石灰石露天矿台阶中深孔爆破根底产生与防治

【摘 要】 本文详细分析台阶中深孔爆破根底产让的原因，提出针对性的措施，减少了根底，提高了爆破效率，降低了爆破成本。

【关键词】 石灰石 深孔爆破 防治

1 矿山概况

云维保山有机化工有限公司石灰石露天矿山，位于云南省保山市施甸县境内，是公司水泥、化工生产的自备原料矿山，公司于2012年10月正式投产，设计能力160万吨/年。矿区出露地层简单，有寒武系上统保山组上段下部（∈3b2-1）、奥陶系上统上蒲缥组（O3p）、志留系上统（S3）及第四系（Qedl），根据矿区出露的地层岩性及力学特征可将区内地层划分为三个工程地质岩组，即松散岩类软弱―半坚硬岩组、碎屑岩类软弱岩组及可溶盐岩类坚硬岩组。

矿体赋存于寒武系上统保山组上段下部（∈3b2-1）地层中，呈单斜层状产出，倾向48°～55°，倾角26°～30°，产状总体稳定。矿体出露较好，除低洼地段被第四系覆盖外，其余大多。矿体在平面上呈北西―南东向延伸，延伸长度>1000m，宽度375.88～417.25m，平均396.12m；厚度253.54～315.71m，平均276.51m。宽度、厚度均稳定。矿石总量：53920464吨，矿石品质较好（CaO52.87%～54.48%，加权平均值53.87%），局部褶皱、节理、裂隙、岩溶较为发肩。

2 爆破根底产生原因

爆破目前矿山采用钻机穿孔，台阶高度为15米，生产台坡面角为75°，终了台阶坡面角65°角，爆破参数：钻孔直径为120mm，孔距为5.5米，排距为4米，抵抗线为4.5米，超深为1.5米，填充为4.5米，采用膨化粉状硝铵炸药塑料导爆管非电起爆网络起爆，中深孔微差松动爆破。三个月生产运行，爆破会产生根底，给生产带来影响：采场工作面高低不平，底部较硬，装载机铲牙、挖掘机铲牙，矿车、装载机轮胎磨损严重，铲装设备故障率增高，铲装效率低；道路高低不平，矿车、装载机行驶困难，轮胎消耗增加；生产效率低营运成本增加，采矿生产成本增加。

（1）根底产生的原因：爆破器材粉状膨化硝铵炸药自身带有吸水性，易结块，使炸药的氧平衡遭到破坏，从而产生“黄烟”，导致炸药爆炸时威力、猛度、爆速未达到最大值，爆破质量达不到最佳效果，有时稳定性也不佳，实际操作中难以控制，容易产生根底。塑料导爆管、毫秒管、及电雷管和起爆用乳化炸药，由于储存、运输、本身质量等原因，也时有产生拒爆的现象，产生根底。装填药包不密实，减少了爆炸能量，增大了产生根底的机率。

（2）爆破技术：抵抗线过大，爆破时前排抵抗线过大，后冲作用强不能克服台阶坡底面的岩石，从而产生根底。孔距、排距及炮孔排数不合理，矿山采用的两排交叉布孔方式，在实际生产中有时会出现孔距、排距过大的现象，尤其在钻机施工过程中钻孔偏离设计位置，孔与孔之间岩石难以得到充分破碎，后排孔岩石夹制性大，岩石位移小，产生根底。

炮孔深度不够，每次穿孔结束，经检验有3%～8%的炮孔深度不够，造成底部岩石得不到充分的破碎，产生根底。产生炮孔深度不够的原因：孔内岩粉没吹干净，钻杆拔出岩粉又回落至孔中；钻机移动过程中将碎石块拖入孔中；在地表边坡施工打孔时场地不平整，没保护好碎石块进入孔中；现场装填炸药过程中将碎石块带入炮孔中。

爆破联线线问题，有时存在漏联，联接方向不对或在充填时铲断导爆管等，均易产生拒爆而导致根底。

充填长度不够，在充填炮孔时带碎石块或大块，造成实际装药长度不够或装药过高，充填长度减少，炸药能量从炮孔上方逸出，底部岩石破碎不够产生根底。

（3）炮孔含水的原因：露天矿爆破，由于受自然环境因素的影响，梅雨季节地表降雨和底洼积水渗入形成水孔，由于水的存在，装药质量差，炸药下沉到孔底，造成炸药在孔中处于不连续状态，底部岩石难以破碎，孔中有水时易使炸药失效产生拒爆，出现根底。

（4）岩石的构造原因：在地表边坡或有软弱岩层、断层或节理、裂隙比较发育或岩溶、岩洞发育的地方爆破时，由于炸药能量从孔隙中逸出，炸药能量分布不均，底部岩石未得到充分的破碎，产生根底。

3 根底的防治

（1）爆破器材的质量管理：严格按炸药和雷管相关标准进行外观质量验收，确保炸药不吸水、不结块、不变质、不失效、不过期，其它器材不变质、不失效、不过期。确保所有器材不失效。

（2）完善爆破技术：布孔 布孔前采矿技术技术人员到现场查地形，根据相关地质数据进行爆破方案设计，为进一步步减少根底，提高采场作业面的平整度，提高铲装效率，于2013年6月分开始，在台阶坡底面打一排6～8米的深的浅孔辅助爆破，减少根底。

（3）穿孔严格按设计要求施工，为防止钻机在移动时将碎石块带入炮孔中，要求在布孔点200mm内施工，不能偏移过大，另外要求一排炮孔在短时间内集中完成，并及时实施装药爆破，防止受不良天气影响。

（4）炮孔口维护检查：穿孔时遇破碎带或岩溶等要求护孔，穿孔后要求将炮孔周围300mm内的岩石粉和碎石块清理干净。

（5）清吹炮孔：增设吹孔专用的压风软管，并制定相应的操作规程规范措施，在准备爆破前1～2小时内对炮孔进行积水和岩石粉清吹干净。

（6）装药爆破设计中增大炮孔底部炸药单耗量（从0.35增到 0.45kg/m），严格按设计要求装药，不得把碎石块带入炮孔中（如果出现及时用压风管进行小风量辅助装药），若硝酸铵出现结块，将其捣碎等措施来确保炮孔的装药质量和标准。

（7）水孔处理 积水主要来自大气降水，采取的处理措施：在炮孔周边积水清理场地，确保无积水渗入炮孔；查阅当地天气预报，遇下雨天不进行施工作业，小阵雨不帽雨装药，装好的或正装填还未完成的炮孔加设防雨设施，雨过后立即进行吹干后，在确保装药质量的基础下尽快实施装药、起爆。

（8）充填 严格按爆破设计填充，制定了《炮孔填充作业指导书》，规范填充确保了石块不带入炮孔内和发生铲断导爆管的现象。

（9）网络联结 认真按爆破设计进行网络联结，联结好的网络要经过检查，（为便于检测，尽量使用作业面电力起爆、炮孔内导爆管起爆的起爆网络。）联结好的网络必须经过检查确认无误后方可实施爆破。

4 结语

公司通过8～11月的中深孔爆破实践，重点加强了爆破器材、穿孔、装药和充填等环节的现场质量管理，进一步优化了爆破设计，提高了爆破效率，减少了根底，提高了作业面的平整度和铲装效率，降低了生产成本，为公司创造了一定的经济效益、环境效益和社会效益。