浙江省第一水电建设集团股份有限公司 浙江杭州 310051
摘要：在露天矿山开采中，伴随着发掘的深入，更多时候需要深入地下进行中深孔采矿工作。文章主要分析了中深孔爆破技术在水利工程露天矿山开采中的应用，以供参考。
关键词：深孔爆破；矿山；开采
引言
中深孔爆破技术是露天矿山开采过程中比较重要的环节，不仅可以对爆破部位进行准确控制，且能提高开采掘进的进度。在进行露天矿山开采的过程中，传统爆破技术无法保证其掘进进度和质量，而中深孔爆破技术可有效增加循环进尺，缩短辅助作业时间，从而有效提高施工进度和施工质量。
1中深孔爆破技术探讨
中深孔爆破技术主要应用于土方石的爆破工程中，若将其应用到地下采矿工程中会取得非常高的经济效益。近年来，随着我国社会经济的高度发展和科学技术的日益进步，深钻孔技术与设备较之前获得了显著的改善，极大地促进了中深孔爆破技术的效果，与此同时所带来的巨大经济效益引起了人们的普遍关注。中深孔爆破技术在一定程度上能够对不同工程中的各种要求进行综合考虑，进而有助于爆破指标和经济指标的显著改善，最终实现工程成本降低的目的。爆破质量的良好与否直接决定了岩体破碎的质量、大小以及爆堆的松散程度等。同时，在整个爆破过程中如果能够对最小抵抗线进行科学且合理的控制，则爆破过程中所产生的各种危害、向后的拉裂、侧裂与噪音的降低、飞石、振动等都在很大程度上获得显著的降低。另外，中深孔爆破技术相关指标的改善主要是建立炸药使用量减少的基础上，促进爆破产量的显著提升，在促进碎石条件改善的基础上对后续一系列的工作程序进行有效的控制，如装载、钻孔和二次破碎等，进而有助于促进综合成本的降低。因此，在实际施工过程中需要对爆破的参数进行科学的选择，通过优化各项施工工艺来保证良好成效的取得。
2露天深孔爆破炮孔参数
2.1梯段高度的确定
梯段高度是露天开采工程的重要参数之一，他的选择正确与否直接影响到露天开采系统，钻孔爆破和挖掘运输等工序，以及技术经济指标和挖掘机械的作业安全。总的来说，梯段高度的选择，应有利于钻孔、铲、装、运等各环节。一般认为梯段高度不宜过高，以10～15m为佳，我国冶金部门对国内各矿山调查后得出结论是，在目前技术条件下，对3～4m3电铲，梯段高度以12m为宜，当采用1m3电铲时，梯段高度一般10～12m为好，也有采用15~20m的的高台阶。有人认为合理的台阶高度为12~18m一般不超过20m.
2.2炮孔的深度与直径
现阶段，应用在工程中的中深孔钻机的直径通常在80-200mm之间，钻机的类型与岩石的特性在一定程度上仍然直接决定着具体的直径D，若一旦将钻机的型号确定下来，则孔径便是固定的，一般情况下45mm、80mm、100mm和150mm是常用中深孔的孔径值。掏槽孔孔距，中心孔距其他各装药孔的距离是500mm;各装药孔之间的距离为600mm，辅助孔布置在距中心700mm对角线上，周边孔距辅助孔应取700mm。
3深孔爆破施工工艺
3.1台阶布置
温岭市中心渔港二期工程（箬山港区）地处浙江东南沿海，为浙江省重点工程，是国家在东南沿海重要的避风渔港之一，工程所需石料为大落星山岛的露天石矿为普通建筑用石料（凝灰岩）矿开采，矿区矿石资源储量566.52万m3，服务年限拟定5年，生产规模拟定为110.5m3/年，就土石方爆破工程来讲，根据台阶坡面走向与线路走向之间的关系，可以把中深孔爆破的台阶布置方法分为以下两种。（1）纵向台阶法。爆破施工形成的台阶坡面走向与线路走向平行时，称为纵向台阶。采用纵向台阶进行土石方施工的方法称为纵向台阶法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆按纵向台阶法进行钻孔爆破时的炮孔布置方法称为纵向台阶布孔法。纵向台阶布孔法适用于傍山半路堑开挖。对于高边坡的傍山路堑，应分层布孔，按自上而下的顺序进行钻爆施工。施工时应注意将边坡改造成台阶陡坡形式，以便上层开挖后下层边坡能进行光面或预裂爆破。（2）横向台阶法。爆破施工形成的台阶坡面走向与线路走向垂直时，称为横向台阶。采用横向台阶进行土石方施工的方法称为横向台阶法。按横向台阶法进行钻孔爆破时的炮孔布置方法称为横向台阶布孔法。横向台阶布孔法适用于全断面拉槽形式的路堑和站场开挖。
对于全断面拉槽形式的站场开挖，为加快施工进度，可同时从山体两侧向中间进行深孔爆破作业。单线的深拉槽路堑开挖，由于线路狭窄，开挖工作面小，爆破容易破坏或影响边坡的稳定性，因此在采用横向台阶法时，最好分层布孔，为便于施工和减少岩石的夹制作用，每层的台阶高度不宜过大，以6～8m为宜。
在布置钻孔时，对于上层边孔可顺着边坡布置倾斜孔进行预裂爆破，而下层因受上部边坡的限制，边孔通常不能顺边坡钻凿倾斜孔。在这种情况下，可布置垂直孔进行松动爆破，但边坡的垂直孔深度不能超过边坡线。如果下层边坡采用预裂爆破，那么边坡需要改造成台阶形式。
3.2深孔钻凿
孔位布置。布孔应从台阶边缘开始，边孔与台阶边缘要保留一定距离，以保证钻机安全工作。孔位应根据设计要求在工地测量确定，遇到孔位处于岩石破碎、节理发育或岩性变化较大的地方，可以调整孔位位置，但应注意最小抵抗线、排距和孔距之间的关系。一般情况下，应保证最小抵抗线（或排距）和孔距及它们的乘积在调整前后相差不超过10%。在周围环境许可时，对前排孔最小抵抗线采取宁小勿大的原则，可以减少大块率，并保证后几排炮孔的爆破效果。布孔时还要注意：①开挖工作面不平整时，选择工作面的凸坡或缓坡处布孔，以防止在这些地方因抵抗线过大而产生大块。②在底盘抵抗线过大处要在坡脚布孔，或加大超深，以防止产生根坎和大块。③地形复杂时，应注意钻孔整个长度上的抵抗线变化，特别要防止因抵抗线过小而出现飞石现象。
钻孔机械。正是因为钻孔机械的发展，中深孔爆破技术才得以广泛应用并迅速发展。中深孔爆破中使用的钻孔机械主要有牙轮钻机、潜孔钻机、旋转钻机、凿岩机和钻车。在大型矿山中使用的钻机大部分是孔径大于200mm的潜孔钻机和牙轮钻机。在一般石方开挖和中小型矿山中使用的多是孔径在200mm以下的轻型潜孔钻机和液压钻机。
3.3炮孔质量
在中深孔爆破，尤其是在台阶中深孔爆破中，受上一台阶超钻部分炸药爆破的影响作用，钻孔作业常发生钻孔被堵现象。可采取以下措施预防堵孔：避免将孔口打成喇叭状；岩石破碎易塌落时，要用泥浆固壁封缝；及时清除孔口岩碴及碎石；加工专用木塞封堵孔口或用木板将孔口封严；雨天用岩碴在孔口作一小围堰，防止雨水灌入孔内。
3.4装药
需要依据井下现场岩体的实际情况选择装药方法，实践证明合理采用间隔装药能有效提高爆破效果。间隔装药需要将薄弱部位作为不装药部位，把炸药分成数段，使炸药能量在矿岩中均匀分布，把炸药装在爆破阻力最大的地方。但是，间隔装药段数不宜过多，不装药部分长度为1m左右，用岩粉自然充填，上下段各装同批同段起爆雷管，且上下两段同时起爆，以保证不产生盲炮。封堵长度必须保证在设计规定范围之上。在多排孔爆破中，还可以采用孔间交错间隔装药，使每个孔中装药段互相错开，改善炸药在矿岩中能量的分布，使整个炮区有较好的破碎效果。
结束语
在露天矿山开采过程中，一般需进行爆破作业，中深孔爆破技术的出现不仅可有效提升循环作业进度，且还能降低煤矿生产过程中的资金投入力度，从而确保煤矿企业的经济效益。但在进行中深孔爆破作业时，要对煤矿的各项爆破参数进行分析，严格按照爆破作业规范进行操作，从而确保煤矿爆破掘进作业的顺利进行。
参考文献
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论文作者:胡宪平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/22
标签：台阶论文; 钻孔论文; 钻机论文; 露天论文; 作业论文; 技术论文; 矿山论文; 《基层建设》2017年第31期论文;