試析礦山深孔爆破技術的質量控制

陳家濤

（安徽省瑯琊山礦業總公司，安徽 滁州 239000）

在礦山開采中，掘進是一項非常的工作，施工難度比較大，利用深孔爆破技術能夠針對不同井下地形采取不同的措施，以保證爆破效果，提升掘進的效率和質量。和傳統爆破技術相比，應用深孔爆破技術能夠很好提升井下施工的安全性，利用多端微差爆破技術可避免施工事故發生，提升施工效率和質量，縮短施工周期，具有良好的發展情景。基于此，開展礦山深孔爆破技術的質量控制分析研究就顯得尤為必要。

1 深孔爆破技術的相關概述

深孔爆破技術最開始應用在土石方工程施工中，待各項技術成熟之后，才被應用到礦山施工中，大大提升了礦山開采的效率，經濟效益也大幅度提升。在應用深孔爆破技術時，需要對不同的程序要求進行綜合分析考量，從根本上改善應用效果，在保證爆破質量的基礎上，降低應用成。為提升深孔爆破技術的應用效果，需要同時具備四個條件，其一是爆堆松散度適中；其二是不存在底根；其三是大小達到標準；其四是破碎的巖塊質量比較好。在應用深孔爆破技術時，需要將抵抗線控制在最小范圍內，以便將飛石、振動、噪聲以及爆破造成的危害降到最低。改善深孔爆破技術應用效果的主要內容是使用較少的炸藥，就能提升爆破產量，在改善碎石條件的基礎上，更好的控制后續工序，最大限度上降低綜合成本。因此，礦山中應用深孔爆破技術時，需要按照礦山地質條件，合理選擇爆破參數，同時優化施工工藝，才能獲得更好的爆破效果。

2 影響深孔爆破技術應用效果因素

2.1 礦山地質地形條件

礦山地質地形條件是影響深孔爆破技術應用效果的主要因素，如：礦山結構面會直接影響巖體的破裂特征，容易引發爆破塊度、根底、硬幫等。如果臺階坡面傾向和巖層的傾向相反，則深孔爆破之后，形成的后沖力比較小，巖體發生位移的距離也就比較小，會形成較高的爆堆，產生根底問題。如果臺階坡面的傾向和巖層傾向相同，則深孔爆破之后形成的后沖力比較大，不容易形成根底。除此之外，巖體必然存在一定的裂隙，會將巖體分割成快狀結構，裂隙的存在會導致深孔爆破之后的能量難以被充分利用是，從而影響爆破效果。

2.2 巖石物理學性質

在礦石爆破施工中，巖石的物理學性質是確定巖石可爆性、爆破參數的主要依據。巖石密度越大，則在爆破時所需的能量就越多，爆破難度更大，不確定因素更多。而巖石強度越大，在爆破過程中，能夠承受的拉力、壓力等就越大，爆破難度也越大，相同爆破參數和工藝的情況下，獲得的爆破效果也越差。

2.3 爆破設計參數

在應用深孔爆破技術時，爆破設計參數對爆破效果的影響非常大，如：孔間參數、裝藥結構、起爆順序、排距、裝藥長度、底盤抵抗線等參數設計是否科學合理，會直接影響深孔爆破技術的應用效果。比如：如果底盤抵抗線太長，則極易發生根底過大問題；底盤抵抗線太短，則容易發生飛石問題，影響爆破的安全性。爆破孔眼的孔距、排距如果設計過大，則在2個孔之間的位置，受到爆炸能量的沖擊比較小，容易形成大塊，甚至引發根底問題[1]。

2.4 施工質量

在應用深孔爆破技術時，鉆孔質量、裝藥質量、連線質量等都會影響爆破效果。如果在深孔爆破施工中，鉆孔深度不足，容易發生根底問題，裝藥質量和連線質量不達標，則會導致爆破效果難以達到預期設定的要求，也會影響爆破效果。

3 礦山深孔爆破技術的質量控制措施

3.1 加強地質勘測，合理設計爆破參數

在礦山深孔爆破施工中，地質條件、巖體的物理性能，裂隙發育情況是設計深孔爆破施工工藝的主要參考依據，也是提升深孔爆破效果的關鍵。因此，在深孔爆破施工之前，需要對地質地層條件、水文條件、巖體物理性能、裂隙發育情況等進行全方位勘測，按照勘測結果，對爆破區域的可爆性進行分級，為確定爆破參數和工藝指標，提供必要基礎資料，保證深孔爆破效果。

按照地質地層區域勘測結果選擇與之相適的炸藥種類，確定鉆孔深度、直徑和裝藥結構、起爆方式等，以保證深孔爆破形成的能量能夠實現均勻分布，促使爆破能量能使巖石被充分破碎，降低大塊、根底等問題出現的概率。比如：在堆爆巖體時，要合理布置加密孔，適當減少孔距和排距，以改善爆破質量。對那些深孔爆破區域，存在夾層、裂隙發育程度大等問題，需要在適當的位置空位。按照礦巖的實際分布情況，確定好裝藥量和裝藥結構，可采用分段裝藥方式，將選擇好的炸藥安裝在爆破阻力比較大的位置。完成爆破之后，還要及時統計分析爆破效果，逐步積累更加豐富的深孔爆破技術應用經驗，優化深孔爆破參數和工藝，提升爆破質量。由于現在我國常用的鉆機直徑為80mm～200mm，因此炮孔的直徑也要在這個范圍之內，通常是80mm、100mm、150mm，不過具體還要根據實際的施工條件進行調整，不能夠完全根據以往的施工經驗[2]。

3.2 做好前期準備，加強爆破技術人員培訓工作

深孔爆破工序比較多，而且存在很多不確定因素的影響，為保證后期施工工作能夠高效、有序的開展，就必須做好前期準備工作，按照地質勘測報告，確定深孔爆破的地點、炮眼位置、鉆孔深度等。做好爆破裝置、雷管、連接線等裝置的檢查工作，提升一次爆破成功的概率，保證礦山掘進爆破的質量和效率[2]。同時還要切實做好安全防護措施，以免發生飛石傷人事件，保證現場人員、機械設備的安全性。

在礦山深孔爆破施工中，爆破技術人員扮演著非常重要的角色，無論是炮眼定位、鉆孔深度、鉆孔直徑的確定，還是爆破裝置的安設、雷管填裝等，都需要技術人員親力親為。他們的綜合素質和專業技術水平，直接關系到深孔爆破技術應用的效果。因此，必須加強對技術人員的培訓，比如：在炸藥裝填時，需要在內部正向裝藥，而外部則要反向裝藥，從尾部插入雷管，正向裝藥量和反向裝藥量之間的比例約為1:3，需要爆破技術人員，按照巷道斷面的巖石特性合理掌握，將最新的知識和操作技術傳授給每位爆破技術人員，才能更好的保證深孔爆破效果。

3.3 加強細節控制，提升爆破質量

在礦山深孔爆破施工中，涉及到很多細節方面工作，主要包括：炮孔深度和直徑控制、最小抵抗線控制、起爆方式控制等。

炮孔深度和直徑控制：在礦上深孔爆破中施工中，炮孔的直徑由深鉆機型號、巖石特性等因素共同決定。當鉆機型號確定好之后，炮孔的直徑也就基本確定。在具體應用過程中，深孔爆破鉆孔直徑有45mm、80mm、100mm、150mm四種型號各種選擇，需要結合礦山地質地層結構和巖石物理性能實際情況，選擇合適的炮孔深度，才能更好的保證爆破效果。在鉆孔孔距也要嚴格控制，通常情況下，中心孔到其他裝藥孔之間的距離要控制在500mm左右，各裝藥孔之間的距離則要控制在600mm左右，輔助孔要盡量布置在盡量中心孔700mm的對角線上，以提升爆破效果。

最小抵抗線控制：在應用深孔爆破時，最小抵抗線是一項非常重要的參數，最小抵抗線無論過大、過小，都會影響爆破效果。如果用a來表示孔間距，最小抵抗線用W表示，經過以往的實踐總結出計算孔間距的公式如下：

此公式中，m表示炮孔的密集系數，如果最小抵抗線過小，則要想達到理想的爆破效果，就需要使用更多的炸藥，不但增加成本，而且增加鉆孔時間，形成大量飛石，影響施工進度；而如果最小抵抗線過大，則會導致炮孔中的炸藥無法被有效推出，容易形成后沖和拉裂現象，出現底根、大體積石塊等，同樣會影響施工進度。需要結合實際情況，嚴格控制最小抵抗線，以保證深孔爆破施工的效果[3]。

起爆方式控制：在礦山掘進施工中，起爆方式對爆破效果的影響也非常大，隨著科學技術的發展，起爆方式引發多樣性，在礦山深孔爆破施工中最常用的起爆方式是反向裝藥串聯式起爆方式，能夠保證爆破效果，還能滿足礦山掘進循環進尺的需求。主要做法為將選擇好的雷管放在炸藥末端，依次布置乳化炸藥、40mm左右的炮泥、水泡泥等，然后再按照炮眼深度進行封泥處理，以保證起爆效果。

3.4 加強施工質量控制，加大爆破新技術應用力度

在礦山深孔爆破施工中，為保證爆破質量，需要選擇高性能、高穩定性的起爆器材和炸藥，再按照相關規定進行合理搬運、管理，存放在干燥通風的空間。在具體施工中，要加強爆破施工組織管理，保證每項工作都能按照設計要求和標準進行施工[4]。比如：在穿孔施工中，需要根據鉆孔的位置建施工，避免發生夾鉆、卡鉆、掉鉆等問題，鉆孔達到設計深度后要及時掏孔，將孔內雜物清理干凈，以免影響裝藥質量。在炸藥填塞時，要避免對導爆管造成破壞。認真做好連線工作，避免發生錯接、漏接問題。

在礦上深孔爆破施工中，加大爆破新技術的應用力度，能夠顯著提升爆破質量。比如：采用大孔距、小排距的爆破方式，能夠有效降低大塊率和根底問題。數碼電子雷管屬于高端智能產品，內設智能電子起爆模塊，可任意設定延期時間，且能夠實現現場編程和在線檢測。是一種具有雷管發火時間控制精度高、延期時間設定靈活、組網雙向通訊等特點的新型雷管。利用緩沖爆破、預裂爆破等，能夠有效減少爆破后沖，降低爆破形成的振動，提升爆破效果。

4 結束語

綜上所述，本文采用理論實踐實踐的方法，分析了礦山深孔爆破技術的質量控制，分析結果表明，深孔爆破技術具有可按照礦山要求，合理制定爆破工藝、選擇爆破參數的優勢，能夠有效提升礦山掘進施工速度和效率，保證施工質量，值得大范圍推廣應用。