露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)研究

李世柱

貴州開源爆破工程有限公司 貴州貴陽 551400

由于爆破機(jī)理復(fù)雜、爆破理論滯后、爆破專業(yè)設(shè)計(jì)軟件和測量工具缺乏、作業(yè)人員素質(zhì)不高等原因，目前國內(nèi)礦山爆破技術(shù)水平總體比較粗放，普遍存在爆破設(shè)計(jì)依靠經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)，缺少定量分析，爆破作業(yè)人員往往依靠經(jīng)驗(yàn)施工，隨意性比較大，出現(xiàn)爆破后大塊和根底較多，工作面平整度差，礦石損失、貧化嚴(yán)重，邊坡穩(wěn)定性遭到破壞等問題，爆破質(zhì)量效果較難控制。

1 露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

大型露天礦山開采大多采用的是高臺階、大區(qū)域的微差爆破模式，在爆破操作的時(shí)候會應(yīng)用到大噸位汽車、高效率旋回破碎機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)，在科技的支持下露天開采開始應(yīng)用到自動化的計(jì)算機(jī)開采技術(shù)，和礦產(chǎn)資源開采息息相關(guān)的爆破工藝也朝著數(shù)字化、自動化的方向發(fā)展，特別是高精密度毫秒導(dǎo)爆管雷管和電子雷管的聯(lián)合使用，為露天礦山爆破施工作業(yè)提供了更安全的爆破手段[1]。

2 精細(xì)化管理內(nèi)涵和實(shí)施必要性

精細(xì)化管理是一種先進(jìn)的管理思想，主要是指通過系統(tǒng)化、規(guī)則化的手段來簡化組織管理模式，為系統(tǒng)管理工作順利進(jìn)行提供重要支持。在激烈的社會主義市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，精細(xì)化管理在爆破工程，特別是在大型爆破工程領(lǐng)域的應(yīng)用變得更加重要，通過精細(xì)化管理能夠提升爆破技術(shù)應(yīng)用成效。

3 露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)應(yīng)用研究

3.1 爆破技術(shù)應(yīng)用的定量設(shè)計(jì)

在開展礦山資源爆破實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)候應(yīng)用專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件，諸如QED、ShotPlus、GPS等，在專業(yè)爆破軟件的作用下根據(jù)破碎機(jī)的入口石塊厚度和爆破設(shè)備條件對爆破系數(shù)進(jìn)行定量化設(shè)計(jì)，優(yōu)化爆破后的礦石塊度分布。另外，在爆破操作的時(shí)候還需要綜合考慮巖石的分布條件、鉆孔和裝藥類型等，在對爆破假設(shè)充分驗(yàn)證的情況下不斷優(yōu)化爆破系數(shù)。

第一，勘查地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在礦山爆破操作之前調(diào)查研究當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)，測量巖石結(jié)構(gòu)方位角和構(gòu)造面的產(chǎn)狀，將這些調(diào)查結(jié)果作為爆破的參考資料。第二，測量炮孔抵抗線。在裝藥之前應(yīng)用專業(yè)的激光測試儀器來測量炮孔抵抗線，精準(zhǔn)的獲取炮孔抵抗線的信息，根據(jù)獲取和信息和專業(yè)的分析軟件生成直觀化的炮孔抵抗線斷面圖，為爆破裝藥設(shè)計(jì)提供重要參考支持。第三，爆破分布能量模擬。炸藥的能量、強(qiáng)度和分布情況能夠在一定程度上衡量巖石的破損程度，通過應(yīng)有專業(yè)的爆破分析軟件能夠詳細(xì)的分析出裝藥炮孔周圍能量的分布狀態(tài)，并通過模擬炸藥能量在炮孔垂直面上的分布來判斷出裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。第四，爆破有害效應(yīng)的精準(zhǔn)化預(yù)測分析。露天礦山爆破會產(chǎn)生爆破飛石、爆破沖擊波和爆破振動等有害效應(yīng)，為此在爆破操作的時(shí)候怎樣設(shè)計(jì)出精細(xì)的參數(shù)，精準(zhǔn)預(yù)測爆破飛石的投擲距離成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。在一般情況下會應(yīng)用專業(yè)的公式來計(jì)算爆破飛石距離、沖擊波、振動。

3.2 爆破技術(shù)應(yīng)用施工精細(xì)化

第一，布孔。應(yīng)用測繩和拉皮尺的方式進(jìn)行布孔操作，在布孔之后利用水準(zhǔn)儀或者RTK來測量各個(gè)炮孔的孔口標(biāo)準(zhǔn)高、孔位大小，確保各個(gè)炮孔孔底在同一個(gè)水平位置上，之后根據(jù)測量孔位來設(shè)計(jì)爆破網(wǎng)絡(luò)。第二，鉆孔操作。應(yīng)用先進(jìn)的鉆孔機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆孔操作。在鉆孔操作的時(shí)候還需要為鉆機(jī)配備相應(yīng)的電子數(shù)字自動顯示儀，從而能夠?qū)崟r(shí)性的顯示角度、鉆孔深度、有關(guān)數(shù)據(jù)信息，在具體操作的時(shí)候操作人員還能夠通過屏幕跟蹤鉆孔進(jìn)程，了解鉆孔角度、鑿巖機(jī)壓力、鉆進(jìn)速度和鉆孔的實(shí)際深度。第三，驗(yàn)收炮孔。鉆孔精度深受鉆機(jī)性能、巖層特征、操作人員技術(shù)等因素的影響。在具體操作的時(shí)候鉆孔質(zhì)量深刻影響爆破效果。如果炮孔位置嚴(yán)重偏離了設(shè)計(jì)軌道就會改變炮孔抵線的大小和發(fā)展方向，從而會產(chǎn)生大量的大塊、飛石，從而增強(qiáng)根底的沖擊。為此，在裝藥之前需要充分驗(yàn)收炮孔，確保礦山炮孔大小達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。第四，裝藥操作。在進(jìn)行裝藥操作的時(shí)候應(yīng)用吊尺或者炮棍來測量藥物的裝載情況，確保裝載藥物的數(shù)量和裝載操作方式符合有關(guān)設(shè)計(jì)要求，避免出現(xiàn)過量裝藥的行為。在具體裝藥操作的時(shí)候需要應(yīng)用電子秤和量杯來測量炸藥的密度，確保炸藥的最終密度符合相關(guān)規(guī)范[2]。

3.3 爆破技術(shù)應(yīng)用管理精細(xì)化

第一，在爆破現(xiàn)場檢查和核對單號。參考地下煤礦一炮三檢制度體系打造爆破前后清單核對制度，對裝藥操作、爆破之前、爆破之后三個(gè)環(huán)節(jié)操作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，只有上一環(huán)節(jié)操作合乎規(guī)定才能夠進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)的操作，將影響爆破操作的因素及時(shí)控制。第二，對工作安全分析表進(jìn)行全面的分析。工作安全分析表能夠?yàn)檎麄€(gè)爆破工作的開展提供重要參考支持。比如對于鉆機(jī)作業(yè)存在的高壓觸電風(fēng)險(xiǎn)，則是可以通過工作安全分析表來進(jìn)行分析，并佩戴好絕緣手套來檢查電纜是否出現(xiàn)了損壞。第三，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)操作。爆破標(biāo)準(zhǔn)化操作程序會將爆破工作標(biāo)準(zhǔn)操作流程和基本步驟按照統(tǒng)一格式進(jìn)行描述，進(jìn)而為后續(xù)爆破作業(yè)操作提供重要指導(dǎo)支持。爆破標(biāo)準(zhǔn)作用操作程序會將爆破工作分解為多個(gè)方面的內(nèi)容，每一個(gè)工作內(nèi)容都有指定的標(biāo)準(zhǔn)，在這樣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下能夠更好的指導(dǎo)作業(yè)人員操作[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，在社會經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展支持下，爆破器材類型和器材應(yīng)用精準(zhǔn)度也相應(yīng)的得到提升，另外，面對以往爆破操作存在的問題越來越多的技術(shù)形式和技術(shù)手段也開始被人們應(yīng)用到爆破研究領(lǐng)域，礦山鉆孔爆破精細(xì)化發(fā)展成為一種必然趨勢。文章在闡述精細(xì)化管理理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)以往爆破操作經(jīng)驗(yàn)探究出一套行之有效的精細(xì)化爆破方案，旨在能夠?yàn)槁短斓V山爆破工作的深化發(fā)展提供更加有力的參考支持。