魏家峁露天煤礦爆破成本的管控措施

張建民，楊靖

（北方魏家峁煤電有限責任公司，內蒙古鄂爾多斯010300）

魏家峁露天煤礦爆破成本的管控措施

張建民，楊靖

（北方魏家峁煤電有限責任公司，內蒙古鄂爾多斯010300）

魏家峁煤電公司為加強爆破成本管理，通過實施爆破材料費用與施工合同分離，材料費用改由公司管控，并對炸藥單耗和延米爆破量2項指標開展對標考核管理，成本管控工作取得良好成效，積累了一定的工作經驗。

爆破材料費；分離；炸藥單耗；延米爆破量；爆破成本管控

0 引言

魏家峁露天礦位于內蒙古準格爾煤田東南部魏家峁鎮(zhèn)西側6 km，行政隸屬內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準格爾旗龍口鎮(zhèn)管轄。東起單渠梁，西至史榆公路，北起薛家圪旦，南至罐子溝煤礦及煤田邊界，隔黃河東與山西偏關南與山西河曲為鄰。其地理坐標為：東經111°14'45″～111°21'45″、北緯39°31'00″～39°35'45″。礦區(qū)南北最長處8.79 km，東西最寬處10.02 km，面積52.593 2 km2。礦田煤炭儲量豐富，境界內資源儲量為977.18 Mt，可采原煤量為814.442 2 Mt，煤質為低硫高熱值長焰煤，該礦一期設計規(guī)模6 Mt/a，二期規(guī)模為12 Mt/a。礦區(qū)劃分為3個采區(qū)，主要可采煤層為6#煤層，賦存于太原組上部，基本全區(qū)分布，大部可采。現采區(qū)為首采區(qū)，采區(qū)面積7.54 km2，煤層厚度由6 m至23.85 m，平均厚度14 m，單一煤層單臺階開采，厚度變化不大，屬穩(wěn)定～較穩(wěn)定煤層。6#煤層頂底板巖性大部分為泥巖、粉砂巖、粗砂巖，其次為砂質泥巖。

1 穿爆工程概況

首采區(qū)煤層和巖層均采取多排垂直深孔微差松動爆破后采裝，其中煤層作為一個單獨的分層穿爆，抗壓強度一般為6～15 MPa（最高達30 MPa），普氏硬度系數f=1～3，屬中硬以下，一期年均煤層穿爆量434.78萬m3，采寬40 m；巖石剝離臺階高度為16 m，采掘帶寬度40 m，一期年均穿爆量1 626.0萬m3，抗壓強度一般為15～30 MPa，普氏硬度系數f= 2～6，屬中硬巖。為提高爆破能量分布均勻性，均采取梅花型布孔方式。穿孔設備配置為煤層選用DM45燃油牙輪鉆機，鉆桿直徑200 mm；巖層選用CDM75電動牙輪鉆機，鉆桿直徑250 mm，施工方式為穿孔自營，爆破施工外委。露天煤2015年度爆破設計孔網參數見表1。

2 露天礦強化爆破成本管控的原因

近年來，煤炭市場持續(xù)低迷，煤炭行業(yè)出現普遍性虧損現象，很多礦企已紛紛停產或倒閉，煤企面臨嚴峻的生存困境。為提高露天礦市場競爭力，積極發(fā)揮煤電一體化經營優(yōu)勢，2016年度北方魏家峁煤電公司緊緊圍繞“以管理提升為中心”實施雙向對標管理，大力開展提質增效和扭虧增盈工作。爆破作業(yè)作為露天礦生產的首道工序，其效能和質量在整個生產體系中起著“牽一發(fā)而動全身”的作用，而且爆破成本占據露天礦生產成本較大比重（20%～30%），爆破施工技術含量相對較高，在爆破設計和施工工藝層面都有很大的成本節(jié)降空間，因此爆破成本為露天礦成本管控的重點環(huán)節(jié)[4]。

表1 2015年度魏家峁露天煤礦爆破設計孔網參數

3 2016年度成本管控措施及實施效果

3.1 實施爆破材料費用與施工費用分包管理

2016年度爆破招標合同管理方面，突出變化是爆破施工材料費用與施工合同分離，改由甲方管控，其作用：①合同的變化使露天礦在材料成本管控方面更具主動性，爆破材料費用歸口露天礦穿爆段管理，并作為考核指標納入公司績效考核；②不但有效防范施工單位為追求利潤，減少爆破材料的用量而導致因炸藥單耗過低產生的爆破質量問題；而且通過主動管理能有效控制爆破材料的不必要的浪費，達到降低爆破材料成本的目的。所以分包管理奠定了爆破成本管控工作的堅實基礎。

3.2 確保爆破質量為前提，降低炸藥單耗

2015年度爆破實際平均單耗巖石0.39 kg/m3，煤層0.19 kg/m3；2016年度露天礦爆破單耗年度考核指標為巖石0.35 kg/m3，煤層0.15 kg/m3，降幅分別為10.3%和21.1%。按照爆破設計理論，炸藥單耗主要與巖石的可爆性、炸藥特性、自由面條件、起爆方式、鉆孔直徑和塊度要求等相關?？紤]露天煤礦爆破可控因素，爆破設計時主要從巖石的可爆性、自由面條件、起爆方式和塊度要求等4個方面入手，具體制定相應的控制措施。

1）依據巖石的爆破性分區(qū)控制爆破單耗。在實際運用中，依據鉆孔資料中的巖性分析和地質資料中的巖層地質結構，穿孔作業(yè)時實際鉆孔情況，巖層的斷面情況以及相鄰爆區(qū)的爆破情況等，進行巖層的爆破性分區(qū)，作為爆破設計中確定炸藥單耗的依據，從而有效控制爆破單耗。如在1096作業(yè)平盤，臺階底部含有一層軟弱夾層，考慮其對爆破的泄能作用，我們依據夾層位置，調整了鉆孔深度，以不超過軟弱夾層為準，即節(jié)約了鉆孔進米，又降低了炸藥用量。如在1080作業(yè)平盤，南部巖層為硬度小的易爆軟巖層，北部為硬度較大的不易爆破的中硬巖層，該爆破區(qū)域的單耗定額調整為0.23～0.37 kg/m3[1]。

2）充分利用自由面條件和逐孔起爆網路，提高爆炸能量的有效利用率，控制爆破單耗。布孔時，嚴格要求布孔的排線平行于最大自由面；依據小抵抗線寬孔距爆破技術能顯著改善爆破質量，降低炸藥單耗技術要求，合理進行孔網計算和布孔設計并采用逐孔起爆網路，同時嚴格控制起爆孔排間延期時間，這樣先爆的正面和側面炮孔為后爆炮孔提供良好的自由面，發(fā)揮自由面的爆破能拉伸應力作用，能有效提高爆破效果，降低炸藥單耗[1-3]。

3）依據采裝作業(yè)鏟車匹配，確定爆破塊度的限度，控制炸藥單耗。提前掌握采區(qū)的設備配備信息，做好爆區(qū)的規(guī)劃和爆破設計的優(yōu)化，大塊粒徑d由采裝設備鏟斗斗容決定，即，式中：V為鏟斗容積；斗容35 m3鏟，大塊巖石粒徑為2.62 m；斗容21 m3液壓鏟，大塊巖石粒徑為2.2 m；由施工經驗得出，相對35 m3電鏟，21 m3液壓鏟炸藥單耗相對降低10%，同樣滿足采裝作業(yè)的塊度要求。

4）爆破施工管理單耗控制措施：①嚴格做好“一炮一設計”的編制工作，依據爆區(qū)炮孔數量、孔網參數、設計單耗，計算爆區(qū)的理論爆量和炸藥消耗量，作為爆區(qū)裝藥量控制的基礎依據；②依據設計，核定單孔裝藥量，并合理調整炮孔裝藥結構；③注重巖性結構復雜爆區(qū)的單耗控制，針對不同巖性段的炮孔和爆區(qū)前排孔，進行單耗調整和單孔裝藥量的合理控制；④從裝藥前技術交底、炮桿測量刻度的準確性、裝藥的精準性等方面，嚴格做好裝藥的過程管理，使爆區(qū)裝藥量的控制得到根本保證；⑤嚴格做好火工品消耗成本核算，從實際消耗數據與設計數據的對比，查找施工管理漏洞，及時采取彌補措施。

3.3 提高鉆孔延米爆破量，有效降低穿孔費用

延米爆破量表示鉆孔爆破中每米炮孔的實際爆破方量，垂直鉆孔的臺階，其計算公式為：

式中：t為延米爆破量，m3；孔距，m；b為排距，m；ab=S，即炮孔負擔面積，m2；H為臺階高度，m；L超為炮孔超深長度，m；

依據公式可推出，對一定臺階高度的爆區(qū)，其延米爆破量與炮孔負擔面積及超深長度相關，因此在實際爆破設計施工中，主要從改變此2個參數的量值來有效提高延米爆破量。

1）爆破設計要充分考慮地質狀況、巖石硬度、自由面條件、鏟裝塊度要求，選擇寬孔距小抵抗線孔網參數和逐孔起爆工藝等能有效提高爆炸能利用率的技術，從而在設計中適當增大炮孔負擔面積，降低穿孔進米。但在設計中要注重參數選取的合理性及各參數之間的邏輯關系[2-3]。

2）在爆破設計中，充分考慮巖性、孔網參數、起爆方式等約束條件，在確保爆后不留根底的質量要求下，最小化超深長度，2016年度鉆孔實際超深長度由原來的2 m，減控在1.0～1.5 m，基本滿足了爆破質量要求。

3）開展好“不浪費一個穿孔進米”活動。①抓好布孔設計，提高測量服務精細度，做到切實依據平盤標高，準確確定炮孔深度，并在穿孔中按標準穿孔，不過度超深，更不得欠深；②抓好布孔工作，嚴格依據設計孔網參數，按質量標準化要求完成布孔作業(yè)，當作業(yè)面寬度有限制時，要按技術要求合理調整孔網，確保單孔合理的負擔面積；③在拉傷位置區(qū)布孔時要準確確定炮孔位置，作業(yè)中避免打殘孔、打廢孔；④抓好爆破作業(yè)管理，要堅決避免因炮區(qū)定藥量不夠而產生的先爆炮孔拉傷剩余空孔的現象。

3.42016 年度爆破成本指標管控成效

爆破材料費用與爆破合同分離后，通過優(yōu)化爆破設計，強化施工過程管控，嚴格對標考核管理，細化爆破材料成本核算，深入消耗數據分析，嚴防成本管控漏洞等措施，成本管控工作成效顯著。

1）2016年度實施降本增效措施后爆破作業(yè)參數見表2。

2）2015年度與2016年度爆破主要成本指標對比情況見表3。

表2 2016年度魏家峁露天煤礦爆破設計孔網參數

表3 2015—2016年度爆破主要成本指標對比

4 結語

1）從爆破成本管控成效看出，爆破材料費用實行甲控（即爆破材料費與爆破合同分離），以及降低炸藥單耗，提高延米爆破量等一系列措施是行之有效的爆破成本管控方法。

2）在露天臺階爆破中，對爆破巖層做好爆破性分區(qū)是做好爆破優(yōu)化工作的基礎，同時也是分析巖石可爆性工作的進一步細化和完善。

3）布孔炮孔密集性系數與起爆炮孔密集性系數是不同概念，在成本管控工作中，實施寬孔距小抵抗線起爆方式時，要注重起爆網路的設計和連接工作。

4）在炸藥單耗既定的前提下，提高延米爆破量，能有效降低爆區(qū)穿孔進米，節(jié)約爆破費用。但在爆破設計時要充分考慮設計參數之間的關系，注意爆破設計參數的計算次序，這是做好爆破設計，保證爆破安全和質量工作的重點環(huán)節(jié)，在爆破設計工作時要特別注意。

［1］王旭光，鄭炳旭.爆破設計與施工［M］.北京：中國爆破工程協(xié)會出版社，2012.

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［3］管志強，焦峰.露天礦深孔爆破設計的編制與審核［J］.工程爆破，2003（4）：37-40.

［4］王根濤，郭遠超，馬力.逐孔爆破技術布孔方式研究［J］.露天采礦技術，2012（1）：21-25.

［5］張萬忠.逐孔起爆技術的優(yōu)勢［J］.露天采礦技術，2014（8）：44-46.

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【責任編輯：解連江】

Control measures of blasting cost in Weijiamao Open-pit Mine

ZHANG Jianmin，YANG Jing
(Northern Weijiamao Coal Electricity Co.,Ltd.,Ordos 010300,China)

In order to strengthen the management of blasting cost,blasting material cost is separated from the whole operation contract cost,which is controlled by the company.Meanwhile,the company performs standard assessment management on the two indicators,including explosive consumption and blasting output per meter hole.We has achieved the remarkable success in the cost control work and accumulated some work experience.

blasting material cost;separation;explosive consumption;blasting output per meter hole;blasting cost control

F273.4

B

1671－9816（2017）01－0031－04

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.01.009

張建民，楊靖.魏家峁露天煤礦爆破成本的管控措施［J］.露天采礦技術，2017，32（1）：31-33.

2016-07-23

張建民（1986—），男，山東單縣人，助理工程師，畢業(yè)于遼寧工程技術大學，現就職于北方魏家峁煤電有限責任公司，從事爆破管理工作。