蔡翔
安徽天明爆破工程有限公司 安徽省 滁州市 239000
【摘 要】中深孔爆破技术的应用改变了以前浅孔爆破产能低的缺点，使在自然坡度较大的露天矿山也能使用较大的机械设备开采，而且前期投资少，经济效益好，安全可靠，很适合乡镇中小型采石场开采利用。本文对露天矿山控制爆破技术的应用进行了分析探讨。
【关键词】露天矿；中深孔爆破；钻孔设备
一、孔网布置
露天山体爆破在布置炮眼的孔排距离时，一般不会有理想的钻孔平台，当然在施工中，我们会尽量在钻孔前利用机械整理出必要的平台范围，以保证钻孔平台的平整及规则，这也有利用预计出爆破方量及所需炸药的数量，此时可根据在孔网面积不变的情况下，适当减少底盘抵抗线或排距而加大孔距，可以改善爆破效果。但在无法达到此种条件的情况下，施工人员只能依据临空面的位置，最小抵抗线的方向以及具体的岩石分布情况来布置炮孔的位置。选择工作面的凸坡或缓坡处布孔，以防止在这些地方因抵抗线过大而产生大块；在底盘抵抗线过大处要在坡脚布孔，或加大超深，以防止产生根坝和大块；地形复杂时，应注意钻孔整个长度上的抵抗线变化，特别要防止因抵抗线过小而出现飞石现象。
二、钻孔设备
中深孔爆破在矿山中，一般采用潜孔钻机，小型牙轮钻机等，但这些传统的中深孔设备体积较庞大，需要较大的安装空间才能使用，而且价格昂贵，一般的中小型石灰岩矿山难以购买。近年来市场上出现了轻型潜孔钻机，如Ksz100型气，电动潜孔钻机系列，其体积小，只要一个三脚架就能支撑机体。其技术参数基本符合开采爆破要求，这为中深孔爆破技术的应用创造了物质条件。
三、钻孔
中深孔爆破技术应用在山体铲平的情况中，关于钻孔上的难度往往要比书本上写的更加复杂。首先是倾斜角度的问题：（1）钻机在打倾斜孔的时候难度比打垂直孔要大；（2）在施工中由于山体的自然坡度变化较大，施工人员无法简单的判断出角度的大小，在这种时候，钻孔的倾斜角度一般不大，大都在85°左右，近似90°，更无法达到理论上的炮眼方向与最小抵抗线方向垂直的可能。其次是钻孔中遇到岩石夹层的问题，山体的地质情况对钻孔过程的影响很大，岩层中是否存在夹层，夹层的厚度有多大，事必影响炮孔的成型质量以及在继续钻孔之后是否造成卡钻等情况出现。
四、装药
露天山体爆破的中深孔装药一般都是根据炮孔直径来选择炸药的不同类型，目前各工地所使用的浅孔钻机直径根据总体爆破方量及台阶高度的不同，一般会选择直径110mm或140mm的钻头，我们在选择炸药直径的时候，会选择比炮孔直径略小的型号（如：110mm的炮孔选择90mm的炸药），这样有利于我们在装药过程中不会出现药卷卡在炮孔中部，使底部未装药或底部装药量不够，造成爆破后底部跟坝太厚，岩石不能完全推出，效果不理想。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，在装药之前应充分了解炮孔情况，确认炮孔是否穿过夹层，夹层的厚度及位置，特别是第一排孔，如不充分了解，可能出现以下两种情况：（1）因炮孔某段位置上因岩石节理裂隙太过发育而造成炮孔内压力不够（俗称“漏气”），降低爆破能量的释放力度，影响爆破效果，也可能造成爆破飞石；（2）若炮孔中夹层所在位置偏下，而装药长度受堵塞，长度的影响不能过长，这时会出现孔上部装药量不足，爆破后大块率就会增加，影响爆破质量，增大了以后二次解小的工作难度，此时就要根据炮孔深度适当采分层装药的方式，来解决此种问题。再则就是中深孔爆破是否采取分层装药的问题，在书本上所学的知识中，我们可以认识到分层装药（或间隔装药）是在钻孔中把炸药分成数段，使炸药能量在岩石中比较均匀的分布。间隔装药结构适合于特殊地质条件下的深孔爆破，如所爆破的岩层中含有弱夹层或溶洞时，通过堵塞物将炸药布置在坚硬夹层中，可以有效地降低大快率。除非安全需要，一般不在均匀岩层中采用间隔装药结构，而是通过扩大孔网参数来调整孔口堵塞长度。这样，可以节省钻孔数量，降低钻孔成本。在实际施工中，不管环境，安全是否有影响，我们一般都很少使用间隔装药这种方式，因为这加大了装药难度，延长了装药时间，在实践过程中，若是一次进行大面积爆破时，毕竟影响施工进度。而对于爆破孔口位置的大块石数量较多的问题，可通过扩大孔网参数来调整孔口堵塞长度，如无法做到，只能依靠二次解小来解决。
五、装药量计算
中深孔爆破的单位装药量计算，书本中有详细的计算公式，对于单耗的选择上也有明确的依据，但我所想的是，我们施工人员在施工现场无法判断该岩石的坚固系数，底盘抵抗线也不能确定，只是估算。
所以在实际施工过程中有经验的爆破员会依据抵抗线长度，堵塞长度来确定装药长度该是多少，进而确定装药量。我有按照我们的设计参数计算出结果去与现场装药量进行比较，相差很大。我们所取的单耗一般都偏小，单耗一般都在0.4kg/m 3左右，如遇到环境稍差的地方，取值会更小。可能是出于安全方面考虑。我将现场实际单孔装药量倒算回去，得出该孔的单耗，发现在空网参数不变的情况下（使用直径110mm的浅孔钻孔排距一般为3m×3m，特殊情况除外）炮孔越深，单耗就越大（如孔深8m时，单耗0．45kg/m 3左右；孔深在12m以上时，单耗0．65kg/m 3左。前排考虑到安全因素，抵抗线会控制在3．5m左右，比后排距稍大。），所以我常常会想，这么大的装药量是不是有点浪费，如果不装这么多药，或者是通过采取分层装药而减少装药量，能不能达到与实际装药量一样的爆破效果，将在以后的实践中，逐步的进行探索。
六、微差起爆方式
确定合理的微差间隔时间是关系到爆破质量的重要问题，国内外已提出一些确定的原则和计算方法。由于对微差破碎矿岩的机理尚无定论，暂不能判明哪一种方法最可取。实际爆破工作中大都采用△t=kw，式中，△t为微差间隔时间，mS；k是系数，露天台阶爆破K取2～5；w为底盘抵抗线，m。一般露天矿山爆破实际采用的微差间距为15～75ms，通常用15～30ms，根据现场岩性不同，硬岩取小值，软岩取大值，排间微差和挤压爆破都可取稍长些，这样会取得较好的爆破质量。
结束语
总之，在使用过程中必须注意几个问题：一是安全平台不宜设计过大，不然爆破难以把所有的矿岩都抛掷到采场底部，增加安全平台的清扫工作量；二是后排药量比前排药量增大一定比例，不然抛掷效果也很差，增大的比例按具体地质条件而定，最好是在生产过程中不断调整其参数，使爆破效果及抛掷效果都达到最佳状态。根据我自己的观察和接触，总的来说，中深孔爆破最重要的是：（1）保证对第一排的控制，这包括抵抗线的判断和装药量的控制，后排主要是控制堵塞长度；（2）尽量减少根底部分的存在，如过爆后根底太多，这对接下来的爆破工作会带来很大影响。以上几点是我通过在现场的观察所得的一些体会，有的问题在我心中依然是疑问。在今后的工作中，还会继续通过对现场实践的观察和比较来提升自己的爆破知识。
参考文献：
[1]闫大洋.露天矿台阶预裂爆破参数优化的研究与应用[D].安徽理工大学，2014.
[2]丁小华.露天矿安全高效爆破智能化动态设计系统的研究与应用[D].中国矿业大学，2014.
[3]李发本.地下转露天矿山复杂空区安全管理与控制研究[D].西安建筑科技大学，2014.
论文作者:蔡翔
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第19期
论文发表时间:2016/8/19
标签：钻孔论文; 药量论文; 夹层论文; 露天论文; 钻机论文; 炸药论文; 长度论文; 《低碳地产》2015年第19期论文;