陳家濤

（安徽省瑯琊山礦業(yè)總公司，安徽 滁州 239000）

在礦山開采中，掘進(jìn)是一項(xiàng)非常的工作，施工難度比較大，利用深孔爆破技術(shù)能夠針對(duì)不同井下地形采取不同的措施，以保證爆破效果，提升掘進(jìn)的效率和質(zhì)量。和傳統(tǒng)爆破技術(shù)相比，應(yīng)用深孔爆破技術(shù)能夠很好提升井下施工的安全性，利用多端微差爆破技術(shù)可避免施工事故發(fā)生，提升施工效率和質(zhì)量，縮短施工周期，具有良好的發(fā)展情景?；诖?，開展礦山深孔爆破技術(shù)的質(zhì)量控制分析研究就顯得尤為必要。

1 深孔爆破技術(shù)的相關(guān)概述

深孔爆破技術(shù)最開始應(yīng)用在土石方工程施工中，待各項(xiàng)技術(shù)成熟之后，才被應(yīng)用到礦山施工中，大大提升了礦山開采的效率，經(jīng)濟(jì)效益也大幅度提升。在應(yīng)用深孔爆破技術(shù)時(shí)，需要對(duì)不同的程序要求進(jìn)行綜合分析考量，從根本上改善應(yīng)用效果，在保證爆破質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低應(yīng)用成。為提升深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用效果，需要同時(shí)具備四個(gè)條件，其一是爆堆松散度適中；其二是不存在底根；其三是大小達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；其四是破碎的巖塊質(zhì)量比較好。在應(yīng)用深孔爆破技術(shù)時(shí)，需要將抵抗線控制在最小范圍內(nèi)，以便將飛石、振動(dòng)、噪聲以及爆破造成的危害降到最低。改善深孔爆破技術(shù)應(yīng)用效果的主要內(nèi)容是使用較少的炸藥，就能提升爆破產(chǎn)量，在改善碎石條件的基礎(chǔ)上，更好的控制后續(xù)工序，最大限度上降低綜合成本。因此，礦山中應(yīng)用深孔爆破技術(shù)時(shí)，需要按照礦山地質(zhì)條件，合理選擇爆破參數(shù)，同時(shí)優(yōu)化施工工藝，才能獲得更好的爆破效果。

2 影響深孔爆破技術(shù)應(yīng)用效果因素

2.1 礦山地質(zhì)地形條件

礦山地質(zhì)地形條件是影響深孔爆破技術(shù)應(yīng)用效果的主要因素，如：礦山結(jié)構(gòu)面會(huì)直接影響巖體的破裂特征，容易引發(fā)爆破塊度、根底、硬幫等。如果臺(tái)階坡面傾向和巖層的傾向相反，則深孔爆破之后，形成的后沖力比較小，巖體發(fā)生位移的距離也就比較小，會(huì)形成較高的爆堆，產(chǎn)生根底問題。如果臺(tái)階坡面的傾向和巖層傾向相同，則深孔爆破之后形成的后沖力比較大，不容易形成根底。除此之外，巖體必然存在一定的裂隙，會(huì)將巖體分割成快狀結(jié)構(gòu)，裂隙的存在會(huì)導(dǎo)致深孔爆破之后的能量難以被充分利用是，從而影響爆破效果。

2.2 巖石物理學(xué)性質(zhì)

在礦石爆破施工中，巖石的物理學(xué)性質(zhì)是確定巖石可爆性、爆破參數(shù)的主要依據(jù)。巖石密度越大，則在爆破時(shí)所需的能量就越多，爆破難度更大，不確定因素更多。而巖石強(qiáng)度越大，在爆破過程中，能夠承受的拉力、壓力等就越大，爆破難度也越大，相同爆破參數(shù)和工藝的情況下，獲得的爆破效果也越差。

2.3 爆破設(shè)計(jì)參數(shù)

在應(yīng)用深孔爆破技術(shù)時(shí)，爆破設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)爆破效果的影響非常大，如：孔間參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆順序、排距、裝藥長(zhǎng)度、底盤抵抗線等參數(shù)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，會(huì)直接影響深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用效果。比如：如果底盤抵抗線太長(zhǎng)，則極易發(fā)生根底過大問題；底盤抵抗線太短，則容易發(fā)生飛石問題，影響爆破的安全性。爆破孔眼的孔距、排距如果設(shè)計(jì)過大，則在2個(gè)孔之間的位置，受到爆炸能量的沖擊比較小，容易形成大塊，甚至引發(fā)根底問題[1]。

2.4 施工質(zhì)量

在應(yīng)用深孔爆破技術(shù)時(shí)，鉆孔質(zhì)量、裝藥質(zhì)量、連線質(zhì)量等都會(huì)影響爆破效果。如果在深孔爆破施工中，鉆孔深度不足，容易發(fā)生根底問題，裝藥質(zhì)量和連線質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則會(huì)導(dǎo)致爆破效果難以達(dá)到預(yù)期設(shè)定的要求，也會(huì)影響爆破效果。

3 礦山深孔爆破技術(shù)的質(zhì)量控制措施

3.1 加強(qiáng)地質(zhì)勘測(cè)，合理設(shè)計(jì)爆破參數(shù)

在礦山深孔爆破施工中，地質(zhì)條件、巖體的物理性能，裂隙發(fā)育情況是設(shè)計(jì)深孔爆破施工工藝的主要參考依據(jù)，也是提升深孔爆破效果的關(guān)鍵。因此，在深孔爆破施工之前，需要對(duì)地質(zhì)地層條件、水文條件、巖體物理性能、裂隙發(fā)育情況等進(jìn)行全方位勘測(cè)，按照勘測(cè)結(jié)果，對(duì)爆破區(qū)域的可爆性進(jìn)行分級(jí)，為確定爆破參數(shù)和工藝指標(biāo)，提供必要基礎(chǔ)資料，保證深孔爆破效果。

按照地質(zhì)地層區(qū)域勘測(cè)結(jié)果選擇與之相適的炸藥種類，確定鉆孔深度、直徑和裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方式等，以保證深孔爆破形成的能量能夠?qū)崿F(xiàn)均勻分布，促使爆破能量能使巖石被充分破碎，降低大塊、根底等問題出現(xiàn)的概率。比如：在堆爆巖體時(shí)，要合理布置加密孔，適當(dāng)減少孔距和排距，以改善爆破質(zhì)量。對(duì)那些深孔爆破區(qū)域，存在夾層、裂隙發(fā)育程度大等問題，需要在適當(dāng)?shù)奈恢每瘴?。按照礦巖的實(shí)際分布情況，確定好裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，可采用分段裝藥方式，將選擇好的炸藥安裝在爆破阻力比較大的位置。完成爆破之后，還要及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析爆破效果，逐步積累更加豐富的深孔爆破技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化深孔爆破參數(shù)和工藝，提升爆破質(zhì)量。由于現(xiàn)在我國(guó)常用的鉆機(jī)直徑為80mm～200mm，因此炮孔的直徑也要在這個(gè)范圍之內(nèi)，通常是80mm、100mm、150mm，不過具體還要根據(jù)實(shí)際的施工條件進(jìn)行調(diào)整，不能夠完全根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)[2]。

3.2 做好前期準(zhǔn)備，加強(qiáng)爆破技術(shù)人員培訓(xùn)工作

深孔爆破工序比較多，而且存在很多不確定因素的影響，為保證后期施工工作能夠高效、有序的開展，就必須做好前期準(zhǔn)備工作，按照地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，確定深孔爆破的地點(diǎn)、炮眼位置、鉆孔深度等。做好爆破裝置、雷管、連接線等裝置的檢查工作，提升一次爆破成功的概率，保證礦山掘進(jìn)爆破的質(zhì)量和效率[2]。同時(shí)還要切實(shí)做好安全防護(hù)措施，以免發(fā)生飛石傷人事件，保證現(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械設(shè)備的安全性。

在礦山深孔爆破施工中，爆破技術(shù)人員扮演著非常重要的角色，無論是炮眼定位、鉆孔深度、鉆孔直徑的確定，還是爆破裝置的安設(shè)、雷管填裝等，都需要技術(shù)人員親力親為。他們的綜合素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)水平，直接關(guān)系到深孔爆破技術(shù)應(yīng)用的效果。因此，必須加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，比如：在炸藥裝填時(shí)，需要在內(nèi)部正向裝藥，而外部則要反向裝藥，從尾部插入雷管，正向裝藥量和反向裝藥量之間的比例約為1:3，需要爆破技術(shù)人員，按照巷道斷面的巖石特性合理掌握，將最新的知識(shí)和操作技術(shù)傳授給每位爆破技術(shù)人員，才能更好的保證深孔爆破效果。

3.3 加強(qiáng)細(xì)節(jié)控制，提升爆破質(zhì)量

在礦山深孔爆破施工中，涉及到很多細(xì)節(jié)方面工作，主要包括：炮孔深度和直徑控制、最小抵抗線控制、起爆方式控制等。

炮孔深度和直徑控制：在礦上深孔爆破中施工中，炮孔的直徑由深鉆機(jī)型號(hào)、巖石特性等因素共同決定。當(dāng)鉆機(jī)型號(hào)確定好之后，炮孔的直徑也就基本確定。在具體應(yīng)用過程中，深孔爆破鉆孔直徑有45mm、80mm、100mm、150mm四種型號(hào)各種選擇，需要結(jié)合礦山地質(zhì)地層結(jié)構(gòu)和巖石物理性能實(shí)際情況，選擇合適的炮孔深度，才能更好的保證爆破效果。在鉆孔孔距也要嚴(yán)格控制，通常情況下，中心孔到其他裝藥孔之間的距離要控制在500mm左右，各裝藥孔之間的距離則要控制在600mm左右，輔助孔要盡量布置在盡量中心孔700mm的對(duì)角線上，以提升爆破效果。

最小抵抗線控制：在應(yīng)用深孔爆破時(shí)，最小抵抗線是一項(xiàng)非常重要的參數(shù)，最小抵抗線無論過大、過小，都會(huì)影響爆破效果。如果用a來表示孔間距，最小抵抗線用W表示，經(jīng)過以往的實(shí)踐總結(jié)出計(jì)算孔間距的公式如下：

此公式中，m表示炮孔的密集系數(shù)，如果最小抵抗線過小，則要想達(dá)到理想的爆破效果，就需要使用更多的炸藥，不但增加成本，而且增加鉆孔時(shí)間，形成大量飛石，影響施工進(jìn)度；而如果最小抵抗線過大，則會(huì)導(dǎo)致炮孔中的炸藥無法被有效推出，容易形成后沖和拉裂現(xiàn)象，出現(xiàn)底根、大體積石塊等，同樣會(huì)影響施工進(jìn)度。需要結(jié)合實(shí)際情況，嚴(yán)格控制最小抵抗線，以保證深孔爆破施工的效果[3]。

起爆方式控制：在礦山掘進(jìn)施工中，起爆方式對(duì)爆破效果的影響也非常大，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，起爆方式引發(fā)多樣性，在礦山深孔爆破施工中最常用的起爆方式是反向裝藥串聯(lián)式起爆方式，能夠保證爆破效果，還能滿足礦山掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺的需求。主要做法為將選擇好的雷管放在炸藥末端，依次布置乳化炸藥、40mm左右的炮泥、水泡泥等，然后再按照炮眼深度進(jìn)行封泥處理，以保證起爆效果。

3.4 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，加大爆破新技術(shù)應(yīng)用力度

在礦山深孔爆破施工中，為保證爆破質(zhì)量，需要選擇高性能、高穩(wěn)定性的起爆器材和炸藥，再按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行合理搬運(yùn)、管理，存放在干燥通風(fēng)的空間。在具體施工中，要加強(qiáng)爆破施工組織管理，保證每項(xiàng)工作都能按照設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工[4]。比如：在穿孔施工中，需要根據(jù)鉆孔的位置建施工，避免發(fā)生夾鉆、卡鉆、掉鉆等問題，鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后要及時(shí)掏孔，將孔內(nèi)雜物清理干凈，以免影響裝藥質(zhì)量。在炸藥填塞時(shí)，要避免對(duì)導(dǎo)爆管造成破壞。認(rèn)真做好連線工作，避免發(fā)生錯(cuò)接、漏接問題。

在礦上深孔爆破施工中，加大爆破新技術(shù)的應(yīng)用力度，能夠顯著提升爆破質(zhì)量。比如：采用大孔距、小排距的爆破方式，能夠有效降低大塊率和根底問題。數(shù)碼電子雷管屬于高端智能產(chǎn)品，內(nèi)設(shè)智能電子起爆模塊，可任意設(shè)定延期時(shí)間，且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)編程和在線檢測(cè)。是一種具有雷管發(fā)火時(shí)間控制精度高、延期時(shí)間設(shè)定靈活、組網(wǎng)雙向通訊等特點(diǎn)的新型雷管。利用緩沖爆破、預(yù)裂爆破等，能夠有效減少爆破后沖，降低爆破形成的振動(dòng)，提升爆破效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文采用理論實(shí)踐實(shí)踐的方法，分析了礦山深孔爆破技術(shù)的質(zhì)量控制，分析結(jié)果表明，深孔爆破技術(shù)具有可按照礦山要求，合理制定爆破工藝、選擇爆破參數(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升礦山掘進(jìn)施工速度和效率，保證施工質(zhì)量，值得大范圍推廣應(yīng)用。