中國(guó)葛洲壩集團(tuán)易普力股份有限公司 重慶 401121

由于爆破機(jī)理復(fù)雜，爆破理論滯后，爆破專業(yè)設(shè)計(jì)軟件、測(cè)量工具缺乏，使得行業(yè)人員素質(zhì)不高，目前國(guó)內(nèi)礦山爆破技術(shù)比較廣泛，一般普通爆破設(shè)計(jì)依靠經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)，缺乏定量分析，其中從業(yè)人員對(duì)破碎爆破行業(yè)依賴于檢驗(yàn)工作，隨之而來(lái)的是，爆破后出現(xiàn)的破碎大塊和根底較多，工作面平整程度差異較大，由于礦石損失和貧化嚴(yán)重，邊坡穩(wěn)定性失穩(wěn)，爆破質(zhì)量效果難以控制。

和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的礦山爆破施工技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，先后經(jīng)歷了經(jīng)驗(yàn)階段、爆破測(cè)量階段和模具裝配模型階段，在廣泛收集數(shù)據(jù)從而進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用激光測(cè)繪儀、爆破孔傾斜激光掃描儀、5G等先進(jìn)的爆破測(cè)量工具和測(cè)量手段，細(xì)碎爆破技術(shù)的水平高。因此，在爆破測(cè)量?jī)x器等的基礎(chǔ)上，加大軟、硬部位的施工和爆破的技術(shù)投入，并借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，探索和開(kāi)發(fā)一套精細(xì)爆破技術(shù)，對(duì)保證礦山爆破作業(yè)的安全，提高爆破效果具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 爆破應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

1.1 炸藥及炸藥應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

爆炸是物質(zhì)的一種劇烈的物理和化學(xué)變化，其中釋放出大量的能量來(lái)對(duì)周圍和介質(zhì)進(jìn)行機(jī)械功，往往伴隨著聲、光、熱等效應(yīng)。在爆破技術(shù)在礦山工程中的應(yīng)用中，首先要確定煙花爆竹的類型，了解煙花爆竹爆炸的類型和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際調(diào)查情況，最后確定相應(yīng)的爆炸類型。目前，爆炸的主要類型有物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸。確定類別后，有必要確定炸藥的爆轟條件，爆炸的必要條件是：

（1）放熱反應(yīng)（是高速自動(dòng)的第一條件）。

（2）高速反應(yīng)。

（3）產(chǎn)生大量氣體（氣體是介質(zhì)的功）。

此外，了解炸藥的化學(xué)反應(yīng)形式也是必要的。爆炸并不是炸藥的唯一反應(yīng)形式。它主要由四種反應(yīng)形式組成，即熱分解、燃燒、爆炸（非理想狀態(tài)）和爆轟。這四種形式可以相互轉(zhuǎn)換，以達(dá)到最佳的爆炸效果。

1.2 爆破技術(shù)的表現(xiàn)形式和操作步驟

爆破技術(shù)主要包括聲、光、塵、煙、振動(dòng)、飛石、投擲和坍塌。因此，有效的地質(zhì)調(diào)查是非常重要的。在采礦工程中，爆破技術(shù)需要對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行有效的掌握，即有效的測(cè)量。然后針對(duì)施工情況進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和勘察組合施工組織設(shè)計(jì)，更好地指導(dǎo)爆破全過(guò)程，結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)行大型爆破工程評(píng)價(jià)，根據(jù)礦山工程施工評(píng)價(jià)結(jié)果，具體施工過(guò)程包括沿天災(zāi)鉆孔裝藥檢查爆破作業(yè)，完成一系列過(guò)程后，對(duì)礦山爆破工程進(jìn)行總體驗(yàn)收評(píng)價(jià)，以保證礦山工程質(zhì)量。

2 影響深孔臺(tái)階爆破大塊的原因分析

2.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

由于礦地結(jié)構(gòu)面和軟弱區(qū)的存在，爆炸氣體沿著爆震源附近的弱區(qū)噴出，炸藥的能量損失嚴(yán)重，改變了爆破的破壞范圍和爆破效果，形成了根部和大塊體。其次，巖層傾向性和巖層結(jié)構(gòu)對(duì)爆破有很大影響。當(dāng)鉆孔和巖層沿對(duì)角或垂直走向時(shí)，沿階梯平面有許多巖層，巖層的力學(xué)性質(zhì)差異很大，導(dǎo)致不均勻的仰程和不規(guī)則的階梯坡度，從而形成部分根部或大塊體。

2.2 底盤阻力線的影響

圖1 底盤阻力線過(guò)大解剖圖

在露天爆破中，前孔底盤阻力線會(huì)導(dǎo)致根部的形成，在這種情況下，相關(guān)技術(shù)人員必須保證臺(tái)階的坡度。在保證安全的條件下，盡可能保持舞臺(tái)的平整度。當(dāng)臺(tái)階底部超出爆破范圍時(shí)，將產(chǎn)生根。因此，當(dāng)?shù)妆P的電阻線過(guò)大時(shí)，可以采取以下措施：

（1）增加前孔的密度，在合理的區(qū)域和有限的范圍內(nèi)安裝更多的前孔。

（2）增加前孔的額外深度。

（3）在前孔中涂抹適量的高威力炸藥。

（4）如果可能，盡量在臺(tái)階邊緣設(shè)置第一排孔，同時(shí)確保安全。

（5）在正常情況下，盡可能采用提前處理底部的方法，從而為后續(xù)工作提供更有效的保障。

2.3 裝藥對(duì)封孔的影響

射孔完成后，裝藥尤為重要。然而，在實(shí)際操作過(guò)程中，往往是由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)和人為因素造成的，即藥筒沒(méi)有安裝在井底，而是被井壁上不規(guī)則的巖塊堵塞，導(dǎo)致孔堵塞，塞下的一段孔未填滿炸藥。因此，一些礦石不能被炸藥的能量或力量分解，從而產(chǎn)生大量的根，導(dǎo)致對(duì)封孔產(chǎn)生影響。

2.4 水孔的影響

雨季對(duì)地表水和巖石裂隙水孔的穿透，造成孔內(nèi)積水，特別是孔深超過(guò)孔深的20%，藥筒底部因水不能繼續(xù)下沉而變形，使藥包無(wú)底，受浮力效應(yīng)不足與藥包接觸，裝藥密度降低，爆破效果相對(duì)降低，出現(xiàn)在根基底部，爆破后影響較大。

2.5 爆破參數(shù)的影響

爆破參數(shù)不合理的原因是多方面的。確定孔網(wǎng)參數(shù)時(shí)可以選擇最大的單跨可充填劑量作為參考，然后根據(jù)實(shí)際情況和要求進(jìn)行實(shí)踐，以爆破實(shí)踐中確定的孔網(wǎng)參數(shù)和含礦巖石炸藥為依據(jù)，選擇合理的孔網(wǎng)參數(shù)，如果孔網(wǎng)參數(shù)較小，在炸藥的恒定使用下，顆粒的重心減小，爆破量過(guò)多，導(dǎo)致爆破量大；另一方面，過(guò)大的網(wǎng)格參數(shù)也會(huì)導(dǎo)致生成大塊，并可能在底部產(chǎn)生根。所以有必要不斷地研究和討論篩網(wǎng)的參數(shù)，通過(guò)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)找到符合礦山生產(chǎn)的最佳篩網(wǎng)參數(shù)，從而最大限度地降低容積率。

3 露天礦深孔爆破根部及塊率的防治措施

3.1 露天礦邊坡管理

為了更好地控制露天礦深孔爆破根部和塊率，有必要對(duì)礦山邊坡進(jìn)行有效的管理。在礦體爆破中，經(jīng)常產(chǎn)生連續(xù)的根部，因此必須根據(jù)礦層的產(chǎn)狀來(lái)調(diào)整礦山的坡度和臺(tái)階坡度。

3.2 選擇合理的網(wǎng)格參數(shù)

選擇合理的網(wǎng)格參數(shù)，其不僅要利用相關(guān)的原理和數(shù)據(jù)，而且要結(jié)合爆破和礦山管理的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置合理的網(wǎng)格參數(shù)。首先，應(yīng)根據(jù)礦體的特點(diǎn)選擇合理的炸藥用量，其中前方阻力線是否合理將嚴(yán)重影響深孔爆破后的基礎(chǔ)和高速。同時(shí)，在礦井中布置鉆孔，充分考慮礦山地質(zhì)條件和周圍環(huán)境，并確定礦山邊坡和臺(tái)階的最小抗力線。最后，在保證其安全的前提下，根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的前方電阻線，如果電阻線過(guò)大，會(huì)影響根部爆破，所以必須充分研究，選擇最合理的電阻線尺寸。

3.3 露天礦爆破質(zhì)量管理

為了管理露天礦的爆破質(zhì)量。首先必須選擇合理的炸藥類型，當(dāng)炸藥的波阻抗與礦體的波阻抗一致時(shí)，礦物可以吸收炸藥釋放的能量，使礦石和巖石更充分地破碎。深孔爆破在露天礦礦區(qū)有多種炸藥的用途，因此在選擇炸藥時(shí)，必須充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件和現(xiàn)場(chǎng)使用炸藥的可行性。其中，不同類型的炸藥也可以適用于不同硬度，爆破可以是不同礦石，在生產(chǎn)爆破時(shí)，要充分結(jié)合礦物的特點(diǎn)，也可以根據(jù)實(shí)際情況，不同的礦物組合可以有效地提高爆破效果和質(zhì)量。同時(shí)，科學(xué)管理，嚴(yán)格建設(shè)。對(duì)監(jiān)督中的所有環(huán)節(jié)和每個(gè)處理，各部門都應(yīng)該有專門的人員來(lái)監(jiān)督其他人員，明確責(zé)任制，把每個(gè)員工的每一個(gè)責(zé)任都轉(zhuǎn)化在施工過(guò)程中，并且嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，充分考慮到布洞在露天礦的地形條件，然后用尺子進(jìn)行測(cè)量和校準(zhǔn)。同時(shí)，必須保證在鉆深孔時(shí)，角度的偏差也不能有太大的偏差，然后在孔內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，確保孔深、孔溫、角度和電阻線分布在合理范圍內(nèi)，將記錄的數(shù)據(jù)交給工程師，為工程師在鉆孔中確定數(shù)量和費(fèi)用提供更多的數(shù)據(jù)保障。從而盡可能保證藥量均勻分布在爆破區(qū)域內(nèi)，保證爆破質(zhì)量。

3.4 合理深度的選擇

合理選擇超深可以有效降低柱的重心，將臺(tái)階底部的夾緊力控制在合理的范圍內(nèi)，避免產(chǎn)生根部。如果不能有效控制超深，將會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致炸藥的使用不能達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，藥包的重心也不能得到有效的控制，這將嚴(yán)重影響爆破效率、后續(xù)工作和爆破質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

爆破塊體開(kāi)孔率高而產(chǎn)生的原因有很多，既有爆破設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工管理的原因，也有巖石爆區(qū)自體物理性質(zhì)的原始原因，根據(jù)綜合分析，并在實(shí)際操作中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇最佳爆破案例，并在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)，總結(jié)操作經(jīng)驗(yàn)，采取相應(yīng)措施，在不斷提高最佳爆破效果。