關于露天礦深孔爆破效果評價方法的探究

劉 田，杜海兵（堯柏特種水泥集團有限公司，陜西 西安 710100）

1 問題的提出

露天礦山深孔爆破必須滿足礦山鏟裝運輸以及碎礦的技術要求，要全面改善爆破質量，就要對爆破效果進行一個合理的評價，用具體的參數指標來定量衡量爆破效果，有利于后續采礦工藝的優化以及爆破技術的提升。

河南省某礦床，具有礦體厚度大，走向長，品位高，儲量大，可采性好的特點，是河南省乃至全國的一大礦產資源優勢。該礦山生產臺階高度為12m，采用KY-250型牙輪鉆機鉆孔，孔徑為250mm，爆破使用澳瑞凱非電毫秒延期雷管，網絡為行列式地表逐孔起爆網絡，根據巖石硬度系數判斷巖石可爆性，從而采用不同裝藥方式和炸藥單耗，具體巖性分析見表1[1]。

表1 巖性分析表

該礦山以往根據裝藥施工記錄和爆后記錄來進行爆破效果的評價，具體評價內容包括：施工情況、充填情況、前沖距離、后翻距離、爆堆高度、沉降高度、塊度大小、是否存在巖根巖墻等，但由于該評價方法缺少對上述指標的數值范圍進行具體地劃分，而且部分指標只是定性地簡單評價，難以對后續工作產生指導性作用，所以尋求一種新的爆破效果評價方法成為目前工作的重中之重。

2 國內評價方法現狀

蒲傳金[2]等人認為，評價爆破效果一般應從三個方面來考慮：礦巖破碎質量、爆破對環境產生的影響、爆破的技術經濟效益，他提出了層次分析法（簡稱AHP）來計算各個指標的權重值，運用模糊計算的方法來對爆破效果進行綜合評價。這是一種很實用的爆破效果綜合評價方法。

胡新華[3]等人通過計算關聯因素變量的數據序列和系統特征變量數據序列的灰色關聯度，進行優勢分析，得到評價結果。此方法充分反映各評價指標對目標的影響程度，將復雜的評價系統化為簡單的單元，使得對爆破效果進行評價結果更科學、合理。

王員[4]等采用模糊綜合評價方法，在露天礦山爆破作業綜合評價體系的基礎上確定各級指標權重值，對礦石級配、爆堆形狀、根底等要素按照層次分析法建立權重體系，從而對爆破效果進行評估。

總之，國內進行爆破效果評價的主要方法有專家經驗評價方法、模糊數學法、層次分析法、灰色關聯度法、未確知測度理論、智能化評價方法等[5]。

3 具體評價指標

根據該露天礦現有設備和技術人員技術素養，將評價指標分為兩類，一種為可直接觀測指標，如巖根、塊度、前沖、飛石距離等，一種為設備監測指標，如爆破震動，爆破煙塵。

結合該礦山實際情況，對部分指標進行解釋：

（1）塊度。露天礦對于爆破塊度大小的要求取決于鏟裝設備以及破碎設備的型號，該露天礦采用WK系列礦用型電鏟，適宜鏟裝各類塊度的礦石，所以破碎流程決定了此次評價的塊度要求，本礦碎礦站選用破碎機型號為PXZ1200/160,其給料口寬度為1 200 mm，最大給料寬度為1 000 mm，故塊度大于10000mm的礦石被認定為塊度不合格。

（2）爆破煙塵。該露天礦使用CCH1000型直讀式粉塵濃度測量儀，該儀器測量范圍為0.1～100000mg/m，可有效測量礦山生產爆破所產生的爆破煙塵，根據煙塵濃度范圍分配權重，進行爆破效果評價。根據爆破評價指標的選取，進行專家模糊綜合評價方法，經綜合考慮選取五名涉及爆破作業后續工藝流程的部門專家：

①采礦車間技術人員，負責爆破后礦石的鏟裝任務；②生產科調度人員，負責爆破后場地的平整及生產調度工作；③碎礦車間技術人員，負責碎礦站設備的維護和保養；④技術科成本核算員，負責礦山運營過程中各個階段的成本考核；⑤穿爆車間技術人員，負責整個爆破工作的組織實施。五位專家根據自己日常工作的情況以及對爆破作業的個人理解，對爆破評價指標進行打分，通過計算平均值，得到該露天礦爆破作業指標的權重，見表2。

表2 專家模糊綜合評價得分

4 結論

根據該露天礦實際生產情況，選取合適的爆破效果評價指標值，通過礦山各工藝流程的技術專家模糊綜合評價的方法，確定各指標在本礦山爆破效果評價方面的具體權重，后續評價工作可在以往打分基礎上，結合指標權重進行綜合評價。雖然本方法對于專家個人主觀意識依賴程度較高，各指標評分很大程度上偏向于專家本人所從事礦山工藝環節，但還是有效地改進了現有的評價方式，對后續的爆破作業起到了指導性作用，有利于爆破質量的提高，降低了礦山的運營成本。