線-角定位操作法對歪頭山鐵礦預裂效果綜合措施研討

摘要：預裂爆破是一種成熟控制爆破技術，長期應用在露天礦開采保護邊坡爆破中，能有效控制爆破震動和沖擊波等實現保護邊坡。直孔預裂爆破穿鑿簡單，方向容易控制，孔底距偏差較小，但是爆破后常常出現掛幫，導致邊坡不穩定，容易產生局部滑坡，給人員和生產帶來隱患。傾斜孔預裂爆破后能夠形成較為均勻的半壁孔預裂面，尤其是下盤基本上沿巖石傾角形成的原巖自然坡面。但是傾斜炮孔穿鑿時的角度難以控制，常常導致相鄰的炮孔產生透腔現象。本文根據露天采場最終邊坡坡面要素和巖性、礦山裝備特點，探究預裂穿鑿線-角定位法對預裂穿鑿的重要性，同時預裂孔、輔助孔、緩沖孔參數選定對形成良好的預裂效果的重要性。

關鍵詞：線-角定位法;預裂效果;預裂參數

前言

歪頭山鐵礦因為上盤擴幫采剝總量增加，加之剝離欠賬。臺階下降速度非常快。從2019年開始，每年結束臺階靠界長度7萬多米。以2020年為例，歪頭山預裂穿鑿近72000米，實施預裂孔穿孔線-角定位操作法后，預裂穿鑿成孔率提高10%，每米的穿鑿的成本在58元左右，直接節約成本70000*10%*58=406000元。成孔率增高，后續的掛幫，根底減少，二次爆破減少，節省大量人力物力：邊坡穩定，安全生產效率大大增加，隨著安全效率的提高礦山各方面生產成本也隨著大幅度降低。

1 預裂孔穿孔線-角定位操作法

直孔預裂爆破穿鑿簡單，方向容易控制，孔底距偏差較小，但是爆破后常常出現掛幫，導致邊坡不穩定，容易產生局部滑坡，給人員和生產帶來隱患。傾斜孔預裂爆破后能夠形成較為均勻的半壁孔預裂面，尤其是下盤基本上沿巖石傾角形成的原巖自然坡面。但是傾斜炮孔穿鑿時的角度難以控制，常常導致相鄰的炮孔產生透腔現象。

剛剛開始我們傾斜孔穿鑿用丁字尺，有時候用兩塊比較平的木條，來控制鉆桿角度，比較平的平臺還行，遇見臺階平盤平整度差時，就經常控制不好角度，出現各種問題，比如常見的相鄰的炮孔產生透腔現象，一旦透腔極易發生卡鉆或斷桿。慢慢的我們又去采用量角器，這種方法相對丁字尺能好一點，但穿鑿的速率明顯慢了下來，另外傾角不太好控制，特別費力，控制不當造成兩孔距離過近，兩孔距離過小，鉆機的振動導致孔口掉塊及炮孔壁內部脫落導致炮孔內部堵塞，極易造成炮孔報廢。逐漸又采用人線面的方法，此方法相對丁字尺方法和量角器方法，速率和成孔明顯提高了，但對于穿鑿不平的臺階還是經常出現透腔現象，針對這種方法逐漸改進，線-角（穿鑿）定位操作法基本可以解決上面出現的問題，測量人手持鉛垂線面對臺階邊坡面，兩腳中間點與預裂孔位的連線（a線）垂直預裂線，測量手看鉛垂線，a線和鉆桿完全被鉛垂線遮擋，此時操作手操作設備，首選鉆頭頂住預裂孔位，再調整鉆桿位于平面內;測量手用鉛垂線配合量角尺量鉆桿的傾角;操作手操作設備配合測量手，至鉆桿的傾角滿足要求止。

現在預裂穿鑿控制角度普遍應用的無非是丁字尺和量角器，量角器基本鑿巖機上面自帶，各個礦山在此基礎上做改進。以柏泉礦山的做法為例。

柏泉礦山是一家露天開采礦山，預裂穿鑿預裂孔傾角固定兩個角度70度和90度，穿鑿炮孔直徑200mm，炮孔深度13米左右。預裂穿鑿方法：KQD-200潛孔鉆自帶量角器，在量角器的70度和90度處，各做一個銷子，使鉆桿在其角度工作時角度穩固，工作速率快，尤其在穿鑿臺階比較平整時。穿鑿不平整臺階時，因為角度不好控制，會出現透孔現象。

歪頭山露天鐵礦，設計臺階坡面角60°和65°兩種，臺階坡頂線向內偏移1.0米（不區分并段和非并段臺階），坡底線不變，預裂孔傾角64°和69°兩種，穿孔長度13左右。預裂穿鑿方法：預裂孔穿孔線-角定位操作法，尤其在臺階平盤平整度差時，采用線-角定位操作法后，穿鑿效果相對較理想，避免藥包集中產生過粉碎提高預裂爆破效果。

2 預裂孔、輔助孔、緩沖孔參數選定

2.1上盤擴幫易爆部位

2.1.1預裂孔：孔距1.2乘1.2米。穿鑿角度：并段上臺階65度（并段下臺階69度），誤差±2度。穿鑿深度：標準臺階13.24米（65度）、標準臺階12.85米（69度）。

2.1.2輔助孔：（標準臺階）輔助孔與預裂孔的排距4.0米，其他根據地表標高、現場緩沖孔與預裂孔之間的距離進行計算，（標準臺階）孔深5.0米。輔助孔孔距根據現場實際情況，控制在3.5～4米之間。

2.1.3緩沖孔：緩沖孔孔距為4米，孔深為一個臺階高度（12米），不超深。根據地質測量室現場放臺階下沿線進行布置緩沖孔。保證緩沖孔孔底與預裂孔孔之間的距離為2米。

2.2上盤擴幫難爆部位

2.2.1預裂孔：孔距1.2乘1.2米。穿鑿角度：并段上臺階65度（并段下臺階69度），誤差±2度。穿鑿深度：標準臺階13.24米（65度）、標準臺階12.85米（69度）。

2.2.2輔助孔：孔深根據地表標高、現場緩沖孔與預裂孔之間的距離進行計算，一般孔深在5米左右。輔助孔孔距根據現場實際情況，控制在3.5～4米之間。

2.2.3緩沖孔：緩沖孔孔距為4米，孔深為一個臺階高度，不超深。根據地質測量室現場放預裂孔下沿線進行布置緩沖孔。保證緩沖孔孔底與預裂孔孔之間的距離為1.5米。（無論在以上哪個部位穿鑿，預裂孔形成以后，根據地質測量室現場放下沿線首先確定緩沖孔，緩沖孔確定以后，根據現場預裂孔與緩沖之間的距離，進行布置輔助孔。目的為了保證緩沖孔孔底與預裂孔孔底距離統一，克服距離過大或過小造成的掛幫、根底、及過破碎，保證預裂效果）

3 結論

預裂預裂爆破控制超爆和降低爆破震動，有效控制邊坡輪廓，是邊坡穩定的措施之一，能降低礦山后期邊坡維護成本，需針對礦山采場邊坡巖體特性、礦山生產設施平面布置等實際制定措施和施工操作法，提高效果、效率，生產中需開展預裂爆破和相鄰的中深孔爆破綜合優化措施，從而獲得較好的經濟和社會效益。

孔穿孔線-角定位操作法可以為預裂穿鑿半自動.自動化提供理論基礎，比如以激光代替垂線，和生產廠家合作生產自動設備，減少施工人數，提高穿鑿效率，減少工人職業病風險。

參考文獻：

[1]邵鵬.東兆星.控制爆破技術[M].中國礦業大學出版社，2006.12.

[2]本鋼設計研究院.歪頭山鐵礦深部開采（擴幫過渡）工程初步設計[R]，2011.11.

作者簡介：楊濤（1988-），男，漢族，助理工程師，安徽省亳州市，大專，助理工程師，研究方向：測量在礦山的應用。