中深孔爆破技術(shù)在露天石灰石礦的應(yīng)用

鄧敏

摘要：結(jié)合東方希望重慶水泥有限公司石灰石礦的生產(chǎn)實(shí)踐，對中深孔爆破施工中的方案進(jìn)行介紹，并從露天中深孔爆破方法特點(diǎn)出發(fā)，闡述了中深孔爆破技術(shù)定義、優(yōu)點(diǎn)、基本參數(shù)以及分析當(dāng)前礦山實(shí)際應(yīng)用技術(shù)中遇到的問題和解決的辦法。

關(guān)鍵詞：露天石灰石礦；中深孔爆破技術(shù)原理；工藝；效果

一、前言：中深孔爆破是指，鉆孔直徑大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破技術(shù)（GB6722-2014爆破安全規(guī)程）。中深孔爆破是目前國內(nèi)廣泛采用的用于礦山剝離、采礦、水利工程及鐵路開挖等工程的主要爆破方式。與傳統(tǒng)的淺孔爆破法和預(yù)裂爆破法相比，中深孔爆破在保障礦山開采安全，提高生產(chǎn)效率方面有明顯的優(yōu)勢。

二、工程概況介紹

東方希望重慶水泥有限公司位于豐都縣湛普鎮(zhèn)，2009年開始基本建設(shè)，計劃2010年建設(shè)投產(chǎn)，設(shè)計5*5000噸，天熟料生產(chǎn)線，配套礦山有3個，分別是水泥灰?guī)r礦山、砂巖礦山、頁巖礦山。目前已全部投產(chǎn)，開采服務(wù)年限約20年。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計，達(dá)產(chǎn)后年開采石灰石礦500萬方，約1350萬噸礦石，該工程量為暫定工程量，實(shí)際工程量可根據(jù)工程熟料投產(chǎn)進(jìn)度的需要進(jìn)行調(diào)整，最終以實(shí)測量為準(zhǔn)。石灰石的普氏f=4～8。礦巖產(chǎn)狀復(fù)雜，受其影響巖層節(jié)理，裂隙及結(jié)構(gòu)面很發(fā)育。東方希望石灰石礦主要的起爆方式為逐孔微差起爆網(wǎng)絡(luò)。臺階高度為12m，孔深一般在13.5m～14.0m，局部有適當(dāng)調(diào)整。孔網(wǎng)參數(shù)多采用（礦石）7.0m x 4.0m，巖石依據(jù)硬度不同分為6.5m×4.5m；7.0m×4.0m；7.5m×4.5m。多采用三角形布孔。爆破多采用多孔粒桉油炸藥，遇到有水時采用乳膠基質(zhì)，炸藥單耗一般控制在0.17～0.18kg/t左右。

三、中深孔爆破技術(shù)的原理

中深孔爆破，通常把開挖區(qū)按深度分成若干高為8～15m的梯段，逐梯段進(jìn)行爆破，稱中深孔梯段爆破。在每—梯段，沿開挖自由面布鉆一排或數(shù)排垂直、傾斜或水平的中深孔，前后排孔位可對應(yīng)布置或相錯成梅花形，用毫秒雷管控制進(jìn)行爆破。

根據(jù)東方希望重慶水泥有限公司礦山現(xiàn)場現(xiàn)有工作面的情況以及其機(jī)器設(shè)備的性質(zhì)即采用液壓鑿巖機(jī)鉆孔，挖掘機(jī)進(jìn)行工作面的清理，反鏟、正鏟裝車這樣一個工藝流程，爆破面為臺階高度15m，鉆孔直徑為150mm，孔深16.5m。孔網(wǎng)參數(shù)選擇孔間距7.0m，排間距5.0m，底盤抵抗線4.0m，單耗為0.45Kg/m³。起爆網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則是單段藥量，應(yīng)滿足爆破對周圍環(huán)境及居民震動安全要求，則網(wǎng)絡(luò)連接選取表面毫秒延期的逐孔微差爆破，有利于減震和保證爆破效果。

四、露天中深孔爆破施工工藝

結(jié)合現(xiàn)場的地質(zhì)開采狀況，并根據(jù)重慶市豐都縣地區(qū)爆破器材的類型等因素，綜合考慮制定爆破參數(shù)等如下：

①雷管的選取：選擇國產(chǎn)第一毫秒系列塑料導(dǎo)爆管雷管作為網(wǎng)絡(luò)雷管，起爆雷管采用瞬發(fā)電雷管。

②主要參數(shù)：

炮孔直徑：≥150mm（根據(jù)礦區(qū)現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備）

炸藥種類：膨化硝銨炸藥或混裝乳化炸藥

單孔炸藥量：Q=q·a·b·H

③網(wǎng)絡(luò)時差的確定：孔排間采取低段塑料導(dǎo)爆管雷管，構(gòu)成接力網(wǎng)絡(luò)，形成逐孔微差爆破。孔內(nèi)藥包為起爆藥包，用雙發(fā)高段塑料導(dǎo)爆管雷管引爆。

④鉆孔：根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)地了解，結(jié)合施工現(xiàn)場現(xiàn)有鉆孔設(shè)備，及本次爆破的要求，本次爆破采用液壓鑿巖機(jī)鉆孔（鉆孔直徑150mm）。在爆破效果上很大程度依賴與鉆孔的質(zhì)量，對于爆破的孔網(wǎng)嚴(yán)格，因而對鉆孔的精度和孔間距的要求相對較嚴(yán)格。炮孔采用矩形布置，垂直鉆孔。詳見下圖2-2露天淺孔布置和矩形布孔、梅花布孔）

⑤裝藥：裝藥前應(yīng)檢查炮區(qū)孔徑、孔深、造孔角度、間排距是否達(dá)到爆破設(shè)計要求，經(jīng)驗收合格后方可進(jìn)行裝藥。裝藥時應(yīng)根據(jù)前排最小抵抗線調(diào)整裝藥。嚴(yán)格按照《爆破安全規(guī)程》實(shí)施裝藥，用2#巖石乳化炸藥（條狀藥卷）作為起爆藥包，膨化硝銨或其它類散裝炸藥形成連續(xù)性的裝藥結(jié)構(gòu)。具體的裝藥結(jié)構(gòu)詳見下圖2-3：

⑥堵塞：裝藥完成后應(yīng)逐孔檢查裝藥量是否達(dá)到設(shè)計要求，檢查合格后方可進(jìn)行堵塞。堵塞長度一般選擇孔徑的20～40倍，實(shí)際生產(chǎn)為保證安全，可取大值。堵塞時不得添入石塊和可燃性物質(zhì)。堵塞過程中底部采用編織袋封口，以避免填充物混入炸藥。隨時檢查非電導(dǎo)爆管是否褶皺、損傷，如有損傷應(yīng)立即停止堵塞，處理完合格后再進(jìn)行堵塞。堵塞要以竹質(zhì)或木質(zhì)桿輕輕搗實(shí)，以保證堵塞長度和質(zhì)量。

⑦聯(lián)網(wǎng)方式：爆破網(wǎng)絡(luò)為孔間微差接力網(wǎng)絡(luò)，即排間采用稍微高段延期雷管，孔間采用低段雷管接力傳爆，形成逐孔微差走B爆形式。如圖2-4、2-5：

五、中深孔爆破技術(shù)在該礦山中應(yīng)用的效果

東方希望石灰石爆破主要采用中深孔臺階爆破，充分發(fā)揮中深孔臺階爆破的優(yōu)點(diǎn)：

（1）破碎質(zhì)量好，破碎塊度符合工程要求，基本上無不合規(guī)格的大塊，無根底，爆堆集中和具有一定松散度，能滿足鏟裝設(shè)備高效率裝載的和破碎要求。

（2）有效降低爆破的有害效應(yīng)，減少后沖、后裂和側(cè)裂、降低爆破地震、噪聲、沖擊波和飛石的危害。

（3）改善爆破技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提高每延米爆破量，降低炸藥單耗，并在改善破碎質(zhì)量的前提下，使鉆孔、裝載、運(yùn)輸和機(jī)械破碎等后續(xù)工序發(fā)揮高效率，使其工程的綜合成本達(dá)到最低。