杨高锋 廖慧懿 路鹏鹏
河南省前进化工科技集团股份有限公司471600
摘要：在露天矿山开采工程中，深孔台阶爆破是主要的开采方法，应用广泛。爆破是露天矿山重要的生产工艺，其成本占矿山生产成本的15%～20%，甚至更高。爆破效果的好坏影响后续铲装、运输和破碎工序效率。如果爆破效果不佳，将产生大量大块和根底，增加机械破碎工作量，影响铲装效率，增加运矿车辆的等待时间，降低破碎设备台时产量，增加破碎设备配件损耗。根底的产生，同时会增加钻机的工作量，引起炸药单耗上升。可以说，爆破效果对矿山开采总成本的影响是全面性的。在保证技术上的可行性前提下，选择合理的爆破经济技术指标，实现建材矿山开采总体经济效益最佳，具有十分重要的现实意义。
关键词:建材矿山;爆破经济技术指标;矿山开采
引言
为了最大限度地降低矿山爆破的危害和安全风险，精细爆破的概念逐渐从控制爆破延伸出来。采用定量设计，精心爆破，达到精细化管理的目的。通过严格控制炸药能量释放过程，矿井爆破可以达到最理想的爆破效果，从而有效避免一系列有害影响。然而，由于我国对爆破技术的研究和学习不足，以及现场施工中爆破经验的缺乏，爆破质量和效果难以控制。因此，本文对露天矿精细爆破技术进行了分析。
1露天采矿技术进展
露天采矿技术一直是我国矿业技术的主导，其发展在一定程度上也是我国矿业技术的发展。我们的露天采矿技术包括以下步骤开发露天采矿技术的第一阶段可追溯到1970年代，当时有关技术部门对高边坡采矿进行了深入分析，这是苏联研究人员首次提出的，标志着该技术在这一领域的首次经验。在应用高边坡支护开采初期，开采过程中要清除的贫瘠岩石数量少，工作时间短，工作量少。在这种情况下，国家高度重视需要创新的项目。在这一阶段，取得了一些经验，开发了金属采矿技术。目前，紫金山等高边坡开采技术已在中国的采矿业得到充分利用。1980年代的第二阶段是间歇进行的，采用了连续开采技术。方法是先装上电铲，然后运输车辆，然后打碎油渍，最后用胶带运输机将矿石运到采矿地点。对于深坑露天采矿，技术是适当和充分利用的，例如东鞍山矿。1997年，在该国的一些矿区，如奇达山铁矿，建立了流动拖拉机和运输系统。该系统的建立表明，我国的采矿技术不如上个世纪先进。随着露天采矿的普及，所选择的设备在国外得到广泛使用，而这一技术的应用使我国进入了金属开采的第三阶段。然而，关于大规模采矿技术的研究相对较晚，因此没有得到广泛应用。然而，这一技术在大规模采矿设备的使用方面得到了很好的发展，从而确保了其充分应用。
2爆破经济技术指标的选取
2.1炸药单耗
炸药单耗也称药石比，为每爆破1吨矿石所耗费的炸药量。炸药单耗的高低，直接影响矿山开采成本。炸药爆破作用的3个关键要素是炸药能量、能量约束、能量分布。其中炸药单耗直接决定炸药能量的高低。加之炸药价格高，炸药单耗在各爆破经济技术指标中列第一位。在露天石灰石矿山中，炸药单耗q一般选取0.3～0.5kg/m3，主要受岩体性质和地质结构影响。一般来讲，对于破碎粒度要求较小时，可选取较大的单耗值。
2.2爆破区的地质结构调查
为了给爆破设计提供一定的依据和指导，有必要在矿山爆破前对爆破区域的地质构造进行实测和调查，利用地质罗盘预测爆破方位和围岩结构，并对整个爆破作业现场进行准确的地质条件调查。
2.3延米爆破量
延米爆破量（Lv）是每一米炮孔爆破的方量。每米炮孔的穿孔成本相对于同一台钻机是固定的，因此延米爆破量直接决定穿孔成本。延米爆破量在爆破经济指标中仅次于炸药单耗。在深孔爆破中，因爆破漏斗效用可能会导致最后一排孔的周边岩体被带走1～2m，因此单场爆破延米爆破量较计算值要大。
2.4控制爆破岩体的移动
就贵金属矿而言，控制岩石体的位置可大大减少矿物流失，并减缓贫化在矿内的扩散。因此，为了控制爆炸性岩石的运动，需要使用专门的采矿软件分割组织孔的位置，使用高精度数码电子雷管模拟炮孔，并精确控制起爆器的起爆顺序，以确保。
2.5周边眼间距
光面爆破的核心技术参数为周边孔布孔、装药结构、堵塞方式。根据围岩性质和炮孔直径本次设计周边眼间距为0.45~0.6mm，周边眼微角度斜插，孔底距离巷道轮廓线0.1~0.2m。在两帮和跨度大的拱顶孔距设置0.6m，在曲率半径小两侧拱底区域孔距取值0.4m，以保证控制爆破曲面。
2.6大块率
石灰石矿山中，大块率是指单位（通常指1万t）矿石所需要进行二次破碎的大块数量。目前水泥矿山破碎设备的允收标准一般为800～1000mm，按照安全法规的要求，最大尺寸超过800或1000mm的矿石。不能使用爆破进行二次破碎，只能使用机械破碎锤进行二次破碎。大块率的统计，对于块度大小没有进行区分，如果采用破碎锤使用率则可以全面体现这一指标。
2.7掏槽孔、辅助眼
掏槽布孔方式为组合掏槽方式，采用楔形掏槽与直眼掏槽组合掏槽形式，其中直眼孔4个，与巷道掘进方向平行，斜眼4个与工作面夹角75°~86°，炮孔间距根据工作面硬度系数f=8~12以及炮孔直径确定，控制直眼掏槽孔与斜眼掏槽孔间距15cm，斜眼间距为0.4～0.45m。辅助眼孔距取值为0.5~0.7m，两圈之间的距离为0.7~0.9m[5]。为保证爆破进尺，控制掏槽眼比辅助眼深20cm。掏槽孔2号岩石乳化炸药，药卷直径32mm，药卷直径与炮孔直径35mm长差不大，装药工作较为顺利，且该直径炮孔与32mm药卷基本实现耦合装药。
3金属矿山采矿技术发展趋势
在未来的金属矿山采矿工作中，需要发展全新的采矿观点，建立全新的数字化、智能化开采模式，或者实现无人采矿模式。至于数字矿山的实现，需要满足多个条件，比如：建立有效的生产经营管理系统、建立精准、快速、完全自动化的信息收集、处理系统、建立容量大，能传输各项相关数据的信息通讯网络平台等等。至于矿山智能化，主要是实现只能开采，这一目标的满足，需要满足三个条件，分别为：现代化采矿调度系统、设备智能化、数字化收集与工艺技术相关的重要数据。其中，采矿调度系统式最为关键的，当前，美国已成功开发，是借助计算机、GPS、无线数据通信以及调度优化，对露天矿产的计算机进行控制、管理的系统。在矿山设备智能化、自动化的基础上，一步步实现矿山系统的智能化以及实现无人化采矿。
结束语
建材矿山要取得最佳的爆破经济效益，首先要选择与之相配的钻机型号，取得合理的延米爆破量。同时，通过爆破作业实践确定矿山合理的炸药单耗范围，分析炸药单耗与爆破效果之间的关系，优化爆破参数后，最终在取得延米爆破量、炸药单耗和大块率3个经济技术指标平衡的情况下，达到降低矿山开采总成本的目的。
参考文献
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