逐孔爆破技術在水泥礦山開采中的運用

柯 升

（兗州中材建設有限公司， 山東 濟南 250100）

1 前言

隨著水泥礦山開采要求的提高，礦山開采難度相應加大，要想順利完成礦山開采任務，合理運用逐孔爆破技術是極為必要的。水泥礦山開采工作在逐孔爆破技術輔助下，能夠起到環境保護、穩定開采作用，對于同行來說，應從中借鑒技術運用經驗，為水泥礦山開采工作貢獻積極力量。1.逐孔爆破技術基本介紹

1.1 技術特點

逐孔爆破技術具有低能耗、安全性、穩定性強等特點，目前，此項技術在水泥礦山開采中廣泛運用，得到業內人士的一致認可[1]。逐孔爆破技術實用性強，能夠滿足當前礦山開采的技術需要，確保開采任務順利完成。

1.2 應用原理

逐孔爆破技術屬于新興產物，其應用原理表現在三方面，即應力波疊加作用、自由面爆孔作用、震動幅度較小[2]。爆藥包順序有前后之別，觀察爆破過程可知，后位爆破時間較前位延遲約10毫秒。前爆藥包爆破后，后爆藥包在預應力狀態中完成爆破任務，順勢產生應力波疊加現象，則整體爆破完成率相應提高。據研究可知，爆破炮孔自由度對爆破破碎效果有重要影響，基于此，分析爆破自由面的沖擊力度和沖擊方向，于爆破實踐中充分利用爆破自由面的爆破作用，以此提高水泥礦山開采率。之所以該技術爆破振動幅度較小，主要根據薩道夫斯基公式分析爆破藥量與振動幅度間關系，即爆破數據固定不變，單次爆破藥量與爆破振幅間呈正比。

2 水泥礦山概況及爆破阻力

2.1 基本概況

某水泥廠礦山處于城市郊區地帶，礦山與水泥生產基地分別在道路兩旁。礦產以沉積相礦石為主，礦區巖層呈斜狀分布，傾度240°左右，巖層傾角地表陡峭。礦區斷層走向與斷裂構造方向相同，均為北西向。該水泥廠礦山支持露天開采活動，開采人員充分準備鉆孔設備、潛孔鉆機設備，并合理調整孔網參數，為爆破開采奠定良好基礎。

2.2 常見爆破阻力

首先，導爆管質量需進一步提高。由于水泥廠礦山導爆管非連續裝藥，加之，受復式連接影響，順勢出現非穩定傳爆現象，導致爆炸事故頻繁出現，這不僅會增加礦山開采成本，還會影響開采單位信譽度和影響力。其次，導爆管雷管反應時間較長，這無疑會縮小爆破范圍，并對員工人身安全帶來不利影響。此外，爆破震動幅度較大，一旦爆藥量超過十噸，會使礦山組織活動無序推進。最后，大間距小排距微差爆破，既會影響爆破效果，又會為后期鏟裝工作增加難度，導致礦山整體開采率降低。

3 水泥礦山開采中逐孔爆破技術應用分析

3.1 掌握爆破要點

要點一，合理選擇爆破參數?？讖紻=8cm；孔距a=（3.3～4.1）m；排距b=（2.5～3.0）m；臺階高度H=13m；梅花形孔網；炸藥單耗q=（0.30～0.33）kg/m3；底盤抵抗線W=（3.0～4.2）m；填塞長度l=（1.0～1.3）排距≥(3.2～4.5)m；孔深（16.0～16.2）m；孔數五個左右；單孔藥量在45.5～67.5kg范圍內；單孔爆落石方量在145～190m3之內；首次爆破應用 排孔進行爆破，單排孔數四個或五個；一次爆藥總量約（182.2～595.1）kg。要點二，適當優化裝藥結構。由于非連續裝藥方式存在不足，所以實施連續裝藥方式，放置爆藥包于炮孔中心、孔底100cm位置，并封堵非裝藥部位。要點三，實施逐排布孔方式，單排鉆孔孔數四到五個最為適宜，最大爆藥量約67.5kg。要點四，適當控制安全距離，于該礦山開采中運用非電導爆管系統，經沖擊波應力分析大致掌握震動范圍，同時，參照礦山開采標準及相關規定來保障開采安全性。

3.2 設計逐孔起爆網絡

逐孔起爆網絡細分兩種類型，聯用地表延期類和孔內延期類，能夠取得良好的爆破效果[3]。單選逐孔起爆網絡時，應客觀分析爆破規模及雷管總量，同時，適當確定自由面和起爆點，使逐孔起爆技術應用優勢全面發揮。需注意的是，單排應用空間延時，每列為傳爆列，最終實現快速爆破、全面爆破目標。

3.3 選用逐孔起爆設備

現今，逐孔起爆設備主要為導爆管雷管，它主要產自奧瑞凱爆破器材公司。該設備具有精確度高、抗擠壓性能強、適用范圍廣等特點，設備使用期間，視情況選用延期時間合理、規格一致的導爆管雷管。隨著科學技術的不斷發展，以及設備動態更新，逐孔起爆設備性能隨之提高，這能為水泥礦山生產提供所需設備，最終能夠提高生產效率、擴大經濟利潤空間。

3.4 調整裝藥結構

裝藥結構優化期間，應客觀分析地質條件，根據巖石發育情況運用分段裝藥模式，這既能提高爆藥利用率，又能保證周邊建筑物及邊坡結構穩定性。分段間隔裝藥模式實施的過程中，如果單孔裝藥量不變，那么中間間隔能夠增加裝藥量，且裝藥高度相應提升。水泥礦山開采環節按照這一要求調整裝藥結構，逐孔爆破技術使用后爆破效果顯著改善，且塊度較勻稱，最后爆堆形狀無雜亂現象，能為后期鏟裝提供便利。從中可以看出，適當改進裝藥結構，有利于提高逐孔爆破技術利用率，這對水泥礦山開采活動有序推進、礦山經濟效益增加有促進作用。

3.5 設定微差間隔時間

微差間隔時間對爆破質量、震動幅度有關鍵性影響，因此，應精確設定微差間隔時間，從整體上優化水泥礦山開采效果。實際上，微差間隔時間與巖石性質、孔網參數、巖體發育等因素有直接聯系，無論微差間隔時間過長或是過短，均會弱化爆破效果，還會增加生產成本[4]?；诖耍瑧骖櫠喾N影響因素，視情況調節微差間隔時間，隨著爆破自由面的增加，應充分利用爆藥，使爆藥爆破威力全面發揮，進而增強礦山巖石擊碎力度。以上述工程為例，選取微差間隔時間時，為優化操作流程而安裝高段位雷管，用低段位雷管連接外孔同排孔，最終形成曲形引爆順序?？變妊b13段(850ms)雷管，孔間串接雷管為4段(55ms)非電雷管。地表總延期時間為500ms，遠低于孔內延期時間，實現安全傳爆目的。逐孔起爆網絡中，首響孔延期時間850ms，后響孔依順序按55ms遞增，末孔延期時間達到1450ms，孔間延期時間增加的同時，爆破總作用時間相應延長，這既能減少震動幅度，又能取得良好的爆破效果。

4 總結

綜上所述，我國水泥礦山開采中逐孔爆破技術的應用時間較短，致使礦山開采問題層出不窮，要想真正發揮逐孔爆破技術實踐優勢，取得礦山開采的良好效果，應結合具體案例分析逐孔爆破技術應用方法。開采實踐中，既要掌握爆破要點，又要合理設計逐孔起爆網絡、選用逐孔起爆設備、調整裝藥結構、選取微差間隔時間，以此保證水泥礦山開采的安全性和穩定性，最終增加礦山開采經濟效益。