臺階爆破巖根和大塊二次處理的一種新方法

馬三振 代治國 樊 濤 蔡國成 廖慧懿 張韶玉

(前進民爆股份有限公司欒川分公司)

臺階爆破是大型露天礦山常用的開采方式，爆破后形成整齊的邊幫、平整的底板、巖石破碎均勻對后期鏟裝、運輸及下一次臺階爆破都意義重大。但由于影響爆破質量多種因素的存在，爆破往往達不到理想效果，導致產生大塊、巖根甚至底板大面積抬高等問題。巖根就是露天臺階爆破后殘留在臺階底部,超過下部臺階水平的巖體部分；大塊是爆破后局部巖石未被破碎為理想塊度大小，不利于鏟裝、挖運工作，需要進行二次處理的巖塊[1-2]。露天臺階爆破時,有無巖根和爆破大塊率是衡量爆破質量優劣的一個重要指標。巖根與大塊孔二次處理時的特點是炮孔淺、傾斜布置、裝藥量少、填塞質量難以保證，采用混裝炸藥車直接裝藥，藥量難以控制，工作效率低，采用碎石料進行填塞，無法保證填塞質量，導致爆破飛石危害增加，給施工帶來安全隱患。因此，探索設計一種簡單的、易操作的適合于爆破后巖根和大塊二次處理的裝藥與填塞方式顯得尤為迫切。

1 工程概況

某露天金屬礦山采用中深孔臺階爆破開采，臺階高度為10 m，穿孔深度為10～13 m，穿孔設備為CS165E型潛孔鉆機。爆區炮孔采用底部連續柱狀裝藥，碎石料和巖粉充填。經過長期的爆破施工總結發現，由于地質環境的特殊性和不確定性、爆破參數設計不合理、炸藥爆炸能量不足、施工組織不利等因素，爆破后出現大塊和巖根的幾率很大，調整爆破設計參數和施工組織方式可以減少但不能避免。巖根和大塊大大降低了采裝運輸作業，增大設備投入,增加設備故障和機件磨損，降低勞動效率，施工組織困難，同時影響下一次臺階穿孔作業[3-4]。

目前，該礦山臺階巖根及大塊二次處理裝藥與填塞方式和主爆區方法一樣，但主爆區炮孔為垂直孔、深度大，而巖根及大塊二次處理炮孔多為淺眼且為傾斜孔布置，平均深度為2～3 m，炮孔傾斜角度為30°左右，每孔裝藥量一般為2～4 kg，不僅施工操作困難，并且人員勞動量大、工作效率低、炮孔裝填質量不理想，后期爆破飛石危害難以控制[5-7]。見圖1、圖2。

圖1 臺階爆破后產生的巖根

圖2 巖根和大塊炮孔二次處理裝藥現狀

2巖根和大塊處理新方式

2.1 設計思路

鑒于上述巖根孔和大塊孔給現場裝藥和填塞帶來的問題，緊緊圍繞問題找方法，組織調查討論，積極獻言獻策，總結現場施工經驗，最終確定通過創新裝藥方式和改進填塞方法為突破口。

設計制作一種易于巖根孔和大塊孔裝藥的小袋子，可以有效控制裝藥量，利于施工，通過把炸藥裝進小袋子再放入炮孔的方式，節約時間和人力投入，提高施工效率。

改變現在的直接使用巖粉和碎石料炮孔填塞的方式，通過制作一種易操作的、與炮孔直徑相當的柱狀填塞結構進行炮孔填塞，便于操作且能確保填塞質量。

2.2 材料選擇與制作

本著材料的取材方便、有一定耐拉力和承重能力、成本低廉及操作性好的考慮，結合實際，決定采用原材料包裝袋(編織袋)作為主要材料，這樣既環保，又做到廢物利用。

編織袋規格為50 cm×100 cm，材質為PP顆粒和聚丙烯，裝藥小袋子設計規格為20 cm×100 cm，縫包機型號為GK9-2型。制作過程為把編織袋從中間一分為二，沿開口邊緣折疊，使用手持縫包機將中間切口封包密實。見圖3。

圖3 制作工具

2.3 現場實施

現場操作過程：把起爆具裝入小袋子，利用輸藥軟管將設計藥量裝入小袋子；將裝好藥量的小袋子放入炮孔；把巖粉裝入編織袋人工卷成與炮孔直徑相當的柱狀填塞物放入炮孔，利用竹竿將其送入填塞位置。見圖4。

圖4 巖根及大塊二次處理裝藥過程

3 結 語

根據巖根及大塊二次處理的特點，對巖根及大塊炮孔裝藥與填塞方式進行改進，設計一種適合于巖根和大塊裝藥與填塞的小袋子及填塞結構。實踐表明，該方法操作簡便，針對性地解決了巖根和大塊二次處理時裝藥量難于控制、施工操作繁瑣、填塞質量不佳的現狀。新方法使現場施工操作工序更加合理，人員勞動量大大減小，施工效率顯著提高，避免了爆破飛石的產生，減少了施工中的安全隱患。為同等條件下露天采場巖根及大塊二次處理炮孔裝藥與填塞提供了寶貴的實踐經驗。