降低中深孔爆破大块率技术措施如何发核心期刊

　　摘 要: 降低露天爆破大块率几乎是所有露天矿山有待解决的问题。针对某矿山的实际情况，详细的阐述了降低露天台阶中深孔爆破大块率的措施。但由于每个矿山地质情况不尽相同，应针对矿山实际情况，找出产生大块率的原因，从而采取相应技术措施，改善爆破效果，降低大块率。同时在工程实践中不断学习，总结经验，在不断的学习实践改进中达到爆破的最优效果。

 

　　关键词: 露天矿; 爆破; 大块率; 措施和方法

 

　　Abstract: Reducing blasting boulder yield is almost all the problems to be solved in open pit mine. In a mine’s actual situation, elaborated reduce open pit bench blasting boulder yield measures. But as a result of each mine geological situation is different, should be aimed at the actual condition of mine, find out the rate of big reason, and take corresponding measures, improve the blasting effect, decrease the rate of big rock. At the same time in the engineering practice of continuous learning, sum up experience, continuous learning in practice to achieve the optimal effect of improving blasting.

 

　　Key words: open pit mine blasting boulder yield; measure and method

 

　　中图分类号：TD23 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）10-0020-02

 

　　1 工程概况

 

　　某矿山采用穿孔爆破，铲装运载，排岩间断工艺，纵向掘沟水平推进的开拓方式，公路汽车运载。东坑采场的境界范围长轴方向沿矿体走向呈 WN-ES 方向，采取纵向开拓工作面横向推进的方式。

 

　　2 产生大块的位置及原因

 

　　2． 1 大块产生的位置

 

　　矿山生产实践表明: 大块易产生于台阶的坡面、炮孔孔口堵塞位置、软硬岩层的分界处、岩石节理裂隙发育地段、后方和侧方的拉裂处、孔网参数过大的中间位置、底盘抵抗线过大的台阶根部、以及“V型”起爆点和“V 型”起爆通道处等。

 

　　2． 2 大块产生的原因

 

　　( 1) 为了克服底盘抵抗线的阻力，炸药主要置于炮孔的中、底部，使其沿炮孔轴线方向的炸药能量分布不均。孔口部分能量不足，岩石破坏不均匀。

 

　　( 2) 台阶的前部，即邻近台阶坡面的一定范围内，岩石受前次爆破的破坏，原生弱面胀裂，甚至被切割成“块体”，爆破时这部分“块体”易整体震落，形成大块。

 

　　( 3) 同一爆区岩层与岩层( 特别是硬岩与软岩)分界部分，有时从爆区表面就可看到大块条带，易于震落。

 

　　( 4) 爆区的后部与未爆岩石相交处( 沿爆破塌落线) 也会产生一些因爆破而震落的大块。

 

　　( 5) 地质断层以及节理裂隙的存在，使单孔承担的面积，以及抵抗线发生了变化，同时断层和节理裂隙又有泄能的作用，这就会使爆破时该位置形成大块。

 

　　( 6) 岩层倾向与爆破自由面相反或者相同时，易产生大块。

 

　　( 7) 孔网参数以及起爆点选择的不合理。当孔网参数过大时，中心部位往往会产生大块; 起爆点如果选择在自由面的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。

 

　　3 降低大块率的措施

 

　　因为每个矿山的地质情况不尽相同，所以解决大块率的技术措施也不尽相同。因此，针对某矿山的现场实际情况，从以下几个方面采取措施，改善爆破效果，降低大块率。

 

　　3． 1 正确合理的设计

 

　　合理的设计需要详细的调查爆区的地质特征，熟悉了解爆区主要岩石的力学性质，如岩石的抗拉强度、抗压强度，岩石的密度、硬度、波阻抗及地质构造等，根据实际情况，利用经验公式确定爆区的爆破参数。主要参数包括底盘抵抗线、孔距、排距以及堵塞长度。

 

　　3． 2 因地制宜的孔网布置

 

　　孔网布置是爆破施工的一个重要环节，合理与否直接影响爆破效果的好坏。孔网布置由于受到地质条件、开采条件等一些因素的影响，因此因地制宜的布孔方法相当重要。

 

　　( 1) 孔网布置与岩层倾向和台阶坡面的关系有关。

 

　　1) 当岩层的倾向与台阶坡面夹角 α 为 0 ° ～ 45 °或 135 ° ～180 °时，布孔应按照原设计进行调整，适当减小前排抵抗线以及孔距和排距。

 

　　2) 当岩层的倾向与台阶坡面夹角 α 为 45 ° ～135 °时，可按照设计正常布孔。

 

　　( 2) 孔网布置与岩石的可爆性有关。

 

　　对于该矿山易爆的岩石，如石英云母片岩，在布孔时可以适当的扩大排距与孔距，依据现场试验，孔网参数调整为 6 m × 4 m，是既经济又合理的; 对于中等的岩石，如石英片岩、绿色片麻岩，在布孔是严格按照设计进行，即孔网布置为 5 m × 3． 5 m; 对于难爆的岩石，如团块状浅粒岩，在布孔时应缩小前排抵抗线以及孔距与排距，同时对于前排孔应进行加密处理，前排孔孔距调整为 3． 5 ～ 4 m，孔网参数调整为 4． 5 m ×3． 5 m。

 

　　( 3) 孔网布置与地形有关

 

　　对于临空面比较整齐的工作面，布孔可以按照设计进行，而对于地形复杂的工作面，孔网布置需要作适当调整。

 

　　1) 对于爆区台阶坡面凹凸不平的工作面，布孔时应在台阶坡面总体比较整齐处布置第 1 排孔，对于凸出面，进行加孔处理，对于凹进面，调整第 1 排该位置的孔位置，以免抵抗线过小。后面几排孔正常布置应确保最后一排孔在一条直线上，才能使爆破后获得较好的爆破面。

 

　　2) 对于存在 2 个或者 3 个自由面的爆区，除了需要考虑主爆方向的自由面外，还要注意侧方的自由面，若侧方自由面的坡度较缓，就要在该方向加打倾斜孔。

 

　　( 4) 孔网布置与起爆方式有关

 

　　当起爆方式为斜线起爆时，布孔应布置成雁行列，可以减小侧方拉裂产生的大块; 当起爆方式为“V 型”起爆时，布孔应布置成倒八字形，减小侧方拉裂产生的大块。

 

　　3． 3 起爆方式

 

　　露天台阶爆破起爆顺序有很多种，如排间顺序起爆，排间奇偶式顺序起爆，波浪式顺序起爆，V 字形顺序起爆，对角线顺序起爆等等。针对该矿山的现场实际情况，对于存在 2 个或者 3 个自由面爆区采用斜线起爆方式，可以减少临空面的大块率;对于只有 1 个自由面爆区采用“V 型”起爆方式，增加挤压，碰撞破碎的效果，使悬浮在爆破自由面的大块，在挤压、碰撞过程中被破碎，从而减低大块率。对于中等、难爆爆区的“V 型”起爆处，应作出适当的调整，起爆时 2 个起爆点同时起爆，并且要缩小“V 型”起爆通道处的孔网参数，可以降低起爆点处的大块率，这种起爆方式称作“U 型”起爆。起爆点的选择应使起爆方向与层状节理走向方向正交。

 

　　3． 4 采用多排孔毫秒微差逐孔起爆技术

 

　　毫秒微差爆破是利用毫秒雷管或其他毫秒延期引爆装置，将同一网络的装药分组，以毫秒级的时间间隔进行顺序起爆的方法。从理论上讲，软岩应采用低猛度、低爆速的炸药并采用长微差时间以增加应力波及爆炸气体在岩体中的作用时间; 硬岩及软弱夹层、裂隙较发育的岩石应采用高猛度、高爆速的炸药，并采用短微差时间使爆破能量依次迅速释放避免爆破气体泄漏及应力波迅速衰弱。

 

　　根据矿山实践经验，孔间最佳延期时间为3 ～ 8 ms / m，排间最佳延期时间时间为 8 ～ 15 ms / m。孔间延期采用奥瑞凯 17 ms、25 ms 组合搭配使用，排间使用42 ms、65 ms 搭配使用。同时根据起爆方式以及爆区的不同，网络连接也要适当的调整。当 2 个自由面斜线起爆时，为减小侧方拉裂，在第 1 排孔边个孔间连接用65 ms，增加延期时间。当“V 型”起爆时，起爆点两侧要用 2 个段位分开，同时边孔和最后一排要增加延期时间，减小拉裂和后冲的大块，形成比较完好的临空面。

 

　　使用多排孔毫秒微差爆破时，每次起爆的排数至少要大于 4 排，如果排数过少，后冲作用很大，大块率会提高。网络连接过程中，孔间与排间的传爆方向的夹角要大于 90 °，如果小于 90 °，增加两孔间的夹制作用，大块率随之增大。

 

　　3． 5 严格的施工

 

　　施工的好坏直接影响爆破效果的好坏。在施工工程中，应做到以下几点: ( 1) 孔网参数和孔位的确定有爆破技术人员标定，孔位的确定方法是使用卷尺测定孔网参数并核对炮孔，炮孔定位准确度控制在 0． 2 m 以内; ( 2) 穿孔作业人员要严格按照爆破技术人员指定位置和深度进行作业; ( 3) 炸药车装药过程中，如遇水孔，操作人员必须把输送炸药管放置到孔底之后进行装药; ( 4) 炮孔堵塞要严格按照设计长度进行，技术人员现场检查; ( 5) 网路连接必须严格按照设计进行联接，技术人员现场监督，并在联接好后进行严格检查。

 

　　4 改进后的爆破效果

 

　　通过以上的技术措施，在施工现场进行多次试验，结果表明: 采场爆破效果差，大块率高的问题得到了很大的改善。大块率基本控制在 1% ～ 2%之间，这样就减少了二次破碎量，提高了铲装和运输的效率，降低了矿山开采的综合成本，矿山的经济效益得到明显提高。

 

　　5 结语

 

　　露天矿中深孔爆破大块是露天矿山生产过程中普遍存在的一个问题。在露天矿开采中，穿孔爆破是开采工艺中重要的一个环节。爆破效果的好坏直接影响铲装运输的效率和采矿的经济成本。爆堆的大块率是衡量爆破效果好坏的重要指标之一，大块率高直接增加二次爆破的成本，影响矿山的生产和安全。因此，降低爆破大块率，对矿山的生产和安全具有重要的意义。

 

　　参考文献：

 

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　　[4] 耿贵刚,池恩安,刘凤钱.  中深孔爆破大块产生的原因分析及降低大块率的技术措施[J]. 矿业研究与开发. 2011(04)