露天采矿场中深孔爆破探究

周少鹏

摘要：本文对露天采矿中深孔爆破技术的应用进行了探讨，认为减少根底及大块的产生是露天采矿中深孔爆破技术应用的关键，该技术的应用要点包括前期对露天矿岩的地质特征进行详细调研、选定合理的爆破参数以及采用合理的装药结构等。

关键词：露天采矿场;中深孔爆破;应用要点

在露天采矿生产中，穿孔爆破是至关重要的一个环节，爆破质量在很大程度上影响着铲运效率以及采矿经济成本。中深孔爆破是露天采矿爆破中广泛使用的一种爆破技术，相较于其它传统爆破技术具有更高的爆破安全性及更好的爆破效果，能够有效提高露天矿山开采的作业效率。本文基于露天采矿爆破作业实践，就中深孔爆破技术实践应用要点进行一些探讨，以期能够为该技术在露天采矿爆破中的应用提供一些參考与借鉴。

1.减少根底及大块产生是露天采矿中深孔爆破技术应用的关键

减少根底和大块的产生是露天采矿评价爆破质量的重要指标，直接影响着露天矿开采生产的成本。块度过大，不但增加铲运成本，而且还会增加二次破碎的工作量及爆破次数，降低矿山开采的安全系数。因此，减少根底及大块产生是露天矿爆破作业的重点质量控制目标。

一般来说，中深孔爆破中产生大块的主要部位包括：爆破作业临空面及炮孔孔口部位;爆破参数孔间距较大的部位;底盘抵抗线过大的台阶根部位置;原始裂隙多的岩体部位;软硬岩层的分界处;“V型”起爆点和起爆通道处;盲炮部位等。根底和大块产生的关系比较密切，有根底的部位必然会伴随大块的产生，但有大块的部位不一定会有根底。

中深孔爆破产生根底及大块的原因是多方面的。首先来说，爆破岩石是深孔内炸药产生的爆炸应力波和气体压力共同作用的结果。对于一些结构复杂存在断层、裂隙等的岩体，爆炸能量会沿着岩体裂隙、断层泄出，从而使爆炸应力波减小，不足以破碎岩石，岩体只能在爆炸气体压力作用下沿原始裂隙分离，从而导致大块的产生，原始裂隙的发育程度通常决定着该情况下岩石块度的大小。其次，超深h过大，装药重心偏低，炮孔堵塞长度偏大，孔口获得的爆炸能不足，易在炮孔孔口部位产生大块。第三，爆破参数选取不合理，孔网参数过大使得中间部位的岩体受到的爆炸能量不足易产生大块;起爆点如果选择在自由面凹进去的位置或者地质构造复杂的地方，往往容易产生大块。第四，底盘抵抗线过大，导致爆破后台阶根部出现大块或根底。

2.露天矿中深孔爆破技术应用要点

2.1对露天矿岩的地质特征进行详细调研

露天矿地质特征对于爆破质量具有重要的影响，因此，在进行中深孔爆破方案设计之前，对爆破区域内的岩体地质特征进行详细的调查掌握十分必要。在影响爆破效果的矿岩地质特征中，岩石特性主要包括：岩石的密度、硬度以及抗压、抗拉强度等;地质构造主要包括：断层走向、裂隙发育程度、岩层倾角、破碎带构造等。露天矿岩的地质特征是进行爆破参数选取的重要依据，针对矿岩的地质特征选取合理的孔网参数、装药结构、起爆点等，能够有效提高爆破质量，减少根底及大块的产生。

2.2选定合理的爆破参数

2.2.1底盘抵抗线

底盘抵抗线是中深孔爆破技术的一个重要爆破参数，是指从台阶坡底线到第一排孔中心线的水平距离。底盘线过大或过小都会对爆破效果产生不利影响，过大会产生较大的根底，过小则会使炸药单位耗量增加。底盘抵抗线的选取，在满足安全和装药条件的前提下可参考经验公式确定，公式为：

Wep=（0.24HK+3.6）d/150，（1）

式中，Wep为底盘抵抗线;H为台阶高;K为系数，一般在0.35～1.17;d为钻孔直径。一般底盘抵抗线≤9.0m。大于10.0m的情况采用爆前拉底的措施。

2.2.2孔距a，排距b及密集系数m的选取

目前，在中深孔台阶爆破中应用比较广泛的是宽孔距小抵抗爆破技术，即在保持单孔负担面积a*b基本不变的情况下，适当的扩大孔距a，减小排距b，进而使密集系数m（m=a/b）变大。密集系数一般取值1.0～1.4，采用宽孔距小抵抗爆破技术，可以使密集系数m达到3～8，实验研究表明，密集系数取3～4之间一般能够取得良好的矿岩爆破效果。

2.2.3超深h的选取

超深是指深孔在台阶底盘标高以下那一段的深度，其作用是降低装药中心的高度以便有效地克服台阶底部阻力，避免或减少根底。根据经验，超深值确定公式为：

h=（0.15～0.35）（2）

底盘抵抗线偏大时，可适当增大超深来克服，但当台阶坡面角太小，底盘抵抗线过大时，不能再过于加大超深，因为超深过大不仅浪费钻孔和炸药，降低延米爆破量，而且由于药柱中心过低，会使台阶上部产生较多的大块，且破坏下一台阶表面岩体的完整性，会影响下一循环的穿孔作业，甚至造成塌帮形成废孔，实践证明超深值不宜超过3m。

2.2.4堵塞长度

合理的堵塞长度可以使中深孔爆破对岩体产生更好的破坏效果，防止爆炸气体过早的冲出孔外。露天采矿爆破作业中，中深孔爆破的堵塞长度一般比较大，通常取底盘抵抗线的0.7～0.8倍。根据矿岩和炸药的性质，必要时可适当减少炮孔堵塞长度，达到减少台阶上部大块的目的。实践经验表明，堵塞长度取孔深的35%～45%可以取得较好的爆破效果。

2.3采用合理的装药结构

由于台阶矿岩的阻力为下大上小，底部的爆破阻力较大，采用混合装药结构，在孔底装大威力、高爆速的炸药，孔上部则装威力较小、爆速较低的炸药，可以避免在台阶根部产生根底，也可以减少台阶上部大块的产生。在底盘抵抗线较大的情况下，可采用深孔上部装柱状药包，深孔底部扩成药壶，增加孔底装药量的特殊装药结构。分段装药结构是指将深孔中装的炸药分成数段，中间不装药部分用砂、岩粉等堵塞，也可以不堵塞用空气间隔，长度以1～2m为宜。一般情况下，分段装药时，炸药部分应装在爆破阻力最大的部位，不装药部分应选择在抵抗线较小的部位，分段不宜过多。

3.结束语

中深孔爆破技术在露天矿中的应用已经十分普遍，在应用实践中，控制根底与大块的产生，提高爆破质量是该技术应用的关键。在爆破方案设计前，一定要准确掌握爆破区域内的地质特征，合理选取爆破参数以及装药结构，只有在该技术的应用要点上加强管控，落实到位，才能使岩体爆破达到理想的效果。

参考文献：

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