楊培運，胡邦珍

（新疆天寶爆破工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著社會的發(fā)展，特別是現(xiàn)代工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，國家對于能源的需求在不斷的增長，露天開采作為能源開發(fā)的主要形式之一，具有資源利用充分、回采率高、貧化率低，適于用大型機械施工，建礦快，產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)率高，成本低，勞動條件好，生產(chǎn)安全等特點。露天開采作業(yè)主要包括穿孔、爆破、采裝、運輸和排土等流程。在其中穿孔爆破作業(yè)作為重要的一環(huán)，爆破效果的好壞直接影響后續(xù)采裝、運輸、洗選等各個環(huán)節(jié)的效率。因此，隨著現(xiàn)代爆破技術的發(fā)展，露天爆破也在精細化、效益化的道路上不斷前進。爆破效果的好壞主要受到以下因素的影響，包括：巖石結構、孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結構、填塞質量、起爆順序，在這里筆者將結合自己的工作地點以及工作地點的作業(yè)特點，從上述幾方面講述對爆破作業(yè)效果的改進。

1 露天臺階爆破的概述

露天臺階爆破是目前國內常見的礦山生產(chǎn)爆破方式，是在地面上以臺階推進的爆破方法，是礦山生產(chǎn)的基本手段。目前，國內外一些大型礦山采用臺階開采方式，實現(xiàn)大區(qū)、多排微差深孔爆破，對孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結構、填塞方法、起爆順序、微差間隔時間都進行了比較深入的研究，爆破技術的改進大大提高了礦山生產(chǎn)的綜合生產(chǎn)效率。另外，隨著鉆孔機具設備的更新、工業(yè)炸藥和雷管質量的不斷提高，新品種炸藥和高精度、多段位毫秒電雷管、非電雷管及數(shù)碼電子雷管的使用，深孔臺階爆破技術的應用得到了進一步的發(fā)展。本文就油頁巖露天礦在爆破作業(yè)過程中的一些改進爆破效果的方式來闡述一下怎樣持續(xù)改進爆破作業(yè)效果。

2 巖石性質

石場溝露天礦并非鐵礦、煤礦等傳統(tǒng)能源礦山，而是油頁巖露天礦，這種礦山的特點就決定了這種礦山的爆破作業(yè)相比煤礦、鐵礦要有更細的要求。所爆破礦區(qū)主要有底板巖、主礦體、頂板巖構成，具體特性如下，底板：巖性以條帶狀泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖為主夾淺灰綠色砂巖。巖石破碎，質量極劣—劣，巖體破碎—完整性差，邊坡穩(wěn)定性較差，風化作用強。強度一般小于10MPa。礦體賦存層位：巖性以粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖為主，間有泥巖和炭質泥巖，巖芯較破碎，呈短柱狀，結構松散，以泥質膠結為主，層理發(fā)育，易風化，遇水軟化并發(fā)生膨脹崩解，降低了強度和穩(wěn)定性。強度均小于30MPa，屬軟弱巖類。頂板：第六巖性段巖性多為泥巖類，剝離物強度介于16～21MPa，巖石強度為軟弱巖。第五巖性段巖性大多數(shù)為泥質粉砂巖，巖石強度9.34～122MPa，巖石多在24～40MPa之間屬半堅硬巖石。第四巖性段巖性主要為粉砂—砂巖類，在地表上為突出的山峰，巖石強度35～73MPa 之間，屬于半堅硬—堅硬巖類。

3 爆破效果不好的原因

爆破效果不好的原因主要是炸藥在巖體內部分布不夠均勻，造成炸藥進行爆炸時，對于周圍介質的作業(yè)不夠均勻。造成這種情況的直接原因：一是孔網(wǎng)參數(shù)不合理，使得炸藥能力釋放不均勻。二是在炮孔中裝藥填塞時，裝藥不夠均勻且填塞較大，導致炸藥集中在炮孔底部，在炸藥起爆時造成上部巖石沒有受到炸藥作用，產(chǎn)生大塊或挖裝困難的情況。

4 優(yōu)化孔網(wǎng)參數(shù)

針對石場溝露天礦的巖石性質，為了達到更好的爆破效果，需要根據(jù)上述巖性，通過爆破參數(shù)的調整不斷提高爆破效果。其中，底板、頂板巖要求在控制單耗的情況下，爆破的粒度更小；對于主礦體位置，由于下游工藝的特殊性，則要求在爆破后，在保證能正常挖裝的情況下，保證均勻的粒度。在進行爆破作業(yè)時，項目部管理層帶領工程技術人員，根據(jù)上述爆破要求，通過不斷的試驗，對于礦區(qū)的頂板、主礦體、底板的不同特性集合巖石走向制定不同的爆破參數(shù)，最終確定頂板4m×11m、主礦體5m×10m、底板6m×11m 的爆破參數(shù)。同時在實際作業(yè)過程中根據(jù)現(xiàn)場實際情況，調整前排孔所在位置以達到合適的前排抵抗線。前排抵抗線取2～2.5m。為了減少爆破后的根底，根據(jù)不同巖性，在底板巖位置超深取1m，在頂板及主礦體位置超深取1.5m，通過不同的超深在控制成本的情況下，最大限度地減少了根底的產(chǎn)生。

5 調整裝藥結構及提高填塞質量

在選取合適的孔網(wǎng)參數(shù)后，爆破效果的好壞與裝藥結構及填塞質量也有密切的關系。因此，在爆破作業(yè)過程中，根據(jù)具體巖石性質及孔網(wǎng)參數(shù)，采用了分段裝藥、間隔裝藥等措施，利用間隔器對炸藥進行間隔，這樣保證了炸藥在孔中的均勻分布，使得炸藥爆炸時，炸藥爆炸的能量對周圍的巖石均勻做功。裝好炸藥的同時也要保證填塞質量，因此在現(xiàn)場施工時，填塞方面要求用打孔時產(chǎn)生的細小顆粒進行填塞，然后在孔口處用袋子進行封堵，進一步減少爆破時能量的損失。

6 確定合適的起爆順序

起爆順序的確定也在很大程度上決定了爆破效果及爆破影響的大小，因此在實際作業(yè)過程中要根據(jù)具體情況，確定合適的起爆順序。由于石場溝露天礦距離洗選廠較近，因此在爆破作業(yè)時不能夠產(chǎn)生較大的整頓。為了達到更好的爆破效果及減少振動，經(jīng)過現(xiàn)場試驗確定了逐孔逐排微差起爆的爆破方式。合適的孔間及排間延期時間，使得爆炸應力波會發(fā)生相互消減，從而降低爆破振動效應和爆破后沖作用，逐孔逐排爆破過程中破碎的巖塊相互擠壓碰撞，可使破巖塊度更為均勻、爆堆形狀更加規(guī)整。而孔間延期和排間延期時間與孔網(wǎng)參數(shù)關系密切。現(xiàn)場經(jīng)過試驗對比，采用逐孔逐排起爆，這種起爆形式炮孔密集系數(shù)更大、巖石擠壓作用明顯、減震效果好。通過現(xiàn)場反復試驗，作業(yè)面爆破后質量檢查統(tǒng)計分析，最終確定孔間延期17ms、排間延期43ms 時減震和效果良好，巖塊破碎情況明顯改善。

7 爆破實際效益

通過上述措施的制定，在實際作業(yè)過程中，不僅提高了爆破質量，也降低了爆破單耗，2018～2022年，在爆破量維持在2000×104m3左右的情況下，通過對孔網(wǎng)參數(shù)的調整，使得單方雷管消耗（見表1）以及單方銨油炸藥消耗（見表2）均出現(xiàn)下降，在保證爆破效果的情況下，降低了施工成本，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益。

表1 2018～2022年單方雷管消耗量統(tǒng)計表

表2 2018～2022年單方銨油炸藥消耗量統(tǒng)計表

8 持續(xù)改進

在確定好上述參數(shù)后，在現(xiàn)場實際過程中就要嚴格執(zhí)行，再好的設計如果現(xiàn)場執(zhí)行不到位，也只是紙上談兵。因此嚴格按設計施工，保證施工質量，才能實現(xiàn)爆破作業(yè)的意圖和要求，從而達到提高爆破質量、降低爆破成本的目的，在施工過程中，嚴格控制鉆孔、裝藥、填塞、連線等各個工藝環(huán)節(jié)的施工質量，責任到人，出現(xiàn)問題及時處理，制定規(guī)程規(guī)范，加強施工人員的培訓，增強全體施工人員的責任意識是保證施工質量的關鍵。

9 結論

露天礦爆破效果既關系到穿孔爆破作業(yè)的效益，而且影響后續(xù)鏟裝運作業(yè)的效益，是影響礦山生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的關鍵因素，因此礦山企業(yè)對于爆破工作極為重視，在生產(chǎn)過程中，對各方因素全盤計量，不斷優(yōu)化，更好地提高爆破效果。