龍永賢

（華潤(rùn)水泥（田陽）有限公司，廣西百色 533000）

露天石灰石礦山對(duì)于預(yù)裂爆破法的應(yīng)用，是非常常見的方式。對(duì)于預(yù)裂爆破技術(shù)的使用，不但要控制好留區(qū)巖體產(chǎn)生破壞范圍，還要確保完整形以及穩(wěn)定性，進(jìn)而使用最低的成本，對(duì)邊坡的穩(wěn)定安全性給予保障。本文針對(duì)礦山開采設(shè)計(jì)及創(chuàng)建一級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化示范礦山要求，針對(duì)350 平臺(tái)進(jìn)行的預(yù)裂爆破，其中，平臺(tái)開采接近設(shè)計(jì)的終了邊坡，需預(yù)留一定寬度的保安平臺(tái)或清掃平臺(tái)，坡面角符合相關(guān)要求。

1 爆破概況

該爆區(qū)位于350 平臺(tái)處。礦區(qū)地層呈單斜層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，0～33°∠22～30°，未見明顯的褶皺、斷裂構(gòu)造。節(jié)理裂隙發(fā)育程度較低，以張性為主，部分為剪切。爆破點(diǎn)西南方向約680m 處為弄坡村，東北方向約631m 處為破碎平臺(tái)。

2 礦山基本情況

2.1 地質(zhì)條件

礦區(qū)出露地層為石炭系上統(tǒng)、二疊系下統(tǒng)棲霞階和茅口階，地層呈單斜產(chǎn)出。礦層賦存于石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)棲霞階，CaO 平均含量53%、MgO 平均含量0.46%。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦區(qū)內(nèi)斷層、溶洞不發(fā)育，節(jié)理裂隙發(fā)育程度較低，以張性為主，部分為剪切。礦體呈層狀，單斜構(gòu)造，礦體單一無夾層，形態(tài)簡(jiǎn)單，礦層傾角較平緩，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾向 0°～33°，傾角 22°～30°，未見明顯的褶皺、斷裂構(gòu)造[1]。

2.2 采場(chǎng)要素

①臺(tái)段有14m 的高度；②臺(tái)段終了坡面角。臺(tái)段終了坡面角的角度為60°。正常生產(chǎn)過程中的工作臺(tái)段坡面角為75°；③對(duì)于平臺(tái)的設(shè)置，需要有4m 的平臺(tái)寬度及7m 的清掃平臺(tái)寬度。其中，要交替設(shè)施保安平臺(tái)和清掃平臺(tái)；④最終邊坡角。北側(cè)邊坡最終邊坡角0°～49.7°；東側(cè)邊坡最終坡角47.2°；南側(cè)邊坡最終邊坡角48.4°；西側(cè)邊坡最終邊坡角49.6°。

2.3 鉆孔設(shè)備情況

在該項(xiàng)工程當(dāng)中，應(yīng)用的鉆機(jī)為阿特拉斯·科普柯ROC-L6型全液壓潛孔鉆機(jī)，該鉆機(jī)有154mm 的鉆孔直徑。其中，因?yàn)長(zhǎng)6鉆機(jī)設(shè)備，在鉆孔方面存在局限性，且7m 的鉆機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度，所以在終了坡面角60°的角度中不能完成鉆孔工作，以至于終了坡面角不符合要求。

為了保護(hù)設(shè)備，減少磨損的發(fā)生，對(duì)鉆孔的角度進(jìn)行了改進(jìn)，其角度選擇在75°~90°為宜，橫著打能達(dá)到鉆孔角度60°的要求，但建議只打一根桿（5m），超過5m 就會(huì)出現(xiàn)一系列的問題[2]。

2.3.1 鉆孔孔徑

礦山350 平臺(tái)的永久邊坡預(yù)裂爆破鉆孔，對(duì)外包鉆孔的應(yīng)用進(jìn)行了嘗試，并結(jié)合小型履帶鉆機(jī)，鉆孔直徑為90mm。之后，一共開展了7 次預(yù)裂爆破，預(yù)裂邊坡線大概完成了300m。

2.3.2 鉆孔布置及設(shè)計(jì)參數(shù)

預(yù)裂孔間距2m，緩沖孔間距2m，主炮孔間距3m，預(yù)裂孔和緩沖孔排距2m，緩沖孔與主炮孔排距2.5～3m；預(yù)裂孔深度為17m，角度為 60°；緩沖孔深度為 13～14m，角度為 60°；主炮孔深度為 9m 或 6m，角度為 70°～75°。

預(yù)裂爆破參數(shù)選比：在378 平臺(tái)中，設(shè)置的預(yù)裂孔間排距為2.5m；在364 平臺(tái)中，設(shè)置的設(shè)置的預(yù)裂孔間排距為3m。350 平臺(tái)設(shè)置的第一炮和第二炮，應(yīng)用的預(yù)裂孔間排距都是2.5m。但是，并沒有預(yù)期的爆破結(jié)果，有爆震裂隙產(chǎn)生。其中，還有些預(yù)裂孔因堵孔問題，不能將藥裝到底部，所以根底的出現(xiàn)比較多。對(duì)于出現(xiàn)的問題，經(jīng)過反復(fù)的探究和分析，在設(shè)置第三炮的預(yù)裂孔間排距時(shí)，將其安排成2m，緩沖孔連續(xù)裝藥也有調(diào)整，采用間隔裝藥。預(yù)裂爆破后，裂隙沿著預(yù)裂孔中心線貫通，殘留的半孔壁面觀感十分理想。所以，之后的預(yù)裂爆破，對(duì)預(yù)裂孔間排距的設(shè)置，都采用 2m 的距離[3]。

3 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)注意要點(diǎn)分析

在開展鉆孔施工的內(nèi)容之前，需要先完成終了邊坡量測(cè)放線工作。首次測(cè)量的目標(biāo)為定位鉆機(jī)操作平臺(tái)，在修好鉆機(jī)平臺(tái)后，進(jìn)行第二次邊坡定位測(cè)量。邊樁點(diǎn)的設(shè)置距離為每間隔10m設(shè)置一個(gè)，邊樁點(diǎn)連線為鉆機(jī)輪廓線。鉆機(jī)平臺(tái)修筑要盡可能實(shí)現(xiàn)橫向平整、縱向平緩的預(yù)期目標(biāo)。

每次以20 個(gè)預(yù)裂孔為一炮，利用人工的方式，制作藥串，會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，大概為20min。

預(yù)裂孔傾斜角度應(yīng)完全一致于設(shè)計(jì)邊坡坡度，炮孔底一定要在同一高程上。

預(yù)裂孔的布孔界限要大于主體爆破區(qū)一些，具體數(shù)值為前延伸6～10m，但不裝藥。緩沖孔位于預(yù)裂孔和主炮區(qū)之間，可設(shè)1～2 排。

預(yù)裂孔的超深和間距設(shè)置，需要結(jié)合試炮和經(jīng)驗(yàn)值選取，間距一般為主炮孔的0.7 倍左右。對(duì)于預(yù)裂爆破主要參數(shù)的確定，可以使用的方式有三種：①理論計(jì)算法；②經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法；③工程類比法。

4 爆破參數(shù)、裝藥量和填塞長(zhǎng)度計(jì)算

4.1 前排最小抵抗線的確定

①按照巴隆公式體積法計(jì)算；②按照鉆孔直徑推算；③按照用最小抵抗線方向的f（n）值推算，綜合上述計(jì)算方法得出值即可。其中，本工程，孔間距=7.5m；排間距=4.5m；超深、填塞長(zhǎng)度取=3m、4m。

4.2 單孔裝藥量的計(jì)算

可根據(jù)公式計(jì)算單孔的裝藥量，但是實(shí)際單孔裝藥量可根據(jù)爆破經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際稍做調(diào)整。

4.3 段間微差間隔時(shí)間

裝藥方式：炸藥選用2 號(hào)巖石乳化炸藥作為起爆藥包，其中輔助孔使用電子雷管引爆，預(yù)裂孔使用導(dǎo)爆索引爆。

起爆方式：輔助孔采用孔內(nèi)齊發(fā)、孔間微差起爆，預(yù)裂孔采用排間同時(shí)起爆的方式起爆。

起爆網(wǎng)路：采用導(dǎo)爆線傳爆，專用起爆器起爆網(wǎng)絡(luò)。

主要爆破技術(shù)參數(shù)參數(shù)，如表1 所示。

5 安全技術(shù)與防護(hù)措施

（1）依照我國(guó)的法律法規(guī)，針對(duì)炸藥、爆破器材搬運(yùn)及裝藥操作過程要做好相應(yīng)的保護(hù)措施，并開展嚴(yán)格的施工管理。

（2）在正式爆破工作開展之前，對(duì)于四周區(qū)域要詳細(xì)檢查，之后拉好的警戒線，以防止有安全事故出現(xiàn)。在所有設(shè)備以及人員安全撤離之后，再次確認(rèn)好每個(gè)路口的警戒，給予信號(hào)，才可以正式起爆。

（3）深孔爆破在爆后，超過5min，檢查人員才可以進(jìn)入到爆破區(qū)域內(nèi)進(jìn)行檢查，如不能歲有無盲炮進(jìn)行處理，要在15min 之后，才能開展檢查工作。在露天爆破后，經(jīng)過詳細(xì)檢查，確認(rèn)沒有問題，當(dāng)班爆破班長(zhǎng)同意，其余作業(yè)人員才可以進(jìn)入爆區(qū)開展相關(guān)工作。

（4）安全等待時(shí)間過后，在爆破警戒范圍內(nèi)，檢查人員經(jīng)過反復(fù)的檢查，以及確認(rèn)安全，報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)指揮同意，才能解除警戒信號(hào)。在該項(xiàng)工作結(jié)束之前，崗哨不得撤離，更不允許非檢查人員進(jìn)入爆破警戒范圍。

表1 主要爆破技術(shù)參數(shù)

此外，如果現(xiàn)場(chǎng)存在盲炮，一定要撤離盲炮區(qū)域300m 后，用通訊工具向安全員、上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告事故險(xiǎn)情。之后結(jié)合具體情況開展處理工作，例如，導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路引發(fā)盲炮時(shí)，應(yīng)檢查導(dǎo)爆索是否有破損或斷裂，切忌盲目接通起爆，嚴(yán)禁強(qiáng)行拉出炮孔中的起爆藥包和雷管。

6 結(jié)語

總之，對(duì)于預(yù)裂孔開炸法的應(yīng)用，人為因素起到的作用十分關(guān)鍵，如打孔一定要非常精準(zhǔn)，在開炸設(shè)計(jì)中有詳細(xì)的考量，精準(zhǔn)裝藥等。盡管預(yù)裂孔開炸法取得的效果十分理想，但也有局限性，如在巖層過度破碎或含土層過高區(qū)無法成孔區(qū)，便沒有預(yù)期效果。針對(duì)露天石灰石礦山使用預(yù)裂爆破法的經(jīng)驗(yàn)，還需要進(jìn)一步總結(jié)，以便增強(qiáng)爆破效果，保障好現(xiàn)場(chǎng)安全。