沈君東，張雪城，丁 鵬

（新疆安順達礦山技術(shù)工程有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 項目背景

大南湖礦區(qū)西區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)哈密市南部約84km，大南湖二號煤礦位于大南湖礦區(qū)西區(qū)西北部，行政區(qū)劃屬哈密市管轄，建設(shè)地點在哈密市大南湖鄉(xiāng)，隸屬于國網(wǎng)能源哈密煤電有限公司。相互平行的哈羅公路和哈羅鐵路從大南湖二號露天煤礦西北部穿過，新疆重要的運輸干線蘭新鐵路和甘新公路（312 國道）自東南而西北由礦區(qū)北東側(cè)經(jīng)過，距礦區(qū)邊界約60km。礦區(qū)交通十分便利。

大南湖二號露天煤礦位于殘丘臺地區(qū)，殘丘山體低而散亂，山頂渾圓，相對高差不大，干谷寬闊，臺地臺面較平坦，地表被殘積、坡積的巖屑層所覆蓋，通稱戈壁（南湖戈壁）。礦區(qū)及其它周邊50km 范圍內(nèi)無地表水系。區(qū)內(nèi)海拔高度+420～+567m，最低點位于礦田南中部ZK10-3孔附近，最高點位于礦田西北部。地勢總體北部、西部高，中部及東南部低，地形高差最大147m，坡度15‰～30‰，屬低山丘陵區(qū)。大南湖二號露天煤礦設(shè)計按6.0Mt/a生產(chǎn)規(guī)模編制采、運、排工程及其輔助附屬工程。

我公司中標(biāo)大南湖露天煤礦，按照公安機關(guān)要求現(xiàn)在起爆器材采用的都是電子雷管，電子雷管的優(yōu)點是可以精確控制延期時間，為實現(xiàn)爆破設(shè)計意圖提供了更好的條件，可以在起爆前進行網(wǎng)絡(luò)在線檢測，實現(xiàn)爆破終端監(jiān)控，缺點是目前電子雷管價格較高，一發(fā)電子雷管價格接近40元，是非電導(dǎo)爆管雷管的3倍多，成本較高。為更好地服務(wù)于大南湖二號露天煤礦，利用先進的電子雷管技術(shù)，在大南湖項目部已有的爆破作業(yè)基礎(chǔ)上，對孔間間隔時間和排間間隔時間進行實驗，以確定更為合理的孔間間隔時間和排間間隔時間，在相同爆破參數(shù)下取得更好的爆破效果，降低爆破施工成本，起到降本增效的作用。

2 電子雷管延期實驗方案

2.1 多種爆破影響因素實驗方案

為了全面分析孔間間隔時間和排間間隔時間對爆破效果的影響，項目部采用實驗法進行爆破實驗，實驗分兩步走，第一步在現(xiàn)有爆破參數(shù)不變的情況下，實驗選定上述2 個因素，每個參數(shù)選定2～3 個數(shù)據(jù)進行實驗，通過實驗結(jié)果確定排間間隔時間和孔間間隔時間與爆破效果的關(guān)系；第二步通過實驗確定最優(yōu)的間隔時間后，再反過來改變孔距和孔徑做進一步實驗，最后確定最優(yōu)排間間隔時間、孔間間隔時間、孔距、孔徑，實現(xiàn)降本增效目的。

Kt代表孔間間隔時間，Pt代表排間間隔時間，單位ms；A代表孔距，A=8m；B代表排距，B=5.0m；D代表孔徑，單位mm，D1為120mm，D2為100mm；臺階高度H=10m。

項目部將以上述說明為依據(jù)進行爆破實驗，在爆破實驗過程中如發(fā)現(xiàn)爆破質(zhì)量無法達標(biāo)時應(yīng)停止該因素的繼續(xù)增大，并退回上一個參數(shù)進行下一組因素的爆破實驗。在實驗過程中，爆破質(zhì)量由項目部、采剝單位及礦生產(chǎn)技術(shù)部共同進行評估，評估完成后再由項目部和礦生產(chǎn)技術(shù)部確定實驗因素的進一步推進。

2.2 第一步方案

將排間間隔時間Pt確定為變量，在孔徑D=120mm，孔距A=8m，排距B=5m 不變的情況下，孔間間隔時間Kt=17ms 時，排間間隔時間依次確定為50ms、75ms、100ms，進行爆破實驗，對比爆破實驗結(jié)果，確定最優(yōu)的排間間隔時間Py1。

2.3 第二步方案

將Pt確定為變量，在孔距A=8m 和排距B=5m 不變的情況下，孔間間隔時間Kt=25ms 時，排間間隔時間依次確定為50ms、75ms、100ms，進行爆破實驗，對比爆破實驗結(jié)果，確定最優(yōu)的排間間隔時間Py2。

2.4 第三步方案

將Pt確定為變量，在孔距A=8m 和排距B=5m 不變的情況下，孔間間隔時間Kt=35ms 時，排間間隔時間依次確定為70ms、105ms、140ms，進行爆破實驗，對比爆破實驗結(jié)果，確定最優(yōu)的排間間隔時間Py3。第四步方案將A確定為變量，在孔間間隔時間確定為Ky和排間間隔時間Py不變的情況下，排距B=5m 不變，孔距A依次確定為8m、8.5m、9m，進行爆破實驗，對比爆破實驗結(jié)果，確定最優(yōu)的孔距A。

3 實驗項目評估

2022 年7～9 月，大南湖項目部根據(jù)爆破實驗方案開展多種爆破影響因素實驗，針對大南湖爆破作業(yè)現(xiàn)場各臺階不同巖性分為硬巖臺階和軟巖臺階進行不同實驗，確定最優(yōu)排間間隔時間、孔間間隔時間、孔距等參數(shù)，實現(xiàn)降本增效目的。

3.1 軟巖臺階實驗

項目部軟巖臺階爆破主要集中于采場工作幫+425～+455m臺階，該區(qū)域巖石多為灰白色泥巖，內(nèi)部存在部分不規(guī)則硬塊，目前爆破作業(yè)主要以松動為主，且部分地表區(qū)域可由采剝設(shè)備進行硬挖，項目部截至目前共計進行爆破實驗5次，爆破實驗參數(shù)為：作業(yè)部位：軟巖臺階；孔距8.0m；布孔方式：梅花形；孔徑120mm；排距5.0m；裝藥方式：連續(xù)耦合；鉆孔角度90°；底盤抵抗線3.6～6.0m；裝藥種類：混裝乳化炸藥；平均臺階高度10.0m；邊眼距2.0～3.0m；超深0.5m；孔深10.5～11.0m；起爆方式：正向。

3.1.1 實驗結(jié)果

（1）孔間間隔時間Kt=17ms 時，排間間隔時間依次確定為50ms、75ms、100ms 時，爆破作業(yè)區(qū)域頂部存在較多大塊，爆堆撲出不均勻，無根底產(chǎn)生，但爆破效果隨排間間隔時間增加有一定的提高。

（2）孔間間隔時間Kt=25ms 時，排間間隔時間依次確定為50ms、75ms、100ms時，相比較孔間間隔時間Kt=17ms無明顯變化，爆破作業(yè)區(qū)域頂部存在大塊，爆堆撲出不均勻，挖運后無根底產(chǎn)生，但爆破效果隨排間間隔時間增加有一定的提高。

（3）孔間間隔時間Kt=35ms 時，排間間隔時間依次確定為70ms、105ms、140ms，相比較孔間間隔時間Kt=17ms爆破質(zhì)量明顯提高，爆破后爆堆正常撲出，爆堆撲出均勻，大塊較少，能夠完全滿足正常挖運要求，且爆破效果隨排間間隔時間由70ms 增加至105ms 實驗期間，爆破質(zhì)量有一定的提高。

3.1.2 采剝單位意見反饋

軟巖臺階工作幫+425～+455m臺階，爆破作業(yè)效果較好，滿足正常挖運要求，作業(yè)后能夠形成完整臺階面。

3.1.3 評估總結(jié)

上述爆破實驗效果表明，在軟巖臺階進行爆破作業(yè)，孔間延期時間宜為30～40ms，排間延期時間宜為80～100ms，爆破后質(zhì)量較好。

3.2 硬巖臺階實驗

項目部硬巖臺階爆破主要集中于采場工作幫+325～+395m臺階，該區(qū)域為煤層夾矸剔除爆破區(qū)域，巖石多為灰白色硬巖，目前爆破作業(yè)主要以深孔、淺孔松動為主，項目部截至目前共計進行爆破實驗5次，爆破實驗參數(shù)為：作業(yè)部位：硬巖臺階；孔距8.0m；布孔方式：梅花形；孔徑120mm；排距5.0m；裝藥方式：連續(xù)耦合；鉆孔角度90°；底盤抵抗線3.6～6.0m；裝藥種類：混裝乳化炸藥；平均臺階高度10.0m；邊眼距2.0～3.0m；超深0.5m；孔深10.5～11.0m；起爆方式：正向。

3.2.1 實驗結(jié)果

（1）孔間間隔時間Kt=17ms 時，排間間隔時間依次確定為50ms、75ms、100ms 時，爆破作業(yè)區(qū)域頂部存在較多大塊，爆堆撲出不均勻，后排存在部分根底產(chǎn)生，隨排間間隔時間增加大塊率也有所增加。

（2）孔間間隔時間Kt=25ms 時，排間間隔時間依次確定為50ms、75ms、100ms時，相比較孔間間隔時間Kt=17ms效果提高明顯，爆破作業(yè)區(qū)域大塊率較低，爆堆撲出均勻，挖運后無根底產(chǎn)生，排間間隔時間70～80ms時爆破效果相對更好。

（3）孔間間隔時間Kt=35ms 時，排間間隔時間依次確定為70ms、105ms、140ms，相比較孔間間隔時間Kt=17ms爆破質(zhì)量明顯提高，爆破后爆堆正常撲出，爆堆撲出均勻，大塊較少，能夠完全滿足正常挖運要求，且爆破效果隨排間間隔時間由70ms增加至80ms實驗期間，爆破質(zhì)量更好。

3.2.2 采剝單位意見反饋

硬巖臺階工作幫+325～+395m臺階，爆破作業(yè)效果較好，滿足正常挖運要求，作業(yè)后能夠形成完整臺階面，但工作幫+325～+345m 臺階存在部分水孔，需加強水孔作業(yè)管控，保證爆破作業(yè)質(zhì)量。

3.2.3 評估總結(jié)

上述爆破實驗效果表明，在硬巖臺階進行爆破作業(yè)，孔間延期時間宜為25～35ms，排間延期時間宜為70～80ms，爆破后質(zhì)量較好。

4 結(jié)論

本次對電子雷管在大南湖二礦不同巖性臺階進行爆破實驗，得出爆破延期實驗結(jié)論如下：①在軟巖臺階最優(yōu)爆破延期時間為：孔間延期時間宜為30～40ms，排間延期時間宜為80～100ms；②在硬巖臺階最優(yōu)爆破延期時間為：孔間延期時間宜為25～35ms，排間延期時間宜為70～80ms；③實驗調(diào)整過程中發(fā)現(xiàn)爆破作業(yè)孔間延期與排間延期最優(yōu)爆破延期時間基本存在2.5倍關(guān)系，要達到最佳爆破延期時間，可選取最佳孔間延期時間，然后相應(yīng)選取2.5倍時間作為排間延期時間，基本達到最優(yōu)爆破延期時間要求，此參數(shù)選取可以為類似工程在使用電子雷管中設(shè)置孔間、排間延期時間做參考。