露天礦山爆破解決“根底問題”6個技術措施

一、 選定合理的爆破參數

底盤抵抗線是指從臺階坡底線到第一排孔中心軸線的水平距離，是一個重要的爆破參數[2]。底盤抵抗線過大能造成較大的根底，過小會造成炸藥消耗量增多。在滿足安全和裝藥條件的前提下按經驗選取，可參考經驗公式

( 見式(1))：W=kd (1)

式中，W 為底盤抵抗線，m；d 為鉆孔直徑，mm；k 為系數，一般取20 ～ 30，礦巖易爆時取偏大值，難爆時取偏小值。

孔距和排距一般根據孔徑計算， 即：a=(20 ～ 30)d，b=(0．75 ～ 1)a。

實踐證明，采用正三角形布孔，即使得b=0．866a，能明顯改善礦巖破碎效果。特別是在逐孔起爆時，各方向的抵抗線均相等，爆破作用基本均勻，更能改善破碎效果。

超深是指深孔在臺階底盤標高以下的深度，其作用是降低裝藥中心的高度，以便有效克服臺階底部阻力，避免或減少根底。根據經驗，超深值確定如下h=(5 ～ 10)d。

選取超深時應注意：后排孔的超深值一般比頭排小0．5m 左右。底盤抵抗線偏小時，取偏小的值；底盤抵抗線偏大時，取偏大的值，即可適當增大超深來克服[3]。但當臺階坡面角太小、底盤抵抗線過大時，不能再過于加大超深，因為超深過大不僅浪費鉆孔和炸藥，而且由于炸藥中心過低，會使臺階上部產生較多的大塊，且破壞下一臺階表面巖體的完整性，影響下一循環的穿孔作業，甚至造成塌幫，形成廢孔。

合理的堵塞長度應能阻止爆炸氣體產物過早地沖出孔外，使破碎更加充分。采用連續柱狀裝藥時，堵塞長度一般取底盤抵抗線豹0．7 ～ 0．8 倍，視礦巖和炸藥的性質而定。露天礦深孔爆破的堵塞長度比較大，有時可以適當減少炮孔堵塞長度，以達到減少炮孔上部大塊的目的。經過實踐和觀察，認為堵塞長度不宜小于孔徑的20 ～ 25 倍，否則易產生飛石。

炸藥消耗量與巖石堅固性系數的關系。

以多孔粒狀銨油炸藥為標準，如果采用其他種類炸藥，需要進行換算，確定實際單位炸藥消耗量。根據經驗，在保證爆破安全的前提下，可以適當增大q 來改善爆破質量。

在合理選取其他爆破參數的條件下，每孔裝藥量Q 可按式(2) 計算：Q=qaHW (2)

式中，H 為臺階高度，m。

根據經驗，在多排孔爆破時，后排孔的q 值應取為第1 排孔q 值的1．1 ～ 1．3 倍。

二、采用等時線為對角斜線的起爆方式

沿炮孔圍成的四邊形對角線方向的孔基本上是同時起爆的。對角起爆是寬孔距爆破技術應用的典范，寬孔距爆破技術就是適當拉大孔距而縮小抵抗線。對角起爆同寬孔距技術的原理一樣，炮孔數與普通方法一樣，每個炮孔的裝藥量也相同，只是抵抗線減小，而孔距a 按同樣比例增加，使得應力降低區位于礦巖起爆層以外的空間，有利于減少大塊的產生。

三、 采用合理的裝藥結構

采用垂直孔爆破時，由于底部阻力較大，有必要使用超深將藥包中心下降到坡底水平附近，但這易使臺階上部炸藥分布過少而產生大塊，必須采用合理的裝藥結構。

(1) 中間氣體間隔分段裝藥。中間間隔分段裝藥是指將深孔中炸藥分成2 ～ 3 段，用適當長度的氣體或炮泥等間隔物隔開。采用分段裝藥可避免炸藥過于集中在深孔下部，使臺階中、上部礦巖也能受到不同程度的破碎，減少塌落形成的大塊。

(2) 混合裝藥。在深孔底部裝高密度、高威力炸藥，在上部裝入普通硝銨炸藥，以適應臺階礦巖阻力下大上小的規律，既避免了臺階根底，又減少臺階上部大塊的產生。目前，宜化露天礦頭排孔底盤抵抗線較大時，多采用底部裝乳膠炸藥，上部裝多孔粒狀銨油炸藥，取得了一定的良好效果。

四、采用壓碴爆破

壓碴爆破 是指在工作面殘留有一定厚度爆堆的情況下的爆破，碴堆的存在為擠壓創造了條件，不僅控制爆堆寬度、避免礦巖飛散，而且能延長爆破的有效作用時間，改善炸藥能的利用和破碎效果，從而減少大塊的產生。同時工作面上留有一定厚度的爆堆，可以縮小頭排孔底盤抵抗線，避免或減少根底。該方法在清碴時臺階坡面傾角較緩時比較適用。

五、 選擇合理的孔間起爆間隔時間

確定合理的孔間起爆間隔時間是關系到爆破質量的重要問題，國內外在實際爆破工作中大都采用△ t=kW式中，△ t 為先后起爆的相鄰孔間起爆間隔時間，ms ；而是系數，露天臺階爆破后取2 ～ 5。

一般礦山爆破實際采用的微差間隔時間為17 ～ 100ms，通常用25 ～ 65ms。硬巖取較小值，軟巖取較大值，擠壓爆破可取稍長些，這樣會取得較好的破碎質量。

六、優化鉆孔方法

從臺階深孔爆破效果看，斜孔優于垂直孔，因為沿深孔全長上抵抗線相等，因而礦巖破碎均勻，大塊、根底少，還容易保持所需臺階坡面角，爆后坡面平整，有利于下一循環的穿孔爆破工作，且因鉆機至臺階坡頂線間距離較大，操作人員和鉆機設備均較安全。目前的鉆機穿孔和爆破綜合效率最高的是牙輪鉆機，而它主要限于垂直向下穿孔，潛孔鉆機雖能打斜孔，但效率不太高，盡管如此，有時還可以考慮斜孔爆破。有條件時在頭排大抵抗線處采用垂直炮孔和傾斜炮孔相結合的方式來克服頭排大抵抗線，而后排炮孔采用垂直孔，這樣既不影響穿孔和爆破的綜合效率，又能有效地改善爆破質量。

當前排孔底盤抵抗線大時，打對孔即打加密孔，同組孔間距為孔徑的5 倍以內，相鄰組對孔間距適當加大，加大到接近正面底盤抵抗線，并且同組對孔同時起爆，實質上是增加臺階底部裝藥量，有利于克服臺階較人的底盤抵抗線，減少根底。

當露天礦臺階底盤抵抗線過大且臺階坡面清碴時，進行爆前拉底也是有效的方法。爆前拉底是在正常采掘爆孔爆破之前，采用潛孔鉆機提前在清碴臺階底盤抵抗線過大的根部打好斜孔，與正常采掘爆孔同時起爆，避免爆后產生根底。

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