露天中深孔松动爆破降低大块率及减少根底产生措施分析

摘 要：结合河北峪耳崖黄金矿业有限责任公司堆浸厂露天采场的爆破经验，通过对现场实践分析总结，分析了露天中深孔爆破生产中，不合理大块、根底出现的原因，提出了降低露天中深孔爆破大块率的技术措施和方法。

关键词：露天采场；中深孔爆破；大块率；根底；技术措施；

中图分类号：TD713.3 文献标识码：D 文章编号：1674-3520（2014）-04-00239-02

穿孔爆破是矿山生产中的首道工序，它决定着铲装、运输、破碎等各个工艺环节的效率及经济效益，对整个矿山的生产及技术经济指标具有较大的影响。矿岩爆破大块率和根底率是衡量爆破质量的两项重要指标，因此，寻求有效减少爆破大块率和根底率的方法为露天爆破突出的问题之一。在露天矿中深孔爆破生产中，不合理大块、根底出现有多方面原因，下面结合河北峪耳崖黄金矿业有限责任公司堆浸厂露天采场的生产实践，对这些问题进行系统的分析和探讨。

一、矿山地质、生产及爆破概述

河北峪耳崖黄金矿业有限责任公司堆浸厂露天采场开采金矿石，采剥总量约120万吨/年。矿化体多产在白色花岗岩岩体中，矿化体即花岗岩体，矿化类型主要为含金黄铁矿细脉浸染型及黄铁矿―石英细脉型矿体，前者赋存于主含矿断裂两侧次级裂隙发育部位，黄铁矿和石英细脉沿平行或交叉裂隙充填，浸染状黄铁矿分布于脉间及花岗岩中，矿化体与围岩呈渐变关系，矿化沿走向延伸较大，但延深较小；后者发育于花岗岩体的裂隙中，多呈1―10厘米的细脉状，一般长几米至几十米。

采用CM351型潜孔钻机，孔径120mm。爆破方式是多排孔毫秒微差爆破。台阶高度为10m，孔深一般在11m～12m。孔网参数多用3m*3.5m。采用正方形和梅花形布孔。起爆方式多用“斜线”形起爆。炸药单耗控制在0.45kg/m3 左右。使用乳化炸药。

二、大块及根底产生的原因及技术措施分析

（一）矿岩可爆性差。矿岩可爆性是影响爆破质量的唯一客观原因，对可爆性差的矿岩形成不合理大块和产生根底的主要原因是炸药单耗较低，爆破能量不够。根据矿岩可爆性对采场进行区域划分，对可爆性差的区域，根据实际情况从爆破技术角度采取提高炸药单耗、降低爆破效率等措施来提高爆破质量。堆浸厂北露天采场2号脉附近矿岩可爆性差，是大块和根底频繁出现的地段，通过适当提高炸药单耗（提高了10%～15%），基本控制了该部位的大块率、根底率。

（二）同一爆区矿岩可爆性差异。同一爆区存在两种或两种以上岩石，且交互出现，其可爆性差异较大，在地质条件复杂的矿山经常出现。由于孔网参数不变，这就使得一部分炮孔必然布置在矿岩接处带附近。分布在接处带附近的炮孔势必会出现抵抗线大小不均匀或方向改变，使爆破设计方向上的爆破能量不充分，就会产生大块和根底。这就要求地质测量部门提供相对详尽的地质资料及测量数据，爆破设计人员确定了矿岩性质、产状及其变化情况后，合理确定爆破参数，保证每一炮孔在各个方向的抵抗线尽量均匀。

（三）上盘反倾斜岩层出现根底。一般深部露天采场开拓方式是从中部矿岩接处带附近开挖掘沟，向上下盘扩帮，因此上盘大部分为反倾斜岩层，即上盘岩层向台阶里面倾斜。根据爆破原理，根底是靠炮孔底部炸药爆破漏斗的作用消除的，因为岩层之间存在结构面，而且结构面与漏斗面相同，爆破能量沿着弱面间行进，能量从弱面之间泄漏，就会产生大块和根底。解决措施：1、增加前排孔超深；2、尽量减少孔边距离（取2～2.5 m），以达到减小底盘抵抗线的目的。

三、孔网参数布置不合理

爆破孔网参数选取一般采用单孔最大装药量确定孔距和排距， 根据爆破实践和矿岩可爆性分级选取合理的单孔爆破负担面积S，当S确定后，孔距a、排距b由炮孔临近系数m来确定，参照美国杜邦推荐的矩形布孔、斜线起爆最佳方案m值为2～2.17 。当孔网参数偏小，在炸药单耗不变的情况下，药柱重心下降，填塞过长，孔口易产生大块；当孔网参数偏大，药柱重心部位易产生大块，且其底部易产生根底。在多年的实践中，采用孔距大于排距的爆破方法（即在孔网面积不变的条件下，适当的缩小排间距，增大孔间距），能显著提高爆破质量， 降低爆破大块和根底的产生。

四、装药结构

装药高度过小往往是造成台阶上部大块过多的原因， 尤其是爆区前排孔上部存在伞岩的情况更加如此。为了克服这一问题，采用空气间隔装药结构的爆破技术：（1）降低爆炸冲击波的峰值压力，减少了炮孔对周围岩石的过粉碎；（2）岩石受到爆炸冲击波作用后，还受到爆炸气体所形成的压力波和来自炮孔孔底的反射波作用，当这种二次应力波的压力超过岩石的极限破裂强度时，岩石的微裂隙将得到进一步扩展；（3）延长了压力的作用时间，冲击波作用于堵塞物或孔底后又返回到空气间隔中，由于冲击波的多次作用，使应力场得到增强的同时，也延长了应力波在岩石中的作用时间。若空气间隔置于药柱中间，炸药在空气间隔两端所产生的应力波峰值相互作用可产生一个加强的应力场。

五、炮孔超深

超深的目的是降低药柱重心位置，以便有利于克服台阶底部阻力。对一定特性的岩石，超深过小，易产生根底；超深过大，不仅浪费钻孔和炸药，降低了爆破效率，而且由于药柱重心过低，台阶上部易产生大块，并破坏下一台阶表面岩体的整体性，给以后穿孔作业造成困难。

六、因盲炮产生根底

实际爆破中，不可避免的会产生盲炮，如有盲炮，爆破大块率和根底产生率必然增高。产生盲炮的原因很多：（1）爆破器材质量问题；（2）操作过程中起爆网路未连接好、起爆顺序错误等。应该选用质量合格的爆破器材，提高爆破作业人员的业务水平，选择合理的爆破参数、起爆顺序，优化起爆网路，爆破过程中严格按照操作规程进行爆破作业，尽可能避免盲炮产生，以减少爆破大块和根底产生。

七、挤压或压渣爆破破产生根底

爆破自由面少，挤压爆破或压渣爆破直接影响爆破后冲，造成底盘抵抗线过大，是前排炮孔的爆破能量得不到发挥，从而产生根底。在爆破前对爆区附近爆堆进行清理，使爆区自由面增多，避免挤压或压渣爆破，可减少根底产生。如果补课避免的用挤压或压渣爆破时，可采用较小的孔网参数来减少爆破大块和根底产生。

八、结论

综上所述，导致河北峪耳崖黄金矿业有限责任公司堆浸厂露天矿爆破生产中出现不合理大块和根底的因素有很多，部分是客观因素，但更多的则是人为因素，通过采取一定的措施是可以控制的。矿岩性质及形态的变化不一，对爆破方法的要求也不同。在实际生产实践中应根据具体原因，采取相应合理的措施加以改善。在实践中不断学习、总结经验，改进爆破方式方法，达到最优爆破效果。

参考文献：

【1】汪旭光.爆破设计与施工.冶金工业出版社.2012

【2】于亚伦.工程爆破理论与技术.冶金工业出版社.2010

【3】袁向全.露天深孔爆破中减低大块率的技术措施[J].矿冶.2005（3）

【4】胡建军.降低台阶爆破大块率的数值模拟研究与应用[J].有色金属，2009（6）