張海鵬

（青海大美煤業(yè)股份有限公司，青海 西寧 810000）

1 引言

隨著露天礦山開(kāi)采的大型化和現(xiàn)代化程度的提升，礦山開(kāi)采通過(guò)結(jié)合實(shí)際情況，不斷在發(fā)展過(guò)程中形成了露天開(kāi)采的標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)采工序。就目前而言分為爆破、裝載和運(yùn)輸，其中，爆破作業(yè)作為露天礦山開(kāi)采的三大工序之一，同時(shí)也是礦山開(kāi)采的首要工序，對(duì)于礦山建設(shè)具有極其重要的作用。

2 影響爆破效率的因素

通過(guò)目前所采用的礦山爆破的方式和方法，不難看出對(duì)于爆破效率的影響因素，可以歸結(jié)為以下四點(diǎn)：爆破炮眼的平面布局、礦用炸藥的裝填方式、礦用爆破器材的選用和礦山爆破人員配置。在這些影響因子中，對(duì)于礦山爆破人員的配置，我們可以通過(guò)以量定員、加強(qiáng)教育、定期培訓(xùn)等輔助性措施就可以使得這一影響因子對(duì)礦山爆破效率的影響降到合理區(qū)間內(nèi)。因此，對(duì)于礦山爆破能力影響最直接的因素就可以簡(jiǎn)化為三點(diǎn)：礦山爆破時(shí)的炮眼的空間位置關(guān)系，礦山爆破時(shí)炮眼內(nèi)的裝藥方式以及符合礦山地質(zhì)條件的礦用炸藥的合理選用。

3 提高爆破效率的措施

3.1 改善炮眼布局

改善炮眼布局主要的措施就是根據(jù)礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)條件和巖體結(jié)構(gòu)劃分爆破區(qū)域，以劃分的爆破區(qū)域?yàn)榛颈茊卧侠淼牟贾帽蒲?。之所以將礦區(qū)劃分為不同的爆破單元是因?yàn)槁短斓V山在建設(shè)和開(kāi)采工程過(guò)程中所占用的地域范圍廣；煤田開(kāi)采過(guò)程中煤層賦存復(fù)雜多變，使得礦區(qū)范圍內(nèi)的上覆巖層的結(jié)構(gòu)隨著煤田結(jié)構(gòu)不斷變化；在煤田的形成過(guò)程中由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得巖石的物理性質(zhì)發(fā)生分化，不同區(qū)域內(nèi)巖石體的硬度變化無(wú)常、不同區(qū)域內(nèi)巖石體風(fēng)化程度不一。以上因素使得礦山爆破過(guò)程中不能忽略礦山區(qū)域內(nèi)不同單元的巖石特性，粗放的開(kāi)采。因而，礦山劃分爆破單元對(duì)于提高爆破效率，降低礦山建設(shè)成本是有意義的。

3.2 改善裝藥結(jié)構(gòu)

在露天礦山的建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中,裝藥方式的合理與否對(duì)于爆破效率的利用率是具有重要影響的影響因子。合理的炸藥裝填結(jié)構(gòu)和方式可以在使用盡可能少的裝藥量時(shí)，減小爆破所引起的震動(dòng)并獲得極佳的爆破能量利用率，在降低爆破成本前提下達(dá)到所期望的爆破效果。就當(dāng)前的裝藥結(jié)構(gòu)和方式而言分為炮眼連續(xù)裝藥和炮眼間斷裝藥兩種方式。采用炮眼連續(xù)裝藥的結(jié)構(gòu)時(shí)，炸藥會(huì)集中于炮眼底部,爆破后產(chǎn)生的碎巖中，巖層上部大塊巖石較多,導(dǎo)致二次爆破時(shí)爆破成本提高，不利于爆破效率的提升；采用炮眼分段裝藥的間斷結(jié)構(gòu)時(shí),即在實(shí)際操作中炮眼底部炸藥量約占總藥量的60%，然后裝入0.05m厚的封裝炮泥作為爆破夾層,再裝入40%的裝藥量,然后對(duì)炮眼封孔處理。在起爆時(shí)兩段藥柱體采用相互獨(dú)立的起爆藥卷進(jìn)行起爆作業(yè)?？赡艿贸龅慕Y(jié)論是在兩次爆破能量的影響下爆破應(yīng)力的傳遞較為均勻和有效，對(duì)巖石體的破碎也比連續(xù)裝藥的結(jié)構(gòu)明顯，是可以有效地改善爆破效果的。

3.3 合理選擇炸藥

合理的選擇礦用炸藥，就是炸藥爆破特性的選取要與上覆巖層的物理特性相匹配，根據(jù)炸藥爆炸時(shí)能量的傳遞特性與礦巖的碎裂性質(zhì)相互匹配的原理。具體而言，就是以爆破炮眼布置的不同位置處的礦山上覆巖層巖體的巖性,合理的選用威力不同的許用炸藥,使得炸藥爆炸后產(chǎn)生的能量傳遞具有各向同性的特點(diǎn)，均勻地作用于周圍巖體,從而有效的利用爆破后的能量，使得爆破的效率得以提高，達(dá)到爆破利用率的最大化。

3.4 采用新型爆破技術(shù)

(1)炮孔有水存在的條件下：將礦用抗水炸藥或著是經(jīng)過(guò)防水處理的非抗水炸藥按照炮孔設(shè)計(jì)的爆破藥量，采用體積不耦合裝藥方式裝入炮眼中。這種方式裝藥時(shí)炮孔中的水體會(huì)被擠壓至炮孔上部。

(2)炮孔無(wú)水存在的條件下：可以將抗水炸藥或經(jīng)處理的非抗水炸藥按照爆破所需的設(shè)計(jì)藥量裝填入爆破炮孔，然后由外界向炮孔中注入水體至需要堵塞位置，放入隔離物之后就可以用土回填封閉炮孔。

3.5 具體化爆破設(shè)計(jì)，選擇最佳起爆方法

在進(jìn)行礦山爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，需要逐個(gè)炮孔測(cè)出炮孔的孔網(wǎng)參數(shù)值、炮孔的孔深值、爆破的底盤(pán)抵抗線，再根據(jù)每月月末驗(yàn)收的爆破網(wǎng)絡(luò)平面設(shè)計(jì)圖和每年的年度爆破設(shè)計(jì)平面圖，得出較為精確的孔段段高，逐個(gè)炮孔計(jì)算礦用炸藥總消耗量和單消耗量。

4 結(jié)論

通過(guò)采用以上所提出的技術(shù)方案和管理措施后，根據(jù)已有的粗糙數(shù)據(jù)初步計(jì)算可得出，礦山爆破的實(shí)際應(yīng)用效率會(huì)有5%～10%的提升。露天礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，礦區(qū)所跨區(qū)域較廣，礦區(qū)內(nèi)的地形地質(zhì)構(gòu)造、采裝剝離工藝、爆破炮孔技術(shù)等條件不盡相同,是因地而異的，因而提高礦山爆破效率的方法和手段也是不可能完全相同。只有在生產(chǎn)實(shí)踐中在爆破工藝的技術(shù)指標(biāo)與爆破器材的管理措施上尋找突破點(diǎn),從礦山爆破工序的各個(gè)具體細(xì)節(jié)上考慮,改善礦山爆破的質(zhì)量，嚴(yán)格控制爆破炮眼空間布局、爆破炮眼的藥量裝填結(jié)構(gòu)與方式和根據(jù)不同的爆破單元內(nèi)具體的巖性選用合理的爆破許用炸藥，才能有效提升爆破的炸藥的效率，從而降低礦山爆破的成本，提高礦山的生產(chǎn)能力和效益。

[1]張國(guó)建.露天礦深孔底部間隔裝藥結(jié)構(gòu)的研究[J].中國(guó)礦業(yè).1998：13～14.