東興礦業石灰石礦山深孔爆破的實踐

陳光祥

[摘要]本文通過工程實例，詳細介紹了深孔爆破在石灰石礦山開挖中的實踐應用，論述了爆破參數、爆破網絡的設計，對類似礦山爆破有一定的參考價值。

[關鍵詞]石灰石礦山；深孔爆破；爆破參數

文章編號：2095 - 4085（2018）09 - 0030 - 02

1 工程簡介

1.1 地質情況

永定東興礦業石灰石礦，礦石節理裂隙不發育，富水性弱。礦石密度2.64t/m3，礦石硬度系數為f=10～12.可爆性好。

1.2 周圍環境

礦區分為東、西兩個采區，采區已形成低洼凹陷露天坑，東邊爆破區域三面為荒山，西面緊鄰l號西坑采區，東北面330m處為炸藥庫。西采區爆破區西邊最近處離礦山自有破碎臺約30m，離山下村莊最近房屋約280m，爆破條件較好。

2 爆破的技術措施

2.1 爆破方案的選擇

礦區開采臺階高度為15m，挖掘機主要為200型，斗容量為0. 8m3，根據爆區實際情況及機械配備情況，選擇深孔臺階爆破作業，使用高壓潛孔鉆機鉆鑿炮孔。取鉆爆臺階高為H=15m，垂直炮孔，鉆孔直徑為90mm，采用不耦合裝藥，裝填70mm乳化防水炸藥，使用導爆管起爆網絡起爆。

2.2 爆破技術參數的優化

（1）底盤抵抗線W的確定

w=（35—45）*90/1000 =3.15 ～4.05m，根據以往爆破經驗W取4m。

（2）孔網參數

孔距α=（0.7～1.4）w=2.8～5.6m，取α=4.2m。

采用三角形布孔，排距b=0. 866，α=3.6m。

實際生產中，炮孔負擔面積不變，調大孔距，減小排距，取α=5m，b=3m。

超深的選取：h與臺階高度有關，一般選取h=（0.12—0.20）H，本設計中H根據開采開采設計為15m，則h的取值范圍為1.8～3.Om，為有效克服臺階底部阻力，避免或減少留根底，以形成平整的底部平盤，炮孔超深取2m。

（3）填塞長度：炮孔的填塞長度可以取（0.9～1.1）W。

（4）炸藥單耗：在長期的生產施工中我們發現，石灰石礦單耗一般在0.35～0.45kg/m3，此礦山設計取0.4kg/m3。

（5）單孔裝藥量：在計算單孔裝藥量時，前排孔可按Q=qabH計算，考慮受前排孔巖石的阻力作用，后排孔按（） =1.lqabH計算。

2.3 炮孔平面布置優化

（1）臨空面不平整，對于突出面，打加密孔處理；對于凹進面，調后第1排炮孔的位置，防止抵抗線過小。（2）對于有多個自由面的，需要控制起爆順序，充分利用自由面。

2.4 爆區面積的優化

根據生產計劃，每個有效工作日開采量為7000m3，每次爆破面積為7000/15= 466㎡，每次爆破炮孔數量為7000/（15x5x3）≈32個，可以根據需要安排2排孔或者3排孔，穿孔作業也與爆破施工配合默契，防止地表水或降雨流入孔中，造成裝藥堵塞，引發爆破大塊。

2. 5起爆網絡優化

為保證破碎質量，有效控制大塊率，因此采用孔內延期，又因礦區周邊爆破環境較好，爆破排數較少，為加快施工速度，采用排與排之間延期的導爆管起爆網絡。根據排數以及雷管的延時偏差，常用（1、3、5）段雷管或者（1、5、7）段雷管組合網絡。

為保障起爆網絡的準爆性，每個炮孔內裝入雙發雷管采用串并聯的方式連接導爆管雷管，再使用擊發針起爆。

起爆順序采用排間順序起爆，這種起爆順序設計、施工簡便，且爆堆比較均勻整齊。

3 施工中的注意事項

（1）設計前，組織人員查勘爆破現場，查清爆區地質情況并通過試爆確定單孔藥量及單耗。

（2）加強鉆孔的驗收管理，嚴格按照設計要求的角度、深度、位置鉆孔。

（3）適當增加起爆藥柱的數量，優化起爆網絡，提高網絡的準爆性，減少盲炮的發生，較大程度上減少大塊率。

（4）做好爆破質量效果的檢查分析、及時反饋，針對問題提出處理措施，逐步改善，形成良好的循環。

4 爆破安全技術

4.1 個別飛散物的安全距離估算

爆破飛石是深孔爆破的主要危害，常對設備、人員造成威脅。

深孔爆破個別飛石最遠距離：按瑞典公式R-e=（15～16）D，式中R，為個別飛石最遠距離m；D為鉆孔直徑cm，根據鉆孔直徑D=9.Oem，可計算得：R飛=135～144m，這是極端情況下可能出現的個別飛石距離。

為了安全起見，每次爆破設置警戒距離為爆區四周方向300m。施工設備應撤至距爆區主拋方向外200m。

4.2 爆破振動安全校核

爆區允許一次齊爆的最大單段藥量，按Q=R3確定。

式中：Q-爆區允許一次齊爆的最大藥量，kg；

R-爆點距被保護建（構）筑物的最近距離，m；

v-一為被保護建（構）筑物允許的震動速度，選取頻率時參照：深孔爆破10Hz～60Hz；

K，d為與爆破點至被保護對象間的地形、地質條件有關的系數和衰減指數，按《爆破安全規程》分別取200，1.6。根據爆點距不同被保護建筑物的不同距離計算最大單段藥量。

一般磚混結構房屋取υ=2. Ocm/s，計算結果：距爆區lOOm處，允許最大單段藥量177. 8kg；距離爆區200m處，允許最大單段藥量1422. 6kg；距離爆區300m處，允許最大單段藥量4801. 3kg。

因爆破周邊環境較好，因此只要在施工中注意控制爆破規模和單段最大起爆藥量，正常不會對爆區周邊造成危害。

5 結論

永定東興礦業石灰石礦山，周邊爆破條件較好，利用深孔爆破不斷調整優化，取得了較好地爆破效果。工程實踐表明：該方案設計合理，能有效地減少了爆破大塊，控制了爆破飛石和振動，達到了工程預期的工程目的。

參考文獻：

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