史國朝　楊鑫壁

摘要：穿孔爆破為礦山開采施工中的重要工序，爆破質(zhì)量可對礦巖粉碎、運輸、鏟裝等工序的成本及生產(chǎn)效率產(chǎn)生重要影響，因此要通過合理選擇爆破技術(shù)提高爆破質(zhì)量、降低爆破成本。文章分析了逐孔爆破技術(shù)的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上探討了礦山開采逐孔爆破技術(shù)的應(yīng)用情況，并分析了逐孔爆破技術(shù)的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：逐孔爆破技術(shù)；礦山開采；穿孔爆破；爆破質(zhì)量；爆破安全事故 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD235 文章編號：1009-2374（2015）17-0166-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.17.083

礦產(chǎn)資源是支撐經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，可以按用途及性質(zhì)將礦產(chǎn)資源分為三大類，即能源礦、非金屬礦及金屬礦。由于礦產(chǎn)資源儲量有限，所以在開采礦產(chǎn)資源的過程中應(yīng)注意合理選用工藝技術(shù)，以提高開采率，減少亂采亂挖行為，避免礦產(chǎn)資源被浪費或遭到破壞。在礦山中開采礦產(chǎn)時還應(yīng)注重保護生態(tài)環(huán)境，因此對于采礦技術(shù)有著更高的要求。本文結(jié)合實踐經(jīng)驗對礦山開采逐孔爆破技術(shù)的應(yīng)用情況進行了分析，旨在有效提高礦產(chǎn)資源的開采率。

1 逐孔爆破技術(shù)的特點

逐孔爆破工藝指的是完成預(yù)爆破水平面的布孔工作后，在縱向排列與橫向排列的炮孔中設(shè)計不同延期時間，使同一列或同一排中的炮孔延期時間的間隔相同。與起爆點二維平面相連的炮孔延期時間、起爆時間可以通過累加計算得出，每個炮孔為獨立起爆。如此一來，爆破過程便具有逐漸向前推進的特點，在時空上實現(xiàn)了逐孔爆破，直至所有炮孔均爆破完成。逐孔爆破工藝具有震動小、沖擊波小、能耗低、大塊率低、飛石危害較小等特點，因此被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的礦山開采工作中。礦山爆破過程可受到多種因素的影響，包括礦山環(huán)境、水文地質(zhì)及礦山地質(zhì)等，內(nèi)在規(guī)律較為復(fù)雜，但逐孔爆破過程具有綜合作用，因此可以保證礦山開采的順利進行。逐孔爆破具有的作用包括應(yīng)力波相互疊加、增加炮孔爆破自由面及降低震動強度。在實現(xiàn)逐孔爆破時，先起爆與后起爆之間的延遲時間為數(shù)十毫秒左右，因此后起爆點可以在先起爆點應(yīng)力震動未消失時完成起爆，在起爆過程中可受到預(yù)應(yīng)力作用的影響，因此可以相互疊加應(yīng)力波及增強爆破點的石塊破碎效果。另外，逐孔爆破時形成的先爆孔呈漏斗狀，后爆炮孔可以將爆破漏斗作為自由面，如此一來就可以將自由面增加至2～3個，在爆破自由面增加時就可以將炮孔能量集中于拋擲作用，進而使巖石相互碰撞的次數(shù)增加，減小大塊率及提升挖掘速度。此外，逐孔爆破還具有降低震動強度的作用。逐孔起爆時采用的單響藥量較少，因此可以有效降低震動強度。

2 礦山開采逐孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程概況

某礦山中的礦石位于沉積相中，礦區(qū)呈單斜層構(gòu)造形式，巖層走向形式為東北高、西南低，巖層傾角為20°～30°，地表處的傾角較陡，為25°～30°，深部相傾角較緩，為20°～24°，巖層總體傾向為235°～400°。該礦山的整體產(chǎn)狀相對穩(wěn)定，采區(qū)與鄰近建筑的最短距離為55m。礦區(qū)內(nèi)部存在東南-西北走向的斷層構(gòu)造地帶，節(jié)理裂隙發(fā)育明顯，溶蝕型裂隙較多，裂隙深度最大為200m。由于該礦山毗鄰市區(qū)，因此需要嚴(yán)格控制爆破震動，起爆藥量應(yīng)<10t，以免對周邊環(huán)境安全、建筑物安全造成影響。另外，在該礦山中存在不穩(wěn)定傳爆的問題，如采用排間微差爆破技術(shù)，則容易引起盲炮爆破或拒爆事故，且難以控制側(cè)翻或后翻問題，這就會對挖掘及鏟裝效率造成影響。綜合考慮多種因素后，決定在該礦山中應(yīng)用逐孔爆破工藝。

2.2 應(yīng)用情況

2.2.1 爆破參數(shù)。在實施爆破前先進行鉆孔施工，采用的鉆機為KQ150A潛孔鉆機，鉆孔直徑為200mm，布孔方式分為方形布孔與三角形布孔（如圖1所示），采用乳化炸藥進行爆破，炸藥為混裝形式。其他爆破參數(shù)如下：孔深為14.5～15.0m，臺階高度為11m，鉆孔角度為75°～90°，排距為5.0m，孔距為7.5m，堵長5.5m，抵抗線為5.5m，單孔裝藥量為275～330kg，乳化炸藥單耗量為0.75～1.05kg/m3。

2.2.2 微差時間。在選擇微差時間時采用了等間隔爆破形式，以便減小爆破震動及優(yōu)化爆破效果，根據(jù)非電雷管中的各個段別標(biāo)呈時間及相應(yīng)的計算結(jié)果確定延期時間及起爆順序。各個爆破孔之間的微差時間包括孔外雷管微差間隔時間與孔內(nèi)雷管延期時間，為順利起爆孔內(nèi)雷管，在本工程中采用了高延時雷管作為孔內(nèi)雷管，將低延時雷管作為孔外雷管。在計算各個爆破孔之間的微差時間時采用的孔間距為7.5m，每米孔距為3～8ms，計算出的微差時間為22.5～60.0ms，采用的雷管段別包括三種，即18ms、25ms及45ms。對于各排之間的微差時間，則每米排距取8～15ms，計算出的結(jié)果為35～80ms，采用的雷管段別包括45ms、65ms及100ms?？紤]到該礦山一次開采施工爆破的炮孔數(shù)為50個左右，因此在爆破時對以下微差時間進行了配對處理：18～45ms、25～65ms、45～100ms、25～45ms。

2.2.3 起爆網(wǎng)絡(luò)。在施工時采用了三種起爆網(wǎng)絡(luò)，即平行起爆、V形起爆與斜線起爆，起爆網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。在實踐中發(fā)現(xiàn)上述三種起爆網(wǎng)絡(luò)均能夠順利完成爆破。此外，在本工程中采用的孔內(nèi)裝藥方式包括兩種：第一種為分段裝藥，在炸藥與炸藥之間安裝間隔器；第二種為連續(xù)裝藥，在裝好炸藥后安裝間隔器，在間隔器的上方進行堵塞即可。分段裝藥與連續(xù)裝藥形式見圖3。

2.3 爆破效果

采用上述方法進行爆破施工后得到的爆破效果如下：

2.3.1 爆堆形態(tài)。在現(xiàn)場觀測后發(fā)現(xiàn)爆堆隆起1.5～2.5m，前沖距離為5.5～10.5m，爆堆整體移動形態(tài)規(guī)整。爆區(qū)的后沖距離為2.0～4.0m，塌落深度為1.0～1.5m，塌落線明顯且較為整齊。爆破后沖的控制效果達到了設(shè)計要求，因此可以順利進行后續(xù)的穿孔施工，有利于提高穿孔質(zhì)量。endprint

2.3.2 礦巖破碎情況。檢查爆破現(xiàn)場及鏟裝作業(yè)的具體情況后發(fā)現(xiàn)，起爆角的貫通裂隙與礦巖的地表裂隙較為均勻，且破碎的礦巖塊度小、均勻，根底及大塊較少，礦巖的松散度良好，因此可以有效提高礦山開采過程中的電鏟效率。

2.3.3 爆破降震效果。直觀感覺爆破時產(chǎn)生的震動出現(xiàn)了明顯降低的現(xiàn)象，為了保證降震效果的精確性，本工程在爆破中心周圍共布設(shè)了3個不同方位的測點。測點1位于爆破點正南方向550m處，測點2位于爆破中心東北方向750m處，測點3位于爆破中心西南方向500m處。其中測點1監(jiān)測到的爆破震動最大速度為0.39cm/s，頻率為8.1Hz；測點2為0.217cm/s，頻率為10.9Hz；測點3為0.251cm/s，頻率為14.3Hz。爆破震動符合GB6722-2013標(biāo)準(zhǔn)，在進行爆破施工的過程中使用的炸藥量為8.6t，符合所規(guī)定的炸藥量上限。此外，在本工程中應(yīng)用逐孔爆破工藝后，明顯降低了該礦山在日常開采中的爆破震動，且不會影響爆破區(qū)周圍的建筑物或構(gòu)筑物的安全。

3 結(jié)語

綜上所述，在礦山開采工作中應(yīng)用逐孔爆破工藝可以獲得良好的經(jīng)濟效益及社會效益。因此要注意根據(jù)礦山實際情況合理優(yōu)化及應(yīng)用逐孔起爆技術(shù)。在應(yīng)用逐孔爆破工藝的過程中需考慮礦山地質(zhì)情況，并合理選擇微差時間及起爆網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)參數(shù)，以便獲得良好的爆破效果，減少爆破安全事故。

參考文獻

[1] 劉建東，陳何，王湖鑫.束狀孔大量落礦殘礦高效回采工藝技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國礦業(yè)，2012，21（4）.

[2] 方乙，張壽庭，鄒灝，張鵬，曾昭法，高峰.淺覆蓋區(qū)螢石礦綜合勘查方法研究——以內(nèi)蒙古林西賽波蘿溝門螢石礦為例[J].成都理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，41（1）.

[3] 張燕飛，彭安安，楊宇，柳建設(shè)，邱冠周.嗜酸兼性異養(yǎng)菌Acidiphilium sp.DX1-1的分離、特征及其浸礦行為[J].中國有色金屬學(xué)報（英文版），2013，（6）.

[4] 馬久菊，李惠，孫鳳舟，駱檢蘭，禹斌，周杰，何峰，張賀然，王曉.湖南省錫礦山銻礦床飛水巖礦段構(gòu)造疊加暈研究及深部預(yù)測[J].地質(zhì)找礦論叢，2014，29（4）.

[5] 李世金，孫豐月，高永旺，趙俊偉，李連松，楊啟安.小巖體成大礦理論指導(dǎo)與實踐——青海東昆侖夏日哈木銅鎳礦找礦突破的啟示及意義[J].西北地質(zhì)，2012，45（4）.

作者簡介：史國朝（1987-），男，安徽淮南人，廣東宏大爆破股份有限公司爆破工程助理工程師，研究方向：爆破工程、彈藥工程與爆炸技術(shù)；楊鑫壁（1988-），男，云南賓川人，宏大礦業(yè)有限公司爆破工程助理工程師，研究方向：爆破工程、特種能源工程與煙火技術(shù)。

（責(zé)任編輯：王 波）endprint