光面爆破在石灰石礦山邊坡開(kāi)挖中的應(yīng)用

【摘要】介紹了光面爆破技術(shù)在石灰石礦山邊坡開(kāi)挖中的應(yīng)用，根據(jù)礦山實(shí)際情況，選取合理的爆破參數(shù)，并用該參數(shù)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)爆破設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】光面爆破；爆破參數(shù)；邊坡

高邊坡的爆破開(kāi)挖首先要保證邊坡的穩(wěn)定性，避免和減少炸藥對(duì)邊坡保留巖石的影響。實(shí)際爆破中，為了實(shí)現(xiàn)邊坡的安全穩(wěn)定，在綜合地質(zhì)地形條件、成本等因素的基礎(chǔ)上，選取合理的爆破方案。由于受到地形地貌的限制，特別是在礦山道路的開(kāi)挖中，為了滿足工程進(jìn)度和安全等方面的要求，需要在一段道路中進(jìn)行一次爆破實(shí)現(xiàn)邊坡的穩(wěn)定，避免多次爆破，如華潤(rùn)水泥k1標(biāo)段運(yùn)礦道路邊坡開(kāi)挖。

1.工程概況

華潤(rùn)水泥（封開(kāi)）有限公司擬在封開(kāi)建設(shè)6×5000t/d生產(chǎn)線，廠區(qū)所需的石灰石資源將取自大旺塘和蓮都礦區(qū)，為了滿足廠區(qū)首期投產(chǎn)的生產(chǎn)線的需要，需在大旺塘石灰石礦山進(jìn)行運(yùn)礦道路修建和表層揭頂剝離（k1標(biāo)段），從而為礦山后續(xù)大方量開(kāi)采創(chuàng)造條件。

需要進(jìn)行邊坡開(kāi)挖的運(yùn)礦道路全長(zhǎng)3.114km，開(kāi)挖方量約200萬(wàn)m3，最高邊坡120m，邊坡比率1：0.2。為了實(shí)現(xiàn)邊坡的平整度和穩(wěn)定性，從而保證邊坡的安全，邊坡開(kāi)挖采用光面爆破，礦區(qū)屬低山丘陵地貌，海拔標(biāo)高50～288m，相對(duì)高差238m，地形切割厲害，為典型巖溶地貌，巖石發(fā)育較為復(fù)雜，巖石硬度系數(shù)在8～13之間。

2.光面爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

光面爆破屬于控制爆破，其目的就是為了使爆破面光滑平整，從而確保邊坡安全。在礦山開(kāi)挖中為了提高進(jìn)度和實(shí)現(xiàn)成本的最大化，本項(xiàng)目采用一次開(kāi)挖的形式，即采用光面爆破，首先通過(guò)角度控制一次將主炮孔和光爆孔布設(shè)完畢，然后通過(guò)爆破網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的控制，實(shí)現(xiàn)主炮孔先爆、光爆孔后爆，從而達(dá)到壁面光滑、平整。

2.1邊坡開(kāi)采光面爆破要點(diǎn)

（1）保證邊坡壁面平整和半孔率。

（2）保證孔口不被破壞或少被破壞。

（3）保證巖石有一定的破碎度，以利于挖運(yùn)作業(yè)，避免出現(xiàn)巖石“貼鍋”現(xiàn)象，保證無(wú)根底。

2.2炮孔直徑d和鉆機(jī)設(shè)備

根據(jù)實(shí)際情況，由于石灰石山體地形切割厲害，山體較為陡峭，大型鉆機(jī)設(shè)備作業(yè)，采用QZJ-100B快速鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)，孔徑90mm。

2.3炮孔間距a

根據(jù)實(shí)際情況，在保證邊坡面質(zhì)量的情況下，可以適當(dāng)增大炮孔間距，炮孔間距可取到2.5m。

2.4最小抵抗線w

光面爆破炮孔與主炮區(qū)最后一排炮孔間的巖石厚度即光面爆破的最小抵抗線w，他直接影響光面爆破的效果。最小抵抗線過(guò)大，巖石對(duì)爆破的抵抗力越大，為達(dá)到目的必須增加藥量，藥量的增加勢(shì)必會(huì)影響邊坡的質(zhì)量。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，光面爆破最小抵抗線可表示為：w=1.0a～1.3a。由于采用一次爆破成型，光爆孔與相鄰主炮孔距離2.8m，主炮孔爆后剝離的范圍在1.5m～2.0m，所以光爆孔最小抵抗線一般在0.8m～1.3m。

2.5不耦合系數(shù)k

不耦合系數(shù)是指炮眼直徑d與藥包直徑d1的比值，也稱緩沖系數(shù)。研究表明，若藥包直徑不變而加大炮孔直徑，則爆破產(chǎn)生的高壓力急劇下降，在巖石中形成應(yīng)力疊加、應(yīng)力集中以及拉伸裂隙，當(dāng)炮孔直徑加大到一定程度時(shí)，破壞區(qū)減少甚至消失。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，不耦合系數(shù)采用2～3之間，由于采用直徑32mm炸藥綁接較為繁瑣，故采用長(zhǎng)度為0.4m、直徑50mm的乳化炸藥，耦合系數(shù)為1.8，接近正常范圍。

2.6正常段線裝藥密度q

為了達(dá)到良好的光面爆破效果，保證邊坡平整，應(yīng)嚴(yán)格控制光爆孔裝藥量。裝藥量過(guò)大會(huì)破壞炮孔的孔壁導(dǎo)致邊坡巖石損傷，造成邊坡不平甚至邊坡失穩(wěn)；過(guò)小則不能實(shí)現(xiàn)相鄰光爆孔之見(jiàn)的貫穿，從而出現(xiàn)“貼鍋”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響爆破質(zhì)量。因?yàn)楹侠淼目刂凭€裝藥密度既能克服巖石抵抗阻力，又不會(huì)造成邊坡巖石的損傷失穩(wěn)。

為了保證光爆孔底部不留根底，底部約1m的范圍內(nèi)藥量必須增加，理論上其裝藥量為正常段裝藥量的2～3倍時(shí)，效果較好，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，由于采用一次爆破的方式，孔距較大，這樣就產(chǎn)生了大量根底，為了克服根底可將底部藥量加大至正常段藥量的4～6倍，這樣就壁面了根底的產(chǎn)生。同時(shí)由于光爆孔孔距較大，孔內(nèi)藥量較多，為了防止對(duì)孔口的破壞，在堵塞段2m以下1.5～2m段減弱藥量，減弱到正常段的一半。

3.光面爆破施工

3.1裝藥結(jié)構(gòu)

底部1m為三支直徑為70的乳化炸藥，正常段為線密度為1kg/m的Φ50炸藥，減弱段長(zhǎng)度1.5m，堵塞2m。裝藥時(shí)，底部加強(qiáng)藥直接投入孔內(nèi)，然后將Φ50炸藥藥卷綁扎在導(dǎo)爆索上形成藥串，并固定在毛竹片上，再送入孔內(nèi)，毛竹片應(yīng)放置在靠邊坡的內(nèi)側(cè)。

3.2起爆網(wǎng)絡(luò)

3.3.2鉆孔保護(hù)

鉆孔完成經(jīng)檢驗(yàn)合格后，使用編織袋將孔口塞緊，防止人為移動(dòng)鉆機(jī)時(shí)破壞鉆孔和地表水或雜物落入孔內(nèi)，造成堵塞。

4.結(jié)語(yǔ)

1）在石灰石礦山中采用光面爆破開(kāi)挖取得了良好的效果，選擇合理的孔網(wǎng)參數(shù)是此類爆破達(dá)到理想效果的關(guān)鍵，在爆破施工中還要根據(jù)巖石及地質(zhì)條件的變化及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)。

2）施工過(guò)程中嚴(yán)格控制鉆孔質(zhì)量，做到放線定位準(zhǔn)確，鉆孔角度誤差滿足要求、裝藥結(jié)構(gòu)及起爆網(wǎng)絡(luò)復(fù)合設(shè)計(jì)要求、控制好裝藥量。通過(guò)以上嚴(yán)格要求，光爆孔半孔率可達(dá)到百分之八十以上，爆破后坡面穩(wěn)定，底部根底較少，取得了良好的爆破效果。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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