趙林

摘 要： 隨著爆破技術(shù)和爆破設(shè)施的日益提高與發(fā)展，露天深孔爆破技術(shù)的優(yōu)越性已經(jīng)被人們所認(rèn)識和重視，以致該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于礦山剝離、采礦、水利工程、鐵路開挖等相關(guān)工程領(lǐng)域。為避免拒爆現(xiàn)象的產(chǎn)生，露天礦山在生產(chǎn)過程中一直在尋求傳爆可靠的導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路。導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路雖然具有傳爆可靠性高，自身抗折損能力強(qiáng)等優(yōu)點，但其成本較高，且難實現(xiàn)多排孔微差起爆，一般僅作為輔助起爆網(wǎng)路，主要用于礦山臺階靠近最終邊幫的預(yù)裂爆破或光面爆破，不適合礦山臺階多排孔生產(chǎn)爆破。

關(guān)鍵詞： 露天深孔臺階爆破;塑料導(dǎo)爆索;水孔

【中圖分類號】TD235.4 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.246

深孔爆破的效果取決于多方面的因素，孔網(wǎng)參數(shù)的確定、爆破器材的選擇、施爆巖體的地質(zhì)構(gòu)造及施工質(zhì)量的好壞都能影響深孔爆破的結(jié)果，而受大氣降水和地下水影響造成的深孔積水問題也是爆破技術(shù)人員經(jīng)常面臨的難題。露天礦深孔爆破是露天礦山開采的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是礦山生產(chǎn)組織的中心。我國大型礦山現(xiàn)普遍采用大孔徑牙輪鉆機(jī)穿孔，實現(xiàn)了大區(qū)、多排微差深孔爆破，對孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、充填方法、起爆順序、微差間隔時間進(jìn)行了較深入的研究，臺階深孔爆破技術(shù)得到了較大的發(fā)展，爆破技術(shù)的發(fā)展大幅提高了礦山生產(chǎn)的綜合生產(chǎn)效率。

1 深孔積水來源及其對爆破施工所帶來的影響

1.1 深孔積水來源。深孔積水一般來源于大氣降水、地下承壓水和捕塵水。1） 大氣降水。大氣降水產(chǎn)生的地表徑流流入炮孔或滲入地下巖層裂隙充入炮孔，成為雨季深孔積水的主要來源。2） 地下承壓水。地下承壓水是造成節(jié)理裂隙發(fā)育地段深孔積水的長期和主要來源，其水量大，影響較嚴(yán)重。3） 捕塵水。穿孔作業(yè)過程中為避免產(chǎn)塵危害周圍工作人員健康，常常會進(jìn)行濕式除塵。這種作業(yè)方式所產(chǎn)生的深孔積水量不多，對爆破裝藥的影響不大，主要是影響炸藥的選擇。

1.2 深孔積水對爆破施工所帶來的影響。1） 影響爆破器材的選擇。深孔積水必須采用防水性的乳化炸藥進(jìn)行裝藥，不得采用不防水的硝銨炸藥，同時還得采用防水性較好的數(shù)碼電子雷作為起爆器材，不得采用電雷管作起爆器材（ 水孔中電雷管腳線易破損造成短路） 2） 影響施工。有水炮孔在進(jìn)行炸藥裝填時如果直接丟入空中，在孔內(nèi)水深3 米以下時，炸藥高速接觸水面時會導(dǎo)致藥卷下部變形膨大而卡在水面附近，這樣一來，底部無藥，爆破后會形成根底，同時也會影響后排孔的爆破效果。在孔內(nèi)水面很高的情況下，將藥卷自由丟入孔中，由于炸藥密度略大于水，在快速裝藥時極有可能導(dǎo)致藥柱之間脫節(jié)，非電起爆時，斷藥如超過殉爆距離則會造成拒爆，進(jìn)而影響爆破效果。3） 造成對炮孔的損孔。在風(fēng)化變質(zhì)千枚狀巖層進(jìn)行穿孔時，如炮孔長時間處于水的浸泡之中，在裝填炸藥時，極有可能因水的原因?qū)е屡诳讚p壞而造成斷藥，進(jìn)而因部分炸藥拒爆而惡化爆破效果，遺留爆破隱患。另外水的長時間浸泡還會降低炮孔的有效深度，造成爆后遺留根底，在孔口很爛，水量很大或暴雨季節(jié)時極易導(dǎo)致廢炮。

2 露天深孔臺階爆破中塑料導(dǎo)爆索在水孔中的應(yīng)用

2.1 合理選擇起爆方式。起爆方式的選擇對爆堆分布狀態(tài)、爆堆塊度的均勻程度等產(chǎn)生較大影響，通過斜線起爆、V 型起爆等方式，優(yōu)化了實際孔距與實際抵抗線情況，通過這種寬孔距爆破形式，進(jìn)一步提高破碎巖石的效果，但是V 型起爆方式的頂尖炮孔可能比同段位的炮孔起爆時間早，而該孔受到較大夾制作用，產(chǎn)生根底、大塊等現(xiàn)象，通過V 型張角，可較好改善這一問題，即梯形起爆。

2.2 含水深孔裝藥。露天采礦的深孔爆破技術(shù)通常采取短間隔延時起爆方式，有關(guān)設(shè)計的起爆網(wǎng)路，必須確保每個孔都能實現(xiàn)自由崩落。每個炮孔之間、排與排之間的延遲時間，主要為了后排爆破具有一定自由面，按照每米最低抵抗線延遲為15ms 為標(biāo)準(zhǔn)，合理確定最佳延遲時間。通過選擇恰當(dāng)?shù)难訒r間隔，可獲得良好爆破效果，減少飛石可能性，并給后排的巖石爆破提供充足的向前移動時間，確保后排爆破順利進(jìn)行。壓氣排水裝置是用充氣膠囊封住孔口，排水管穿過膠囊伸入孔底，充氣管輸高壓空氣入孔內(nèi)積水面之上，積水在壓力作用下經(jīng)排水管流至孔外，將積水排干。應(yīng)用炮孔排水車進(jìn)行排水炮孔排水車是一種新型高效露天炮孔排水設(shè)備，排水孔徑150mm，殘水深度不超過250mm，排水揚程25m，排水效率150L/min，排水效果較好。露天礦深孔一般在10m以上，采用毛竹或杉木棍壓藥時，要想裝填到位，長度必須得同孔深相近，這么長的工具要想豎起決非易事。在深孔積水較多時，會因水的浮力造成壓藥困難，且千枚狀巖層水炮極有可能會因反復(fù)地送提壓藥工具而造成炮孔損毀或報廢。

2.3 針對斷藥如超過殉爆距離則會造成拒爆，進(jìn)而影響爆破效果情況，目前采用“魚鉤釣魚式”吊裝乳化，藥卷到孔底后將吊繩扯出;在魚鉤釣魚式吊裝乳化基礎(chǔ)上再采用導(dǎo)爆索將藥卷進(jìn)行串聯(lián)，重點還是底部2-3米（因底部炮孔經(jīng)過水浸泡有泥漿導(dǎo)致無法殉爆）串聯(lián)后可有效減少底部炸藥拒爆，降低根底。每兩排炮孔中間布置一根主干線導(dǎo)爆索，多排孔爆破時，多根主線導(dǎo)爆索簇并聯(lián)在激發(fā)裝置上;在每根主干線導(dǎo)爆索上分別安裝延期繼爆管，控制繼爆管后各主干線之間的微差時間間隔，同時保證靠近自由面的前排主干線繼爆管比后排主干線繼爆管段位低1～2個級別。各主干線導(dǎo)爆索兩側(cè)的兩排炮孔通過各自孔內(nèi)的支線導(dǎo)爆管與主干線導(dǎo)爆索簇并聯(lián);每排炮孔內(nèi)布設(shè)支線導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆管雷管和藥包。將同排相鄰的每1～3個炮孔分為1個小組，同排各組炮孔內(nèi)的導(dǎo)爆管雷管按照1～2個段位的延期時間進(jìn)行微差累加控制同排各組炮孔之間的微差時間間隔，每根主干線導(dǎo)爆索控制的兩排炮孔中，靠近自由面的前排炮孔比對應(yīng)的后排炮孔低1～2個段位，以控制兩排炮孔間的微差時間間隔。該起爆網(wǎng)路采用導(dǎo)爆索作為傳爆主干線，可增強(qiáng)主干線傳爆的可靠性;采用導(dǎo)爆管作為入孔支線可減少導(dǎo)爆索的使用量，較導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路成本低，其配備的導(dǎo)爆管雷管較延期繼爆管成本低、段位級別多，因此，導(dǎo)爆管導(dǎo)爆索耦合起爆網(wǎng)路具有傳爆可靠，經(jīng)濟(jì)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模較大的礦山臺階多排孔微差爆破。

當(dāng)前露天礦為了適應(yīng)礦山設(shè)備大型化、安全發(fā)展的要求，深孔爆破技術(shù)正向著精準(zhǔn)化、規(guī)?；⒋罂拙嘈〉挚咕€爆破技術(shù)、爆破施工機(jī)械化和安全高效化的方向發(fā)展。理論分析該起爆網(wǎng)路適用于單次爆破量較大的礦山臺階多排孔微差爆破。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉毅成.巖石爆破理論與技術(shù)新進(jìn)展[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2018.

[2] 金驥良，顧毅成.工程爆破實踐[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2018.