邊福廣

(黑河市銅山礦業(yè)有限公司，黑龍江 黑河164300)

露天淺孔特指巖土開(kāi)挖，二次破碎大塊時(shí)，采用的跑孔直徑小于50mm，深度小于5m的爆破作業(yè)。深孔爆破就是炮孔孔經(jīng)大于75mm，且深度在5m以上的采用延長(zhǎng)藥包的一種爆破方法。而中深孔爆破方法是介于淺孔爆破與深孔爆破之間的以專(zhuān)用鉆鑿設(shè)備鉆孔作為炸藥包埋其空間的一種爆破方法，其直徑一般為50mm～350mm，孔深為5m～20m，以下簡(jiǎn)介中深孔爆破技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的一些淺談。

中深孔爆破技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)廣泛采用的用于礦山剝離，采礦，水利工程及鐵路開(kāi)挖等工程的主要爆破方式。在中小型露天礦山開(kāi)采中推廣應(yīng)用該技術(shù)是將中深孔爆破技術(shù)有關(guān)的開(kāi)采技術(shù)和鑿巖穿孔等設(shè)備應(yīng)用于中小型露天礦山，以改善中小型露天礦山安全生產(chǎn)條件，減少生產(chǎn)事故。該技術(shù)針對(duì)不同的露天礦山地形地貌、生產(chǎn)規(guī)模和資金投入等條件，分別采用正規(guī)臺(tái)階、輕型淺孔鉆臺(tái)階和中深孔簡(jiǎn)易臺(tái)階等方式進(jìn)行開(kāi)采，爆破技術(shù)采用以非電起爆系統(tǒng)為主的多段微差爆破。不同模式的中深孔爆破開(kāi)采技術(shù)，給各種條件的露天礦山安全技術(shù)改造提供有效的技術(shù)途徑和手段，具有安全保障程度高、作業(yè)條件好、開(kāi)采能力大、生產(chǎn)效率高、爆破周期長(zhǎng)、飛石少及爆破器材配送管理方便等特點(diǎn)，綜合效益明顯提高。

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況，我更愿意將實(shí)踐中所表現(xiàn)出來(lái)的情況與成本中的知識(shí)做一些比較，以加深自己在中深孔爆破技術(shù)上的認(rèn)識(shí)。

1 孔網(wǎng)布置

露天山體爆破在布置炮眼的孔排距離時(shí)，一般不會(huì)有理想的鉆孔平臺(tái)，當(dāng)然在施工中，我們會(huì)盡量在鉆孔前利用機(jī)械整理出必要的平臺(tái)范圍，以保證鉆孔平臺(tái)的平整及規(guī)則，這也有利用預(yù)計(jì)出爆破方量及所需炸藥的數(shù)量，此時(shí)可根據(jù)在孔網(wǎng)面積不變的情況下，適當(dāng)減少底盤(pán)抵抗線或排距而加大孔距，可以改善爆破效果。但在無(wú)法達(dá)到此種條件的情況下，施工人員只能依據(jù)臨空面的位置，最小抵抗線的方向以及具體的巖石分布情況來(lái)布置炮孔的位置。選擇工作面的凸坡或緩坡處布孔，以防止在這些地方因抵抗線過(guò)大而產(chǎn)生大塊;在底盤(pán)抵抗線過(guò)大處要在坡腳布孔，或加大超深，以防止產(chǎn)生根壩和大塊;地形復(fù)雜時(shí)，應(yīng)注意鉆孔整個(gè)長(zhǎng)度上的抵抗線變化，特別要防止因抵抗線過(guò)小而出現(xiàn)飛石現(xiàn)象。

2 鉆孔設(shè)備

中深孔爆破在礦山中，一般采用潛孔鉆機(jī)，小型牙輪鉆機(jī)等，但這些傳統(tǒng)的中深孔設(shè)備體積較龐大，需要較大的安裝空間才能使用，而且價(jià)格昂貴，一般的中小型石灰?guī)r礦山難以購(gòu)買(mǎi)。近年來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)了輕型潛孔鉆機(jī)，如Ksz100型氣，電動(dòng)潛孔鉆機(jī)系列，其體積小，只要一個(gè)三腳架就能支撐機(jī)體。其技術(shù)參數(shù)基本符合開(kāi)采爆破要求，這為中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了物質(zhì)條件。

3 鉆孔

中深孔爆破技術(shù)應(yīng)用在山體鏟平的情況中，關(guān)于鉆孔上的難度往往要比書(shū)本上寫(xiě)的更加復(fù)雜。首先是傾斜角度的問(wèn)題:(1)鉆機(jī)在打傾斜孔的時(shí)候難度比打垂直孔要大;(2)在施工中由于山體的自然坡度變化較大，施工人員無(wú)法簡(jiǎn)單的判斷出角度的大小，在這種時(shí)候，鉆孔的傾斜角度一般不大，大都在85°左右，近似90°，更無(wú)法達(dá)到理論上的炮眼方向與最小抵抗線方向垂直的可能。其次是鉆孔中遇到巖石夾層的問(wèn)題，山體的地質(zhì)情況對(duì)鉆孔過(guò)程的影響很大，巖層中是否存在夾層，夾層的厚度有多大，事必影響炮孔的成型質(zhì)量以及在繼續(xù)鉆孔之后是否造成卡鉆等情況出現(xiàn)。

4 裝藥

露天山體爆破的中深孔裝藥一般都是根據(jù)炮孔直徑來(lái)選擇炸藥的不同類(lèi)型，目前各工地所使用的淺孔鉆機(jī)直徑根據(jù)總體爆破方量及臺(tái)階高度的不同，一般會(huì)選擇直徑110mm或140mm的鉆頭，我們?cè)谶x擇炸藥直徑的時(shí)候，會(huì)選擇比炮孔直徑略小的型號(hào)(如:110mm的炮孔選擇90mm的炸藥)，這樣有利于我們?cè)谘b藥過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)藥卷卡在炮孔中部，使底部未裝藥或底部裝藥量不夠，造成爆破后底部跟壩太厚，巖石不能完全推出，效果不理想。其次，在裝藥之前應(yīng)充分了解炮孔情況，確認(rèn)炮孔是否穿過(guò)夾層，夾層的厚度及位置，特別是第一排孔，如不充分了解，可能出現(xiàn)以下兩種情況:(1)因炮孔某段位置上因巖石節(jié)理裂隙太過(guò)發(fā)育而造成炮孔內(nèi)壓力不夠(俗稱(chēng)“漏氣”)，降低爆破能量的釋放力度，影響爆破效果，也可能造成爆破飛石;(2)若炮孔中夾層所在位置偏下，而裝藥長(zhǎng)度受堵塞，長(zhǎng)度的影響不能過(guò)長(zhǎng)，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)孔上部裝藥量不足，爆破后大塊率就會(huì)增加，影響爆破質(zhì)量，增大了以后二次解小的工作難度，此時(shí)就要根據(jù)炮孔深度適當(dāng)采分層裝藥的方式，來(lái)解決此種問(wèn)題。再則就是中深孔爆破是否采取分層裝藥的問(wèn)題，在書(shū)本上所學(xué)的知識(shí)中，我們可以認(rèn)識(shí)到分層裝藥(或間隔裝藥)是在鉆孔中把炸藥分成數(shù)段，使炸藥能量在巖石中比較均勻的分布。間隔裝藥結(jié)構(gòu)適合于特殊地質(zhì)條件下的深孔爆破，如所爆破的巖層中含有弱夾層或溶洞時(shí)，通過(guò)堵塞物將炸藥布置在堅(jiān)硬夾層中，可以有效地降低大快率。除非安全需要，一般不在均勻巖層中采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)，而是通過(guò)擴(kuò)大孔網(wǎng)參數(shù)來(lái)調(diào)整孔口堵塞長(zhǎng)度。這樣，可以節(jié)省鉆孔數(shù)量，降低鉆孔成本。在實(shí)際施工中，不管環(huán)境，安全是否有影響，我們一般都很少使用間隔裝藥這種方式，因?yàn)檫@加大了裝藥難度，延長(zhǎng)了裝藥時(shí)間，在實(shí)踐過(guò)程中，若是一次進(jìn)行大面積爆破時(shí)，畢竟影響施工進(jìn)度。而對(duì)于爆破孔口位置的大塊石數(shù)量較多的問(wèn)題，可通過(guò)擴(kuò)大孔網(wǎng)參數(shù)來(lái)調(diào)整孔口堵塞長(zhǎng)度，如無(wú)法做到，只能依靠二次解小來(lái)解決。

5 裝藥量計(jì)算

中深孔爆破的單位裝藥量計(jì)算，書(shū)本中有詳細(xì)的計(jì)算公式，對(duì)于單耗的選擇上也有明確的依據(jù)，但我所想的是，我們施工人員在施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法判斷該巖石的堅(jiān)固系數(shù)，底盤(pán)抵抗線也不能確定，只是估算。

所以在實(shí)際施工過(guò)程中有經(jīng)驗(yàn)的爆破員會(huì)依據(jù)抵抗線長(zhǎng)度，堵塞長(zhǎng)度來(lái)確定裝藥長(zhǎng)度該是多少，進(jìn)而確定裝藥量。我有按照我們的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出結(jié)果去與現(xiàn)場(chǎng)裝藥量進(jìn)行比較，相差很大。我們所取的單耗一般都偏小，單耗一般都在0.4kg/m3左右，如遇到環(huán)境稍差的地方，取值會(huì)更小?？赡苁浅鲇诎踩矫婵紤]。我將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際單孔裝藥量倒算回去，得出該孔的單耗，發(fā)現(xiàn)在空網(wǎng)參數(shù)不變的情況下(使用直徑110mm的淺孔鉆孔排距一般為3m×3m，特殊情況除外)炮孔越深，單耗就越大(如孔深8m時(shí)，單耗0.45kg/m3左右;孔深在12m以上時(shí)，單耗0.65kg/m3左。前排考慮到安全因素，抵抗線會(huì)控制在3.5m左右，比后排距稍大。)，所以我常常會(huì)想，這么大的裝藥量是不是有點(diǎn)浪費(fèi)，如果不裝這么多藥，或者是通過(guò)采取分層裝藥而減少裝藥量，能不能達(dá)到與實(shí)際裝藥量一樣的爆破效果，將在以后的實(shí)踐中，逐步的進(jìn)行探索。

6 微差起爆方式

確定合理的微差間隔時(shí)間是關(guān)系到爆破質(zhì)量的重要問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已提出一些確定的原則和計(jì)算方法。由于對(duì)微差破碎礦巖的機(jī)理尚無(wú)定論，暫不能判明哪一種方法最可取。實(shí)際爆破工作中大都采用△t=kw，式中，△t為微差間隔時(shí)間，mS;k是系數(shù)，露天臺(tái)階爆破K取2～5;w為底盤(pán)抵抗線，m。一般露天礦山爆破實(shí)際采用的微差間距為15～75ms，通常用15～30ms，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖性不同，硬巖取小值，軟巖取大值，排間微差和擠壓爆破都可取稍長(zhǎng)些，這樣會(huì)取得較好的爆破質(zhì)量。

7 總結(jié)

中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用改變了以前淺孔爆破產(chǎn)能低的缺點(diǎn)，使在自然坡度較大的露天礦山也能使用較大的機(jī)械設(shè)備開(kāi)采，而且前期投資少，經(jīng)濟(jì)效益好，安全可靠，很適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型采石場(chǎng)開(kāi)采利用。但在使用過(guò)程中必須注意幾個(gè)問(wèn)題:一是安全平臺(tái)不宜設(shè)計(jì)過(guò)大，不然爆破難以把所有的礦巖都拋擲到采場(chǎng)底部，增加安全平臺(tái)的清掃工作量;二是后排藥量比前排藥量增大一定比例，不然拋擲效果也很差，增大的比例按具體地質(zhì)條件而定，最好是在生產(chǎn)過(guò)程中不斷調(diào)整其參數(shù)，使爆破效果及拋擲效果都達(dá)到最佳狀態(tài)。

根據(jù)我自己的觀察和接觸，總的來(lái)說(shuō)，中深孔爆破最重要的是:(1)保證對(duì)第一排的控制，這包括抵抗線的判斷和裝藥量的控制，后排主要是控制堵塞長(zhǎng)度;(2)盡量減少根底部分的存在，如過(guò)爆后根底太多，這對(duì)接下來(lái)的爆破工作會(huì)帶來(lái)很大影響。

以上幾點(diǎn)是我通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)的觀察所得的一些體會(huì)，有的問(wèn)題在我心中依然是疑問(wèn)。在今后的工作中，還會(huì)繼續(xù)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的觀察和比較來(lái)提升自己的爆破知識(shí)。