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深孔爆破在露天石灰岩矿的应用

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：祝和晓

[导读] 我国的工业化进程中存在一些问题和安全隐患，尤其是在露天采矿作业中，一旦发生安全事故，不仅会威胁人员人身安全，而且会破坏当地生态环境。

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摘要：我国的工业化进程中存在一些问题和安全隐患，尤其是在露天采矿作业中，一旦发生安全事故，不仅会威胁人员人身安全，而且会破坏当地生态环境。使用深孔爆破技术，可以有效地提高采矿作业质量与管理效率，降低采矿作业中的安全风险。因此对于深孔爆破技术，要掌握其应用现状及存在问题，探讨其施工中各项要点，为爆破作业提供一定依据，科学应用深孔爆破技术，切实保障爆破成效。
关键词：深孔爆破；露天石灰岩矿；应用
        引言：在露天石灰岩矿生产中，采用深孔爆破技术可以取得良好效果，提升爆破质量和安全性。具体在施工中，工作人员需结合工程地质情况，合理设计爆破方案和各项参数，全面控制爆破作业各个环节，切实提高露天采矿效率。
        1.露天石灰岩矿中深孔爆破技术的应用
        露天石灰岩矿作业中应用深孔爆破技术，可以提高采矿效率，特别是其多排多孔同时爆破的特点，可以进一步提升钻孔效率，显示出其实际应用价值。许多采矿作业中主要面临开采难度大、潜孔爆破量不足的问题，因此爆破效果不太理想。而深孔爆破技术可以很好地解决这些问题，且安全性更强。一些矿山坡度倾斜，在开采中人们需要依据地形特点划分多个区域，在各个区域分别开展爆破。而深孔爆破技术则可实现分阶开采，实现针对性、安全性爆破。
        1.1考察露天石灰岩矿地质特征
        露天石灰岩矿工程中，要充分考量实际工程地质特征，合理规划设计深孔爆破技术，优化实际施工效果和安全性。矿山很多地区是边坡地质，需充分分析地质特点，加以有效控制。如果勘测表明开采的矿产资源节理间隙发育水平较高，其开发空间则较大。勘测显示岩石特性松散，需要在爆破作业中设置防护网，全面防护工作人员安全。
        1.2合理选择起爆方式
        起爆方式会影响到爆堆分布状态和爆堆块均匀度，采用斜线起爆或者V型起爆方式，实际孔距与抵抗线情况得以优化，在宽孔距爆破下提升岩石破碎成效。应用V型起爆方式的情况下，由于与同段位炮孔起爆时间相比，V型起爆方式顶尖炮孔更早，且会受到一定夹制作用，引发大块情况。对此，可以采用V型张角，实现梯形起爆，改善这一问题。
        1.3打孔
        深孔爆破技术的首个环节就是钻孔。首先在爆破区域测量孔距大小，一般以工作台面的边缘为首排钻孔起点，根据抵抗线长度设定钻孔间距，一般按照抵抗线一倍左右为准。实际钻孔操作中，要根据作业区是否存在岩石破碎、岩石节理发育等状态确定钻孔位置，不需完全遵守固定孔距，孔距应尽量处理最低水平，以提高实际爆破效率。其次要全面测量底盘抵抗线，先将首排钻孔中线找出，测量其与破地线间的距离。抵抗线设置不可过大也不可过小，过大容易引发后冲现象，过小则会引发超标设置问题。因此在设置抵抗线的过程中，要对安全问题全面考虑，然后安排好工作台面。开展爆破之前确定是否需要超深，台阶水平层理较软可适当超深，以规避台底阻力，保证爆破效果。超深过程中，需严格控制强度，如果强度过大则会对下层台阶产生一定程度的破坏。最后就是钻孔操作，常用钻孔方式有垂直型和倾斜型两种。其中垂直型钻孔的应用范围更广，利于降低爆破成本，但也会加大施工难度。而倾斜型钻孔方式施工时间长，成本高，但施工难度较低。一般在露天采矿爆破作业中，往往更适合采用垂直型钻孔。
        1.4填塞
        在深孔爆破作业中，填塞是必不可少的环节，严禁不填塞即爆破的行为。填塞要达到设计长度，一般采用黏土、钻孔岩粉作为填塞料，避免使用易燃材料。填塞过程中遇到水泡孔，则应避免悬空问题。

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相同爆破参数下，超深孔爆破长度要适当减小[1]。
        1.5合理确定爆破参数
        完成钻孔操作后，即可开展爆破作业，要合理确定各项参数，严格按照规定执行。具体内容包含以下几方面:①准确分析药量。使用的药量合适才能保证爆破效果，因此要先根据爆破成本分析爆破药量，要将其控制在爆破需求上限以内。根据石膏线检测岩石情况，合理选择使用的炸药类型，避免二次或多次爆破，以药量上限全面控制使用的药量，在提升爆破效率的同时平衡好安全问题。②确认药包结构。露天采矿中主要是对土石方使用深孔爆破技术，实际施工中会遇到多种类型的土石方岩石，因此需全面分析装药结构，使炸药成分更具针对性。③炮眼设置。根据现场工作环境勘测结构、岩体质地、技术设备等，科学分析爆破技术方法，做好炮眼设置工作。准确定位炮眼位置后需重点关注炮孔的深度，设置过浅会危害爆破的安全，过深则会导致冲击力难以控制，加大安全风险，且冲击力过大会加大碎石、排粉输出难度，加重后续工作负担。④细致规划起爆流程。很多工程深孔爆破技术都采用顺序爆破方式，但在露天采矿工程中则需参考现场情况。除顺序起爆外，还可选择交叉起爆。⑤确定延期时间。露天采矿深孔爆破作业中，需要以短间隔延时起爆，合理设计起爆网路，确保各炮孔自由崩落。各个孔洞之间确定好延期时间，以确保爆破可以获得自由表面。一般延迟时间是按照最小抵抗线每米15s为标准，可以保证爆破效果良好，降低飞石概率，后面岩石爆破也可以获得足够的时间前进。排间距过下也会导致后排岩石无法水平移动，而是呈现向上抛移，并产生大块和飞石。采用排空微差爆破方式，可改善爆堆状态，降低产生大块的概率[2]。
        2.露天石灰岩矿中深孔爆破成效控制策略
        2.1做好前期准备工作
        首先企业需全方位勘察各个地点，并记录好勘察结果，为爆破方案设计提供依据。其次工作人员需计算各项勘察数据，分析地形特点。最后，爆破方案设计完成后，组织负责人召开会议，进行审核和技术交底，避免爆破中引发安全问题。对使用的仪器和设备要全面检查，保证爆破中可以正常使用。
        2.2加强飞石安全管控
        露天石灰岩矿作业中，飞石是引发安全事故的重要因素，在深孔爆破作业中更需严格安全管控。可以使用沙包堵填孔口，避免发生冲炮现象，有效预防孔口松动、飞出块石的问题。必要的情况下应确定好最低抵抗线位置，采用堵塞岩粉的方式和间隔装药措施，来应对抵抗线薄弱之处的飞石问题。
        2.3控制好深孔爆破整体稳定性
        露天石灰岩矿生产中运用深孔爆破技术，要求有效控制炮眼，适应周边环境，主要控制因素就是位置、深度和角度，以确保其功能良好，密度低、爆速低而威力高。同时在露天材料技术控制中，为减少松动和倒塌等情况，可采用分条分层的方式来布置炸药，清理干净浅眼中的杂物，全面控制复杂地形。进一步采取预裂处理方式，配合使用挖土机和装载机，控制好预裂爆破。同时详细了解爆破岩石厚度、山体地质状况，形成多元有效控制[3]。
        结论：
        简而言之，我国露天石灰岩矿行业发展中，相关技术的发展和应用使采矿具备了明显的技术优势，技术应用下，采矿效率、质量、安全性大大增强。本文首先阐述了深孔爆破技术应用的工艺流程和技术要点，提出应该掌握当前实际应用中的不足，更好地把握技术操作要点，充分在实践中发挥其应用价值。
参考文献：
[1]郭长伟.论露天矿山中深孔爆破边坡的稳定性影响[J].技术与市场，2018（6）：200-201.
[2]梁绍权.浅谈深孔爆破安全传爆的影响因素与技术措施[J].露天采矿技术，2019（4）：28-29.
[3]王光明，颜长明.浙江省临海周边中小露天采矿中深孔爆破[J].西部探矿工程，2020（7）：99-100.