銅礦露天爆破技術的改進措施研究

張文斌

（中鐵十九局集團礦業投資有限公司，北京 100071）

0 引言

露天銅礦在開采的過程中，時常會需要用到爆破技術，爆破技術作為一項重要的技術手段，對于露天銅礦的開采具有重要意義，不但能夠對礦上開采中的阻礙物進行去除，更能直接影響其他設備的工作效率。因此，露天銅礦的爆破技術是研究的重點和方向。

1 銅礦露天爆破中存在的問題

在露天銅礦爆破的過程中，發現有很多礦場都存在爆破之后大塊、根底的問題，大塊和根底主要出現于一些孔網較大的部位以及盲炮，也就是藥包拒爆的部位。其他地方例如廢棄孔洞、臺階根部等部位也會出現大塊和根底的情況。大塊和根底作為爆破過程中的殘留部分，如果不加以處理將會影響后續的爆破和施工，對人員財產安全都會造成一定影響。其出現原因主要有以下5 個方面：

（1）在爆破的過程中，火藥柱因為炮孔較深、較大，導致重心不穩，在爆破的時候不夠均勻，就會導致大塊的出現。而根底的出現多是因為炮孔的深度和大小都過小，火藥柱的威力被限制，導致爆破的不完全，根底由此出現。

（2）大塊和根底的出現，主要因為孔網具備過大的參數，導致在爆破的時候，巖體爆破力度不均勻，特別是在中心部位爆破力度嚴重不足，會出現大塊和根底。

（3）在爆破的過程中，炮孔的距離較大會出現大塊和根底，距離過大主要是因為外界因素的影響，也有設置錯誤情況的存在，距離過大和過小都會導致爆破力度的不均勻，因此出現大塊和根底。

（4）爆破的過程中，由于炮孔出現堵塞，且堵塞的長度過長，容易出現大塊和根底，主要是因為堵塞長度長會導致炮孔受力減少，從而導致爆破力度不均。

（5）廢棄炮孔沒有完全堵塞。因為廢棄炮孔沒有進行完全的堵塞，容易造成爆破過程中大量大塊的產生，有時還伴隨著飛石產生，很容易對周邊的人員和財產安全造成威脅。因為廢棄炮孔沒有得到完全的堵塞，本身就具備一定的炮孔作用和引導作用，火藥的能量也因此不能完全的釋放。

2 銅礦露天爆破技術的改進措施

2.1 設置選擇合理的爆破參數

為了對銅礦的露天爆破技術進行優化和改良，首先要對露天銅礦的爆破參數進行優化和合理選擇。

（1）作為重要的爆破參數之一，底盤抵抗線具有重要的作用。底盤抵抗線就是臺階坡底線與第一排空心軸線之間的距離。底盤抵抗線的數值和參數有較為嚴格的要求，不能過大或過小，過大很容易在爆破的過程中出現根底，過小則會導致火藥用量的增加，提高爆破成本。底盤抵抗線的合理確定格外重要，W=K×D是底盤抵抗線的計算公式，根據此公式計算的底盤抵抗線比較合理，其中W 代表底盤抵抗線、K 代表系數、D 代表鉆孔直徑。

（2）露天銅礦的爆破還需要精確的計算爆破炮孔的距離，距離主要有兩種，一種是排距，另一種是孔距，他們的計算公式分別為b=（0.75-1）a 和a=（20-30）d。而根據實際證明和驗算，分析出當b=1.886a 的情況下，可以布置正三角炮孔，并且可以爆破成功。這種排列方式的炮孔可以很好的完成爆破，促進爆破的均勻，無論是逐個爆破還是同時爆破都可以達到良好的效果，因為這樣爆破的過程中，可以保障抵抗線在不同方位是一致的，可以有效地減少大塊和根底的產生。

（3）爆破中另外一個重要參數是超深，超深主要為了保障爆破的平整而實施的操作，具體來說是可以通過降低裝藥量和裝藥的高度，實現對爆破根底的降低。超深的計算公式為h=（5-10）d。根據該公式來看，在選擇超深數值的過程中，要注意底盤抵抗線的情況，底盤抵抗線的數值大則選大，反之則選小。在實際應用的過程中，會有許多特殊情況和意外情況，例如，在爆破的過程中發現臺階的坡面比底盤抵抗線小的情況，超深就沒有增加的必要了，因為在這種情況下，超深的增大會導致火藥的增加，不好控制爆破力度。

（4）炮孔堵塞長度也是重要的參數。炮孔在爆破的過程中，如果堵塞長度不足，容易導致爆破力度的減弱，主要是因為沒有足夠的堵塞物對爆炸氣體進行堵塞。所以在實際運用中，要注意將炮孔的堵塞長度進行優化和處理，炮孔的堵塞長度要與底盤抵抗線相對應。一般來說0.75 倍的炮孔堵塞長度即可。而實際狀態下，炮孔的堵塞長度應該適當下降，保障大塊的減少。

2.2 選擇合適的起爆方式

起爆方式也是重要的措施和手段，對于銅礦的爆破有重要的意義和作用。一般來說，露天銅礦的爆破技術為對角起爆技術，就是在4 個角進行同時起爆，這種爆破方式能夠有效的拉大炮孔之間的距離，對于底盤抵抗線還有一定的控制作用。對角起爆技術在運用過程中為了避免大塊的出現，爆破孔距的距離需要按照底盤抵抗線進行同比例的提高，主要是原理就是通過增大孔距，能夠促使應力降低，并且將起爆層之間的距離拉大，大塊就不易出現了。

2.3 裝藥結構

裝藥結構是影響爆破結果的重要一環，裝藥過多或過少都會出現爆破力度不均勻的情況。在垂直起爆的過程中，可能會出現爆破底部存在較大阻力的情況，影響爆破結果，這種情況可以通過超深的方式處理，但是超深會導致火藥的重心不穩和降低，容易出現大塊和根底。所以，為了有效的處理上述問題，要對裝藥的結構進行優化。裝藥結構優化常見的方法是將火藥分成三端進行填充，并利用炮泥等物質記性分段阻隔。但是這種方法需要注意避免火藥的過于集中，尤其是應當注意和避免底部火藥量較多的情況。混合火藥也是不錯的結構優化方法，混合火藥就是將普通火藥和混合火藥進行混合，其中炮孔的底部填充大威力火藥，炮孔的上部填裝普通火藥，這樣裝配的火藥可以有效避免根底和大塊的出現，保障爆破力度的相同和一致。混合裝藥法在實際利用的過程中，主要是利用重鉸油火藥和鉸油火藥進行混裝，有較好的效果，但是其具有一定的腐蝕性。

2.4 斜孔爆破

斜孔爆破是一種爆破手段，與垂直爆破相比，斜孔爆破的力度更為一致和均勻，在實際應用中，斜孔爆破能發揮更好的效果。斜孔爆破深孔的上、下部分具有一致抵抗線，再爆破會更加均勻和力度統一，大塊和根底的情況也就較為少見。斜孔爆破的利用范圍較廣，因為一般情況下臺階坡度可以滿足斜孔爆破要求。斜孔爆破更為安全，因為斜孔爆破下，人員和各種設備都離爆破鉆機和臺階坡頂線較遠。現階段，很多銅礦露天爆破過程中，大多是采用的垂直爆破，因為很多礦區采用的設備多是牙輪鉆機，這種設備比較適用于垂直鉆孔，所以為了爆破的效率和有效性，有必要加強爆破設備和技術的引進。

3 爆破技術其他改善方法

3.1 嚴格控制穿孔和爆破作業質量

為了確保露天銅礦的爆破質量和優化改進爆破技術，還要對其他爆破技術進行優化和處理，特別是穿孔技術和爆破施工技術。穿孔技術要加強管理，管理的方向主要在避免穿孔過程中出現斷鉆、夾鉆、掉鉆情況的出現，并且為了避免廢孔以及孔位錯誤和誤差造成的影響，還要對孔位的施工和鉆取進行嚴格的控制，因為穿孔的位置和參數存在問題，會導致爆破質量的下降。爆破施工需要注意以下3 點：①施工方要對火藥進行全面的檢查，包括火藥的產地、特性、品種、質量等都要進行分析和檢查，并且加強對火藥的安全管理；②為了保障爆破的質量，在裝藥過程中要對爆破器材進行合理處理，特別是在填塞的過程中，對于導爆管嚴格的防護，避免導爆管的損壞和彎折；③在起爆前還要對起爆的網路進行檢查和分析，保證每一個節點都能得到應有的處理。

3.2 加大各項器材的管理力度

銅礦露天爆破工作的順利和優化，要對露天銅礦的爆破設備和其他相關設備進行嚴格處理，而且在管理的過程中還要注意以下2 點內容：

（1）要重視爆破的器材質量。因為爆破的器材直接參與了爆破工作，爆破器材的質量會很大程度上影響露天銅礦的爆破工作。要求相關單位在采購的過程中，要選擇符合工作要求的設備并進行質量檢查，保障爆破設備在性能、質量上的合格，并具備相應的證書和合格證明。以此確保盲爆以及其他情況的減少，促進爆破質量的提升，確保爆破工作的正常展開和順利進行。

（2）為了確保爆破工作的質量，還要對火藥的質量進行管理和控制。火藥作為爆破工作最基本的因素，對爆破工作的進行有至關重要的作用。對于火藥的管理主要是確保火藥在采購的過程中符合爆破的使用標準，且具備相應的生產許可證明，在對火藥進行管理的過程中要注意安全性和保護性，避免對火藥的重壓和摔打，禁止火藥與明火或其他易引發明火的事物接觸，為了保障火藥的質量，還要對火藥進行干燥儲存，防止火藥受潮。

4 結束語

銅礦露天爆破工作具有重要的作用和意義，直接關系著采礦工作的進行和安全。銅礦露天爆破工作容易出現大塊、根底等問題，這些問題對后續的采礦工作和周邊人員財產安全造成嚴重威脅，必須要對爆破工作進行優化和改善提高，確保大塊和根底的減少，確保爆破過程的均勻性，保障人員和財產的安全。