淺談降低露天爆破大塊率及控制根底產(chǎn)生的措施

段筱龑

摘要：大塊率以及根底兩項(xiàng)指標(biāo)常常被用來衡量露天爆破工作的質(zhì)量，如果這兩項(xiàng)指標(biāo)超出了合理范圍，則會(huì)降低爆破作業(yè)的質(zhì)量，影響礦山生產(chǎn)的效率，產(chǎn)生不必要的安全問題。本文主要從露天爆破大塊率以及根底產(chǎn)生原因分析入手，進(jìn)而探討降低露天爆破大塊率以及控制根底產(chǎn)生的措施。

關(guān)鍵詞：爆破作業(yè);露天;爆破大塊率;根底產(chǎn)生

爆破作業(yè)是露天采礦的重要工作內(nèi)容，如果不能滿足安全生產(chǎn)的要求，不僅會(huì)影響工程的順利推進(jìn)，還會(huì)對(duì)相關(guān)人員的生命安全產(chǎn)生威脅。因此，需要做好問題原因分析，提高露天爆破作業(yè)的質(zhì)量水平，保證工作效率的同時(shí)做好安全生產(chǎn)工作。

一、露天爆破大塊產(chǎn)生的原因分析

在進(jìn)行露天爆破作業(yè)時(shí)，所遇到的地質(zhì)往往較為復(fù)雜，從而導(dǎo)致大塊率的上升。一般來說，大塊產(chǎn)生的地區(qū)較為集中，主要分布在爆破區(qū)的前排孔、孔網(wǎng)面積較大的兩孔之間等地方。在進(jìn)行降低大塊率時(shí)，要明確大塊主要分布的地區(qū)，進(jìn)而才能做好大塊率降低工作。同時(shí)，更要明確露天爆破大塊產(chǎn)生的原因，從原因入手進(jìn)行問題的解決。露天爆破大塊產(chǎn)生受到多種因素的影響，主要包含以下幾個(gè)因素：

（一）有效自由面的缺失

有效自由面的缺失導(dǎo)致應(yīng)力波對(duì)局部的被曝巖體不能進(jìn)行有效作用，從而難以降低大塊率。有效自由面一般位于邊孔與坡面之間，借助自由面，應(yīng)力波的作用才能發(fā)揮。

（二）前一炮的影響

在爆破作業(yè)進(jìn)行過程中，爆區(qū)的前排孔會(huì)受到前一炮的作用產(chǎn)生縫隙，應(yīng)力波以及氣體通過產(chǎn)生的縫隙向外排出，從而降低應(yīng)力波以及氣體的有效力。對(duì)于巖體的作用力受到前一炮的負(fù)面影響，難以發(fā)揮有效作用力。如果前排巖石缺乏運(yùn)動(dòng)阻力，巖石之間的相互作用會(huì)進(jìn)一步減弱。

（三）炸藥集中化分布

炸藥集中在炮孔底部，會(huì)影響炮孔填塞段能量的傳達(dá)，下部的巖石力量較為充分，但是炮孔的上部巖石難以獲得充足的炸藥力量，這種力量的不均衡，容易導(dǎo)致大塊的產(chǎn)生。

（四）孔網(wǎng)參數(shù)較大或者不均勻

首先，如果孔網(wǎng)的參數(shù)較大，即孔距、排距過大，孔網(wǎng)中間很容易產(chǎn)生大塊。從另一方面來說，如果孔距、排距過小，其中間的巖石就會(huì)過于粉碎。其次，如果孔網(wǎng)的參數(shù)不均勻，則會(huì)直接導(dǎo)致炸藥能量的不均勻。在這種不均勻受力的條件下，巖石不能得到充分粉碎，從而產(chǎn)生大塊。

（五）地質(zhì)構(gòu)造的影響

一般來說，如果地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，則會(huì)存在大量的裂隙。爆破作業(yè)產(chǎn)生的應(yīng)力波會(huì)因?yàn)榱严兜脑蚨档妥陨淼哪芰浚沟米饔糜趲r石上的能力明顯降低，從而產(chǎn)生大塊。

（六）軟硬巖層交界面部位

大塊很容易產(chǎn)生于軟硬巖層的交界面部位，對(duì)于巖層的軟弱面，其能夠得到較為充分的力量從而實(shí)現(xiàn)爆破。但是對(duì)于硬巖面來說，其常常會(huì)因?yàn)榈貌坏阶銐虻谋颇芰Χa(chǎn)生大塊[1]。

（七）單孔炸藥量及延期時(shí)間

為了保證炸藥的爆破效果，需要進(jìn)行單孔炸藥量及延期時(shí)間的合理控制，如果無法合理確定單孔炸藥量及延期時(shí)間，則會(huì)大大提高大塊率，影響最終的爆破效果。

二、降低露天爆破大塊率的措施分析

（一）選擇合理的孔網(wǎng)參數(shù)

在進(jìn)行露天爆破作業(yè)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行孔網(wǎng)參數(shù)的合理選擇，進(jìn)而保證爆破的效果?？拙W(wǎng)參數(shù)的選擇常常與巖石的性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造以及臺(tái)階的高度有關(guān)，在合理布孔環(huán)節(jié)，要做好環(huán)境的考察，充分了解實(shí)際情況，才能做出合理的選擇。第一，要合理確定抵抗線，無論抵抗線過小還是過大，都會(huì)影響爆破的效果。作為影響爆破效果的重要參考數(shù)據(jù)，需要根據(jù)實(shí)際情況合理控制抵抗線的范圍，及有效避免飛炮問題的產(chǎn)生，也能降低露天爆破大塊率。第二，確定合理的孔、排距離。根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行孔、排距的確定，如果巖石較為硬，一般會(huì)選擇較小的孔、排距;如果巖體風(fēng)化程度較大且完整性較好，可以采取較大的孔、排距。第三，選擇布孔的類型，例如可以選擇梅花形布孔。梅花形布孔這種布孔方式雖然有其弊端，但是優(yōu)勢(shì)較為明顯，可以實(shí)現(xiàn)爆破能力的均衡性，有效避免大塊的產(chǎn)生。

（二）選擇合理的炸藥單耗

在進(jìn)行合理的炸藥單耗選擇時(shí)，不能憑經(jīng)驗(yàn)，這樣的選擇行為具有較大的隨意性，很容易產(chǎn)生大塊率或者飛石危害。在進(jìn)行炸藥單耗的選擇時(shí)，可以依據(jù)公式Q=ahwq。在該公式中，Q代表單孔裝藥量，單位是kg;a代表排距，單位是m;h代表臺(tái)階高度，單位是m;w代表抵抗線，單位是m;q代表炸藥單耗，單位是Kg/m?。在使用該公式進(jìn)行炸藥單耗計(jì)算時(shí)，還是要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整，避免出現(xiàn)問題。

（三）合理的裝藥結(jié)構(gòu)

裝藥結(jié)構(gòu)的選擇要考慮到巖石的硬度大小、礦巖夾層以及節(jié)理裂隙發(fā)育等實(shí)際情況，不同情況下裝藥結(jié)構(gòu)的選擇不同。例如，當(dāng)在巖石較為堅(jiān)硬，可以選擇間隔裝藥結(jié)構(gòu)，從而滿足低旁抵抗線較小的實(shí)際情況需求，實(shí)現(xiàn)炸藥的分段。另外，如果所遇到的巖石結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，有薄弱地帶也有堅(jiān)硬地帶，可以在薄弱地帶不放置炸藥或者選擇少量的炸藥放入，這樣可以充分發(fā)揮炸藥力量的作用。在實(shí)際裝藥結(jié)構(gòu)選擇中，必須要考慮到爆破效果，做好炸藥在礦巖中的能量分布，從而達(dá)到較為良好的爆破效果[2]。

（四）合理的填塞長(zhǎng)度

選擇合理的填塞長(zhǎng)度可以充分發(fā)揮爆炸氣體的作用，達(dá)到良好的爆炸效果。對(duì)于爆破工作來說，不僅要借助炸藥的爆炸應(yīng)力波，還要合理使用爆炸氣體，通過兩者的共同作用，才能達(dá)到最終的理想爆破效果。實(shí)際爆破環(huán)節(jié)，如果爆破時(shí)填塞長(zhǎng)度較長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致爆破面的巖石破碎效果較差。如果填塞長(zhǎng)度過短，也容易出現(xiàn)沖孔現(xiàn)象，從而造成能量的浪費(fèi)，并且會(huì)產(chǎn)生根底，增加了安全生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)性[3]。

（五）確定合理的起爆時(shí)間和起爆順序

做好先爆孔為后爆孔實(shí)現(xiàn)自由面的補(bǔ)充，另外，還要確保爆破網(wǎng)路不受到破壞。在確定起爆時(shí)間和順序時(shí)，要發(fā)揮抵抗線、布孔的作用，獲得理想的爆破效果。

三、根底產(chǎn)生的原因分析

根底產(chǎn)生的原因包含多種因素。第一，底盤抵抗線過大會(huì)導(dǎo)致根底的產(chǎn)生。第二，底盤傾斜角度如果過小也會(huì)影響底盤抵抗線，從而產(chǎn)生根底。第三，擠壓爆破的力量。第四，盲炮的產(chǎn)生。第五，鉆孔深度不在同一水平面上。

四、控制根底產(chǎn)生的措施分析

（一）確定合理的底盤抵抗線

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式來進(jìn)行合理底盤抵抗線的確定，避免因?yàn)榈妆P抵抗線選擇的失誤影響最終的爆破效果[4]。

（二）補(bǔ)抬炮

如果底盤的傾斜角度過小，需要進(jìn)行加大加深，可以采取補(bǔ)抬炮進(jìn)行處理，加大底盤的傾斜角度。另外，注意開采的方向，防止臺(tái)階滑坡問題的出現(xiàn)。

（三）合理的炮孔超深

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爆破工作時(shí)，常常會(huì)因?yàn)槌畹拇_定而產(chǎn)生問題。一方面，如果超深過大，會(huì)導(dǎo)致下一臺(tái)階的破碎，進(jìn)而導(dǎo)致臺(tái)階不平。另一方面如果超深過小就會(huì)產(chǎn)生根底。因此，選擇合適的炮孔超深十分重要。選擇時(shí)要充分了解現(xiàn)場(chǎng)巖體的性質(zhì)，進(jìn)而結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和公式進(jìn)行確定[5]。

（四）避免因擠壓爆破和盲炮產(chǎn)生根底

做好衛(wèi)生清理工作，獲得有效的自由面，從而有效避免根底的產(chǎn)生。另外，避免盲炮的產(chǎn)生，通過選擇合適的爆破器材，從而提高操作行為的規(guī)范性。

結(jié)語

在進(jìn)行露天爆破作業(yè)時(shí)，需要合理控制爆堆大塊率的合理范圍，做好根底產(chǎn)生的控制工作。在進(jìn)行露天采礦作業(yè)時(shí)，必須合理開展爆破作業(yè)，從而保證露天采礦作業(yè)的質(zhì)量。如果爆破作業(yè)發(fā)生問題，那么會(huì)直接影響到露天采礦作業(yè)的進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]廖濤，蒲傳金，劉鋒，等.露天礦中深孔爆破大塊產(chǎn)生的原因及采取 的措施[J].化工礦物與加工，2013，42（09）：37-42.

[2]李國(guó)明.扎哈淖爾露天煤礦巖層爆破參數(shù)優(yōu)化研究[D].內(nèi)蒙古科技 大學(xué)，2015.