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摘要：一直以来，爆破都是进行矿山开采的一项必要工作，爆破质量的好坏关系着开采工作的进行质量。同时也是影响社会财产和人身安全的一大隐患。因此，改善露天矿山爆破质量，提高采矿效率，节约生产成本对当前露天矿山生产具有显著意义。
关键词：露天矿；爆破质量；主要措施
引言
爆破质量的好坏是一项很重要的指标, 爆破质量欠佳严重影响铲装设备的效率, 也影响其它采矿作业的正常进行。因此, 如何提高南方露天矿爆破质量已是当前生产中比较突出的问题之一, 其实质上就是要减少大块和根底。
1 影响露天矿爆破质量的因素
1.1炸药性能
炸药爆炸威力可以通过密度、爆炸速度、做功能力、爆热以及猛度等指标反映出来，这些性能指标对爆破效果有着直接影响。在反映炸药能量的有效利用率上，爆炸速度是比较重要的性能指标，爆速不同的炸药，在岩体内部爆炸产生的应力波、冲击波等参数也存在一定差异。在露天矿爆破过程中，爆破效果在很大程度上取决于炸药和岩石的匹配程度。为确保坡面的平直度和完整度，一般使用低爆速炸药进行光面预裂爆破。同时，为提升炸药能量利用率，炸药与岩石的波阻抗需要尽可能相匹配。
1.2工程地质条件
1）断层影响。在爆破过程中，可以将断层、大裂缝看作是一个比较完整的自由面，对冲击波的传递起到阻隔作用，从而降低爆破效果。在露天矿爆破范围内，这些断层、裂缝会对爆破漏斗的形状以及大小产生影响，导致爆破石方量与设计标准差异较大，影响爆破质量。2）层理影响。当层理面和最小抵抗线相互垂直时，爆破漏斗会相应扩大，导致方量增加、块度减小，但是爆破抛散距离会小于一般情况；当层理面和最小抵抗线相互平行时，爆破方量会减少，但是会产生根底；当层理面和最小抵抗线相互交叉时，爆破的抛散放线会出现偏移现象。如果边坡和岩层层理的走向交角在 90°范围内，且层理和边坡倾向一致，很容易产生落石、危石、崩塌甚至是滑坡灾害；如果边坡和岩层层理的走向交角在 20°范围内，且层理和边坡倾向相反时，也会产生危石以及崩塌问题。
1.3装药结构
1）不耦合装药影响。在露天矿爆破过程中，炮孔直径和装药直径的比值是不耦合系数，当炸药、岩石条件不变时，利用不耦合装药能够有效提升炸药能量利用率。2）堵塞影响。对装药结构进行堵塞是确保炸药可以进行充分反应，避免出现炮轰不完全问题。将尽可能多的爆炸能量转化为破损岩体的机械能量，从而有效发挥炸药威力。3）起爆位置的影响。在爆破过程中，爆轰波、应力波和岩石破裂风向等取决于起爆位置。
2 提高露天矿山爆破质量的主要措施
随着工业经济不断发展，采矿行业得到迅速发展。露天矿山生产涉及多个工作环节，包括剥离、采准、穿孔、爆破、铲装、运输以及破碎等，其中爆破工作是露天矿生产的关键工序。矿山生产进度直接受到爆破质量的影响，如果爆破质量达不到有关标准，在爆破阶段就会出现许多大块、根底，需要进行二次爆破，导致生产效率降低、成本增加，不利于采矿企业经济效益的实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，企业应当深入研究提高爆破质量的措施，根据实际情况合理确定爆破参数、装药结构以及起爆方式等，加强爆破人员、设备的管理，切实保障露天矿爆破质量。
2.1合理确定爆破参数
1）合理确定底盘抵抗线。台阶坡底线与首排孔中心轴线之间的水平距离就是底盘抵抗线，如果这一数值太大，很容易出现根底过大问题；如果这一数值太小，会增加炸药用量。因此，在爆破过程中，首先要确保装药安全，根据公式 W=k×d 来确定底盘抵抗线，其中系数 k 的取值范围是 20～30。2）合理确定炮孔的孔距及排距。孔距与排距的计算公式分别为：孔距 a=（20-30）d，排距 b=（0.75-1）a。实践研究表明，采取正三角形的方式来进行炮孔布置，即当 b=0.886a 时，能够改善爆破效果。利用逐孔起爆形式，控制好各个方向的抵抗线，使其保持相等，那么炸药在每个方向上的爆破力也就相同，以此改善破碎效果。3）合理确定超深。降低装药中心高度，以此有效降低台阶底部阻力，从而减少根底，这就是超深的主要目的。超深的计算可以利用公式 h=（5-10）d。如果底盘抵抗线较小，应当选取较小值，反之亦然，从而对台阶底部的阻力进行有效克服。在实际爆破阶段，当出现底盘抵抗线偏大且台阶坡面角偏小的情况时，超深不应增加，以免造成炸药浪费现象。4）合理确定炮孔堵塞长度。如果炮孔堵塞长度过短，气体爆炸物会在短时间内冲出炮孔，影响爆破效果。因此，在爆破过程中，有必要对堵塞长度进行合理确定。如果装药采取连续柱状方式，炮孔堵塞长度最好为底盘抵抗线的 0.75 倍，在实际爆破时，还要考虑到岩石条件及火药特性，适当调整堵塞长度。一般来说，露天矿山的炮孔堵塞长度较大，可以根据实际情况适当缩短，以免大块数量出现过多。与此同时，为防止出现飞石现象，堵塞长度需要控制在孔径的 20～25 倍以上。
2.2根据实际情况选择起爆方式
在露天矿中应用宽孔距爆破技术时，通常采取对角起爆方式，在对孔距进行拉大的基础上，减小抵抗线数值。与宽孔距爆破技术相比，对角起爆技术在原理、装药量以及炮孔数等方面比较相似，不同之处在于抵抗线较小，孔距相应增加，在这种情况下，应力降低区和起爆层之间的距离会有所增加，从而降低块体出现的可能性。
2.3改善装药结构
采用垂直孔爆破时, 由于底部阻力较大, 有必要使用超深将药包中心下降到坡底水平附近, 但这容易使台阶上部炸药分布过少而产生大块, 必须采用合理的装药结构:———分段装药。这是指将深孔中炸药分成数段, 用空气或炮泥隔开。采用分段装药可避免炸药过于集中在深孔下部, 从而使台阶中、上部矿岩也能受到不同程度的破碎,减少塌落形成的大块。———混合装药。在深孔底部装高密度、 高威力炸药,在上部装入普通硝铵炸药, 以适应台阶矿岩阻力下大上小的规律, 既避免台阶根部产生根底, 又减少台阶上部大块的产生。 目前, 南方矿头排孔抵抗线较大时, 多采用底装重铵油炸药, 上部装多孔粒状铵油炸药, 取得了良好的效果。
2.4斜孔爆破
通过分析过去的爆破效果能够发现，在爆破效果方面，斜孔爆破比垂直孔爆破要好得多。主要原因为：深孔上部与下部存在相同抵抗线，岩体破碎较为均匀，不会产生太多大块与根底。此外，斜孔爆破能够满足台阶坡面角要求，为穿孔爆破施工提供便利之处。在斜孔爆破过程中，钻机和台阶坡顶线之间存在较大距离，施工风险较低。现阶段，综合使用牙轮钻机和钻机，能够取得最好的爆破效果和工作效率。
结束语
对于露天矿山爆破的效果，需要从多方面进行分析，并从中找出关键的问题，来不断地查找原因。露天矿山爆破工作，要想提高爆破的效果，就需要严格地管理好爆破过程中的每一道质量关，真抓实管，而不是流于形式，切实地将露天矿山爆破的效果，提升到更高的层次，以保证矿山生产的顺利进行。
参考文献
[1]郑佳男.露天矿爆破中降低震动效应的方法[J].矿业工程,2016(5)：53-55.
[2]韩新平，李世丰.基于层次分析法的露天矿爆破方案模糊综合优选[J].爆破，2015（4）：64-68.
[3]白润才，邓超，刘光伟.露天矿爆破设计三维可视化系统[J].金属矿山,2014(9)：116-120.
论文作者:王维良
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/28
标签：炸药论文; 露天矿论文; 矿山论文; 质量论文; 根底论文; 台阶论文; 效果论文; 《防护工程》2018年第29期论文;