胡忠勇

（西南能礦建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081）

在鋁礦開(kāi)采工作中，中深孔爆破技術(shù)指的就是孔距在4米以上的開(kāi)采技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用范圍最廣的爆破方式[1]。過(guò)去鋁礦穿爆部常采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行爆破施工，炸藥主要集中在炮孔的中、底部，導(dǎo)致堵塞高度偏高，孔口產(chǎn)生大塊。為降低生產(chǎn)成本，減少大塊率，改善爆破效果，穿爆部決定改變裝藥結(jié)構(gòu)，采用分段間隔裝藥技術(shù)進(jìn)行中深孔爆破施工。穿爆部通過(guò)采用分段間隔裝藥的爆破施工技術(shù)，在不增加單孔藥量的前提下，有效的提高了裝藥高度，促使炸藥能量合理分配，不過(guò)于集中于炮孔中下部，上部巖體也能承受炸藥爆炸的直接作用，從而使炸藥能量得以充分利用，大大降低了孔口堵塞段的大塊率，改善了爆破效果，減少了生產(chǎn)成本。穿爆部始終堅(jiān)持“生產(chǎn)必須安全”的原則，面對(duì)技術(shù)難題不急于求成而是穩(wěn)扎穩(wěn)打，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，統(tǒng)計(jì)分析，有針對(duì)性的制定最佳方案，確保爆破質(zhì)量和南露天煤礦的安全生產(chǎn)。

1 中深孔爆破技術(shù)在鋁礦開(kāi)采中的運(yùn)用

中深孔爆破技術(shù)以其自身的實(shí)用性以及安全性在眾多爆破技術(shù)中脫穎而出，根據(jù)中深孔的爆破指標(biāo)要求孔徑必須在275mm～300mm范圍內(nèi)，并且其深度必須在5m～6m之間。在此基礎(chǔ)上，本文主要針對(duì)中深孔爆破技術(shù)在鋁礦開(kāi)采中三方面的具體運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.1 中深孔回采炮眼布置

利用中深孔爆破技術(shù)布置中深孔回采炮眼，采用后退式鋁礦開(kāi)采的方式，通過(guò)三班采鋁，邊采邊準(zhǔn)的作業(yè)方式，采用單體液壓支柱支護(hù)，正懸臂齊梁式支護(hù)，針對(duì)采空區(qū)回采處理方法是全部垮落法處理[2]。工作面回采炮眼布置用三花眼爆破，回采炮眼深度控制在每1.2m底眼間距1m；頂眼間距1m；回采炮眼與煤壁層面夾角控制在70°～80°之間；項(xiàng)板傾角控制在5°～10°之間，眼底距頂板控制在0.3m～0.4m之間，底眼俯角控制在10°～20°之間；封炮泥長(zhǎng)度不小于0.5m。在鋁礦開(kāi)采過(guò)程中，按照以上中深孔爆破技術(shù)規(guī)定的參數(shù)進(jìn)行回采，能夠有效地提高鋁礦開(kāi)采的工作效率。與此同時(shí)，鋁礦回采還要遵循一定的回采炮眼布置順序，可以通過(guò)由高到低的順序進(jìn)行布置。需要注意的是，分段回采工作應(yīng)超前下分段，并且必須將分段的距離控制在150m以上，避免兩段鋁礦開(kāi)采工作出現(xiàn)相互影響的情況出現(xiàn)。中深孔回采炮眼的布置還應(yīng)該結(jié)合鋁礦開(kāi)采工作的實(shí)際地質(zhì)情況，打眼爆破掛梁出鋁移溜支柱工作面上下出口采用4對(duì)8梁端頭支護(hù)，超前支護(hù)單體液壓支柱，雙排10m再回單排10m，壓力大時(shí)采用一梁兩柱支護(hù)。中深孔回采炮眼布置在預(yù)裂爆破時(shí)采梅花形布置方式，根據(jù)鋁礦巖石的特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，輔助炮眼交錯(cuò)均勻布置，周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10%。另外，輔助眼、內(nèi)圈眼以及底板眼均比掏槽眼、周邊眼稀一些，而與掘進(jìn)眼相比炮眼布置應(yīng)該適當(dāng)加密?；夭膳谘鄣淖饔檬菍⒉矍贿M(jìn)一步擴(kuò)大，為后續(xù)的爆破提供良好的臨空面條件，從而保證爆破效果。在擴(kuò)槽眼適當(dāng)加密的過(guò)程中，一旦內(nèi)圈眼裝藥量過(guò)大或過(guò)于集中，均會(huì)引起圍巖的破壞，因此必須合理加密，使炸藥量能在內(nèi)圈眼帶均勻分布，減小圍巖的爆破破壞。擴(kuò)槽、掘進(jìn)眼的爆破，有部分巖碴被拋出開(kāi)挖面以外，還有部分巖碴堆積在底板上，增加了底板眼爆破的負(fù)荷，為克服這一現(xiàn)象及保證底部的爆破效果，底板眼也適當(dāng)加密。它們的間距或抵抗線一般為掘進(jìn)眼的80%左右。中深孔回采炮眼布置的原理必須在降低能耗成本的情況下，不斷提高爆破質(zhì)量。致力于減少后續(xù)的工作量，因此，中深孔回采炮眼布置角度與爆破后必須形成的光包面平行，孔深超深為孔徑10倍～15倍，孔距為主爆孔孔距的0.4倍～0.6倍，孔距取鋁礦巖石最大值。這樣一來(lái)，鋁礦開(kāi)采能夠在減少工作量的情況下，大大提高開(kāi)采工作的安全性。

1.2 間斷不連續(xù)裝藥

本文采用間斷不連續(xù)裝藥技術(shù)，必須選取合適的裝藥間隔距離。如果間隔距離太小，則增加了裝藥過(guò)程的難度，降低生產(chǎn)效率；間隔距離太大，則提高了裝藥高度，減少了堵塞段長(zhǎng)度，容易產(chǎn)生沖炮，存在安全隱患，且間隔段的大塊率也會(huì)大大增加。為此，穿爆部技術(shù)組進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)上、下段藥量比例為3∶7時(shí)，爆破效果最好。裝藥時(shí)應(yīng)從下往上順序往每個(gè)炮孔裝藥，同時(shí)每個(gè)炮孔裝入一發(fā)起爆彈。間斷不連續(xù)裝藥示意圖，如圖1所示。

圖1 間斷不連續(xù)裝藥示意圖

按照?qǐng)D1所示，在裝藥完畢后可以選用合適的填塞料對(duì)每個(gè)炮孔進(jìn)行填塞。每個(gè)炮眼裝藥完畢，將所有導(dǎo)爆管尾端合并后與另外一發(fā)引爆導(dǎo)爆管金屬端連接并用膠布綁扎牢實(shí)。以鋁礦開(kāi)采為例，此處巖性為硬巖，使用成品乳化炸藥，預(yù)裂孔由上至下共分三段裝藥，底部采用炸藥自重沉底方式，上、中部使用編織袋及指定長(zhǎng)度繩索捆綁將炸藥懸空固定。預(yù)裂區(qū)逐孔起爆，孔外使用三段延期管連接，主炮區(qū)斜切小藥量起爆，同一排炮孔實(shí)現(xiàn)孔間微差，且預(yù)裂區(qū)先于主炮區(qū)起爆。通過(guò)運(yùn)用間斷不連續(xù)裝藥技術(shù)，能夠通過(guò)提高藥柱高度，在極大程度上降低炸藥使用量以及并不必要的能量損耗，進(jìn)一步提高鋁礦開(kāi)采的工作效率以及質(zhì)量。利用延長(zhǎng)導(dǎo)爆索，延長(zhǎng)爆炸氣體在炮孔內(nèi)的作用時(shí)間，盡可能的降低在爆破過(guò)程中出現(xiàn)安全事故的幾率。通過(guò)乳化炸藥，增大爆炸氣體作用面積，從而減輕爆炸沖擊波對(duì)炮孔壁的破壞，也就是降低鋁礦介質(zhì)的粉碎率。

1.3 切割巷布置和切割上山爆破

利用移動(dòng)線盤從里向外放起爆線至規(guī)定安全地點(diǎn)，然后返回爆破地點(diǎn)將起爆線前端與起爆針連接牢實(shí)，并用膠布包扎防止短路；再將起爆針插入引爆導(dǎo)爆管尾端，確認(rèn)完好后撤離至安全地點(diǎn)準(zhǔn)備爆破[3]。運(yùn)用中深孔爆破技術(shù)切割巷布置一般以鋁礦層的邊界為起始點(diǎn)，切割巷布置的具體方式主要包括三種，分別為：分鋁礦層布置水平大巷，就是在各可采鋁礦層中都布置水平大巷；集中布置水平大巷，就是只在鋁礦層最下部底板巖層或較堅(jiān)硬的煤層中，并通過(guò)石門與上部鋁礦層連接；

分組集中大巷，就是根據(jù)各鋁礦層的遠(yuǎn)近進(jìn)行分組分別布置水平大巷，是前兩種方式的綜合，也是現(xiàn)在鋁礦層上普遍采用的一種布置方法。通過(guò)這種切割巷布置方法，能夠有效控制炮眼的深度，從根本上提高爆破的穩(wěn)定性。

在實(shí)際進(jìn)行切割上山爆破時(shí)，可以采用中深孔爆破技術(shù)中的分段爆破方式，利用毫秒雷管進(jìn)行分段。分段依據(jù)主要是根據(jù)爆破的間距來(lái)確定段位，一般相差三段。除此之外，還有就是順序，可以在孔內(nèi)全用瞬發(fā)雷管，這樣一來(lái)在節(jié)約成本的同時(shí)，更有利于對(duì)切割上山爆破的精確控制。考慮到切割上山爆破本身存在難度大、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高的特點(diǎn)，必須根據(jù)爆破自由面的具體情況以及鋁礦巖石的可爆性，綜合設(shè)定炮眼位置。因此，本文建議采用以切割平巷作為爆破自由面，按照加密扇形進(jìn)行切割巷布置。運(yùn)用中深孔爆破技術(shù)，通過(guò)對(duì)炮眼布置進(jìn)行加密處理，在爆破后能夠達(dá)到預(yù)期效果，減震作用明顯。預(yù)裂區(qū)在巖體中超前形成一貫穿裂縫，有效反射和吸收隨后起爆的主炮區(qū)應(yīng)力波，起屏蔽作用，最大限度的減少對(duì)主炮區(qū)的破壞，而主炮區(qū)斜切起爆同比排間起爆，微差分段數(shù)大大增加，且一次起爆量少，極大的降低了爆破地震效應(yīng)。

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)中深孔爆破技術(shù)在鋁礦開(kāi)采中的運(yùn)用研究，可以相信將中深孔爆破技術(shù)應(yīng)用于鋁礦開(kāi)采工作中，可以取得良好的效果。不僅能夠提高鋁礦開(kāi)采的效率，還可以在極大限度上減少鋁礦開(kāi)采的難度，從而提高鋁礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效率。但考慮到目前我國(guó)針對(duì)中深孔爆破技術(shù)在鋁礦開(kāi)采中的運(yùn)用不夠成熟，因此，必須進(jìn)一步加大對(duì)中深孔爆破技術(shù)的研究投入。希望可以通過(guò)技術(shù)優(yōu)化，突破中深孔爆破技術(shù)中存在的阻礙，在降低由于鋁礦開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染的同時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)鋁礦開(kāi)采事業(yè)的蓬勃發(fā)展。