潘彥文，滕 瀟

（1.紫金礦業(yè)集團(tuán)隴南紫金礦業(yè)有限公司，甘肅 隴南 742208；2.甘肅蘭金民用爆炸高新技術(shù)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730020）

預(yù)裂爆破技術(shù)是指在不產(chǎn)生拋擲的情況下，利用爆炸的能量使礦山巖石破裂成帶有裂縫的發(fā)育體的技術(shù)，是一種可以控制的爆破技術(shù)[1]。在采礦作業(yè)時(shí)遇到高陡邊坡時(shí)一般選用超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)，預(yù)先將高陡邊坡產(chǎn)生的斷層帶巖石擊破，可以有效的幫助后續(xù)工作的順利進(jìn)行，以此提高邊坡角，降低剝采比，保障了工作生產(chǎn)的連續(xù)性。

但隨著超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)的實(shí)施也產(chǎn)生了很多問題：深孔預(yù)裂爆破的孔深比普通爆破要長，且對(duì)于鉆孔的精度要求高，導(dǎo)致在實(shí)際作業(yè)中鉆孔達(dá)標(biāo)率普遍較低；裝藥和封堵技術(shù)的實(shí)施中容易產(chǎn)生炸藥分布不均、封堵的緊密度不夠等問題；由于采礦作業(yè)時(shí)需要的機(jī)械設(shè)備多加上高陡邊坡地區(qū)應(yīng)力復(fù)雜，因此必須要設(shè)置起爆的方式，控制爆破時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，保障周圍設(shè)備的安全以及人員的安全。

就目前來看，超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)在高陡邊坡的實(shí)際應(yīng)用還不夠成熟，對(duì)于技術(shù)質(zhì)量要求高、現(xiàn)場施工難度大的露天礦山，采用傳統(tǒng)的施工技術(shù)很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。探索合理且高效的超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)，提高露天礦山高陡邊坡地區(qū)的安全性和采礦效率是目前的首要任務(wù)。

1 探究露天礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

對(duì)于超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)的實(shí)施，首先要明確該地區(qū)露天礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。在研究區(qū)露天礦山的高陡邊坡礦帶位于該礦區(qū)的北部，礦帶整體近東西向，走向90°～100°，傾向?yàn)楸倍竷A，傾角75°～90°，礦帶走向呈中間大兩端小的透鏡狀，延傾向上呈板狀。該礦帶長度約為1280m，寬度約50m～170m，延深約630m。賦礦巖性與圍巖、夾石巖性基本一致，主要為構(gòu)造角礫巖，其次有粉砂質(zhì)絹云母綠泥石板巖、粉砂質(zhì)絹云母板巖、粉砂質(zhì)絹云母綠泥石板巖夾變細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)絹云母綠泥石板巖夾斑點(diǎn)狀板巖。通過探究發(fā)現(xiàn)，該礦帶的礦石工業(yè)類型歸為中硫化物微細(xì)浸染型金礦石，礦石自然類型劃分為原生礦石。

2 超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)調(diào)整

2.1 起爆網(wǎng)絡(luò)

超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)中的電雷管并聯(lián)連接引爆導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)絡(luò)，采用5段毫秒微差電雷管、3段毫秒微差電雷管、順發(fā)電雷管和導(dǎo)爆索組成[2]。圖1為預(yù)裂爆破的起爆網(wǎng)絡(luò)圖。

圖1 預(yù)裂爆破起爆網(wǎng)絡(luò)圖

本研究區(qū)的露天礦山存在高陡邊坡，為了降低爆破震動(dòng)對(duì)邊坡的影響，因此選用16kg的預(yù)裂孔單響藥量。采用超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)時(shí)要注意預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對(duì)于中等堅(jiān)硬巖石，縫寬不宜小于1.0cm，堅(jiān)硬巖石縫寬應(yīng)達(dá)到0.5cm，將藥卷分散綁扎在導(dǎo)爆索上。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm和不大于藥卷的殉爆距離?？紤]到孔底的夾制作用較大，底部藥包應(yīng)加強(qiáng)，約為線裝藥密度的2倍～5倍。裝藥時(shí)距孔口3m左右的深度內(nèi)不要裝藥，可用粗砂填塞，不必?fù)v實(shí)。填塞段過短，容易形成漏斗，過長則不能出現(xiàn)裂縫。

2.2 主要參數(shù)的確定

通過對(duì)該地區(qū)露天礦山的主要參數(shù)進(jìn)行測(cè)量得出，該地區(qū)鉆孔直徑為95mm，可選用高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔；礦山的高陡邊坡臺(tái)階高度為24m，超深可取0.8m；鉆孔角度為60°～65°，孔距為1.5m；通過邊坡坡率和傾角可以計(jì)算出炮孔深度為27.6m；使用砂子、粘土、巖粉等作為堵塞材料，堵塞長度為3m；裝藥結(jié)構(gòu)為底部加強(qiáng)段：1.57kg/m，中部正常段：0.72kg/m，上部減弱段：0.48kg/m，單孔裝藥量為16kg。

2.3 裝藥結(jié)構(gòu)

由于超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)的深孔封堵較長，最小抵抗線比臨界抵抗線還要小，爆破只對(duì)巖石的內(nèi)部起作用，正向裝藥和反向裝藥的差別不大，但正向裝藥更有利于作業(yè)，且節(jié)省起爆器材，以此選用正向不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。圖2為裝藥結(jié)構(gòu)截面，將藥卷每三節(jié)捆綁在一起，增加藥柱的直徑，按線裝藥量分段綁扎在導(dǎo)爆索上，炸藥沿著預(yù)裂孔進(jìn)行分部。

將32mm的藥卷按照要求捆綁在導(dǎo)爆索以及竹片上，在孔底2m處裝入1.57kg/m藥量，該藥卷的規(guī)格為32mm×22cm×200g。這種方式進(jìn)行裝藥可以增加單位長度內(nèi)的裝藥量，有效提高預(yù)裂爆破的效果，保障了炸藥能夠穩(wěn)定的進(jìn)行傳爆。同時(shí)，結(jié)合該裝藥特點(diǎn)還提出了一套完整的銜接性強(qiáng)、安全高效的裝藥和封堵施工技術(shù)。

圖2 裝藥構(gòu)造截面

2.4 裝藥施工

為了保證預(yù)裂爆破的目的及效果，針對(duì)這一問題，本次施工采用深孔的簡易裝藥方法，用包扎膠布將炸藥做成規(guī)格為32mm×22cm×200g的條形藥包，再將藥包搗入炮孔底部，將導(dǎo)爆索延伸至炮孔外，再在導(dǎo)爆索上綁上藥卷，反復(fù)操作直到符合裝藥長度的要求。最后將藥卷放置在導(dǎo)爆索的四周，在頂部中心插入引爆藥卷，將電雷管腳線纏在其四周，頂住未裝雷管的藥卷推入至炮孔。

3 爆破效果

使用超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)對(duì)露天礦山高陡邊坡進(jìn)行爆破，孔口巖體較完整,預(yù)裂縫長度為1m～4m,巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)面較發(fā)育處,預(yù)裂縫長可達(dá)7m左右。大面巖體挖除之后觀測(cè)24m高最終邊坡預(yù)裂面,對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)面較發(fā)育處半孔率達(dá)到85%左右。預(yù)裂面平整美觀，巖石整體性保持較好,爆破擾動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性破壞在目標(biāo)范圍內(nèi)，對(duì)高邊坡震動(dòng)影響較小,預(yù)裂爆破效果理想。

4 結(jié)束語

通過研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于超深孔預(yù)裂爆破技術(shù)必須重視鉆孔的質(zhì)量問題，孔距密集后，稍有不慎就會(huì)造成孔與孔相交的現(xiàn)象產(chǎn)生，使炸藥量過于集中而炸壞想要保留的巖體,或造成孔與孔軸線成“八”字形排布，使炸藥量減少，導(dǎo)致預(yù)裂縫不能形成，因此后需對(duì)其更加深入的研究，提高開挖質(zhì)量的同時(shí)加快施工的進(jìn)度。