福建省宁化行洛坑钨矿有限公司 福建三明市 365400
摘要：作为新建矿山，为寻求安全可靠、经济合理、技术可行的爆破工艺，通过两次爆破改进攻关工作，采场爆破大块率从之前的15%以上，下降至10%以下，但爆破工程作为经验科学，采场爆破肯定还有进一步提升的空间。
关键词：露天；爆破；深孔；参数设计；爆破效果
前言
作为新建矿山，采场爆破作业在没有现场爆破经验可循的情况下，以借鉴其他矿山爆破工艺实施的爆破作业，存在爆破大块、底根多的问题，其一方面增加了二次破碎成本；另一方面降低了铲装效率。在经济上造成不必要的浪费，为解决上述问题，矿山部组织开展了爆破技术攻关工作，通过近两年的努力，把大块率从之前的15%以上，降低至10%以下。
一、工程地质概况
爆破工程实施矿区属于构造剥蚀低山丘陵地带，出露地层单一，均为中元古界障公山群第四组第二岩性段中部（Pt2Z42）浅海相变质的砂泥质及火山碎屑沉积岩。主要以花岗闪长岩、花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗闪长岩为主，矿石硬度系数（f）：16-18。
二、深孔爆破设计与应用
爆破工作是露天开采中最重要的工艺流程之一，爆破效果的好坏直接影响安全环境与经济效益。为改善露天采场的爆破效果，有效控制爆破危害，降低大块、底根产出率，在考虑周边安全环境的前提下，本露天爆破采用三角形布孔、导爆管雷管逐孔起爆，设计如下：
（1）深孔爆破参数设计
露天采场台阶高度为12m，采用QLGN-120高风压内燃潜孔钻机施工，钻头直径90mm，使用φ90mm二号岩石乳化炸药。
爆破参数计算：
①最小抵抗线的确定：
（a）H.B迈利尼科夫公式计算：
式中：
为每米炮孔装药量，kg/m；K为堵塞系数，取0.8； 
为超深系数，取0.3；q为炸药单耗，取0.45kg/m³；m为钻孔密集系数，取1.1；H为台阶高度，12m。
（b）根据矿山实际资料，露天矿山深孔爆破的盘底抵抗线一般为孔径的20-50倍，W1=1.8-4.5m。
通过计算，取W1=3.5m，孔距为盘底抵抗线的1.1倍，所以a=3.9m左右；在采用正三角形布孔时，排距b=asin60°=3.4m左右。
②炮孔填塞长度
（1）l2=0.8W1=0.8×3.5=2.8m；
（2）按照钻孔直径20-40倍计算l2=（20~40）d=1.8~3.6m；
在实际爆破过程中，大块主要集中在上部填塞段，综合考虑爆堆大块率、能量损失及降低危害效应等因素，填塞长度l2=2.5-3m。
③超深
h=（0.15~0.35）W1=（0.15~0.35）×3.5=0.53~1.23m，根据实践经验，取h=1.5m。
④装药
因倾斜钻孔抵抗线分布比较均匀，爆破后不易产生大块和底根，而且爆破对坡面破坏比较小，故在现场钻孔施工中采用倾斜钻孔。
在正常情况下，倾斜钻孔总长度为13.5m，每孔装药长度10.5-11m，可视岩体硬度，节理发育、爆破自由面、及前排大块、底根情况，对下一排炮孔装药量及装药密度进行适当调整，以达到理想的爆破效果。
单孔装药量为：
×（10.5~11）=73.40~76.94kg
一般情况下，单次爆破会布置32个钻孔，布置四排炮孔，每排8个，单次爆破总装药量为：2349~2462kg。
⑤经计算，炸药单耗：
，炸药单耗取：0.44~0.46kg/m³。
⑥起爆网络
爆破振动安全允许同段起爆药量的确定，计算如下：
露天深孔爆破f在10Hz～60Hz之间，考虑周边村内还有土坯房需要保护，取安全允许质点振动速度V=0.45cm/s；因矿石硬度大，取K=150；α=1.3；采场距周边村庄直线距离在500m以上，取R=500m。
采场爆破起爆网络采用逐孔起爆方式，其同段起爆药量低于188.3kg，可有效避免爆破振动对周边构筑物的影响。
（2）爆破效果评价
2015年矿石爆破大块统计明细
2016年矿石爆破大块统计明细
通过对比，采场爆破大块率在第一次爆破技术攻关期间下降至12.28%，第二次技术攻关期间下降至9.7%。
第二次爆破攻关主要围绕地质构造带、操作人员素质、火工品质量、穿孔质量方面进行技术改进工作。
现阶段，采场爆破工艺的改进工作虽然在降低大块率、减小爆破危害等方面取得了一定的成果，但其上部填充段爆破效果依然较差，底根现象还时有发生，且爆堆局部过粉碎现象依然存在。
（3）现阶段存在的问题及下一阶段改进措施
现就爆破作业中存在的问题总结如下：
①、地质构造复杂
目前，采场部分区域地质构造发育，其裂隙、构造面纵横交错，这是爆破作业需要调整爆破设计的主要影响因素。
②、钻孔质量不高
通过钻孔数据统计及钻孔空间位置分析，钻孔倾角、孔底距、深度往往与设计偏差较大。
③、装药密度与装药结构
一方面，因炮孔内有水或存在堵孔现象，导致个别孔装药量不足；另一方面，装药人员业务水平不高导致装药结构与装药量未达到设计要求。
④、火工材料稳定性较差
爆破器材因生产厂家和批次的原因，质量参差不齐，存在雷管起爆能不足无法引爆炸药、乳化炸药板结等现象。
下阶段主要采取的措施：
①、一方面加强地质资料收集、分析、整理工作；另一方面针对地质构造发育的爆破区域进行爆破参数的调整，爆破后根据现场情况，进行爆破效果评价，分析参数调整对爆破效果的影响，为后续的爆破作业积累经验。
②、严格控制施工质量。要求每个平台的标高符合设计要求，并对即将进行钻孔的区域进行平整，为钻孔作业提供有利条件；加强作业人员的操作技能，提高施工作业水平。
③、消除阻碍装药的因素。针对于堵孔现象，通过木杆、吊钩、钻机等工具进行清理，保证钻孔的按设计装药；对于水孔，通常采用吹孔的方式排水，当没有条件进行吹孔时，选用密度大的乳化炸药，保证炸药能够自然沉入孔底；加强对爆破作业人员培训，提高其技能。
④、强化火工材料质量管理，规范火工材料采购，保证火工材料的质量。
三、结语
虽然在此之前采场围绕爆破工程开展了大量的工作，也取得了一定的成果，但是，随着采场开采区域的推进，爆破区域地质构造、矿岩性质会有所变化，这就决定了采场爆破始终是需要长期跟进与坚持的工作。在生产过程中，持续进行不同地质构造条件、不同孔网参数、不同单耗、不同起爆网络之间的匹配性爆破试验，记录并评估爆破效果，不断进行总结与分析，才能找到适用于不同环境的最优爆破工艺，从而改善爆破效果，达到降低采剥成本的目的。
参考文献：
[1]现代采矿手册.冶金工业出版社.主编：王运敏
[2]爆破工程.武汉理工大学出版社.主编：王玉杰
论文作者:黄洪波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/21
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