這都會(huì)導(dǎo)致飛石現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，為加強(qiáng)飛石安全防控，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：

3.2.1裝藥量

在其他條件不變的情況下，裝藥量越大，出現(xiàn)的爆破飛石越多，飛石的飛行距離越遠(yuǎn)。如果裝藥量不足，爆破飛石雖然會(huì)減少，但爆破效果會(huì)不達(dá)標(biāo)。因此就要結(jié)合爆破場(chǎng)地的實(shí)際情況來(lái)精確裝藥量，在充分保障裝藥效果的基礎(chǔ)上，盡可能減少飛石的出現(xiàn)。

3.2.2地形

地形較為平坦的區(qū)域，場(chǎng)地廣闊，臨空面少，爆炸過(guò)程中產(chǎn)生的飛石會(huì)向四周飛散;如果爆破場(chǎng)地屬于山區(qū)或傾斜坡面，那么爆炸過(guò)程中產(chǎn)生的飛石會(huì)朝著最小抵抗線方向散去[3]。因此，在露天采礦作業(yè)區(qū)進(jìn)行深孔爆破作業(yè)時(shí)，必須結(jié)合場(chǎng)地地形對(duì)最小抵抗線進(jìn)行合理確定。

3.2.3爆破介質(zhì)

不同的爆破介質(zhì)會(huì)對(duì)爆破飛石產(chǎn)生不同的影響，強(qiáng)風(fēng)化巖、泥巖等重度較小的爆破介質(zhì)會(huì)吸收爆炸能量，爆炸能量損耗較高，飛石較少、飛石飛行距離較近;石英巖、石灰?guī)r、花崗巖等重度較大的爆炸介質(zhì)，吸收炸藥爆炸能量的能力相對(duì)較少，爆照能量損耗較少、飛石飛行距離較遠(yuǎn)。此外，如果爆炸介質(zhì)存在巖性不均且已經(jīng)形成夾層、斷層等弱面，在爆炸時(shí)爆炸能量會(huì)沿著弱面釋放，容易產(chǎn)生飛石。因此，在進(jìn)行爆炸前，一定要對(duì)爆炸場(chǎng)地情況有所了解，合理設(shè)計(jì)爆破方案。

3.2.4風(fēng)速風(fēng)向

風(fēng)速風(fēng)向也是影響爆破飛石飛行距離的主要因素之一。在順風(fēng)情況下，風(fēng)速越大，飛石距離越遠(yuǎn);反之，逆風(fēng)時(shí)，飛石距離較近。因此，爆破人員在爆破前應(yīng)對(duì)周邊的風(fēng)向風(fēng)度有一定的了解，盡量避免在順風(fēng)口進(jìn)行爆破作業(yè)。

3.2.5加壓砂包填堵孔口

加壓砂包填堵孔口是較為有效的防控飛石手段，在孔口加壓沙包能夠有效降低沖炮現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生概率，避免孔口松動(dòng)導(dǎo)致的塊石飛出。

3.3加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理

做好現(xiàn)場(chǎng)管理可以在一定程度上提升爆破質(zhì)量。在實(shí)際的露天采礦深孔爆破作業(yè)中，工作人員需要仔細(xì)檢查炮孔的深度、方位角、傾角，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，以保障每個(gè)炮孔位置的合理性。一旦炮孔出現(xiàn)傾斜，必定會(huì)導(dǎo)致孔底和臺(tái)階面失衡，影響爆破質(zhì)量。因此，在露天采礦生產(chǎn)中應(yīng)用深孔爆破技術(shù)，必須嚴(yán)格遵循相應(yīng)的爆破管理指標(biāo)，確保爆破流程的嚴(yán)密性和嚴(yán)謹(jǐn)性，嚴(yán)格按照爆破流程進(jìn)行爆破作業(yè)，以此提升爆破質(zhì)量。

4 總結(jié)

當(dāng)前，深孔爆破技術(shù)雖然已經(jīng)在我國(guó)多個(gè)露天采礦作業(yè)中得到很好的應(yīng)用，但其在爆破過(guò)程中存在的各種問(wèn)題，仍需我們通過(guò)不斷的研究和創(chuàng)新進(jìn)行有效改善。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張偉杰.露天采礦中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用研究[J].百科論壇電子雜志，2019，000（021）：167.