銅礦露天爆破技術的改進措施研究

張文斌

（中鐵十九局集團礦業投資有限公司，北京 100071）

0 引言

露天銅礦在開采的過程中，時常會需要用到爆破技術，爆破技術作為一項重要的技術手段，對于露天銅礦的開采具有重要意義，不但能夠對礦上開采中的阻礙物進行去除，更能直接影響其他設備的工作效率。因此，露天銅礦的爆破技術是研究的重點和方向。

1 銅礦露天爆破中存在的問題

在露天銅礦爆破的過程中，發現有很多礦場都存在爆破之后大塊、根底的問題，大塊和根底主要出現于一些孔網較大的部位以及盲炮，也就是藥包拒爆的部位。其他地方例如廢棄孔洞、臺階根部等部位也會出現大塊和根底的情況。大塊和根底作為爆破過程中的殘留部分，如果不加以處理將會影響后續的爆破和施工，對人員財產安全都會造成一定影響。其出現原因主要有以下5 個方面：

（1）在爆破的過程中，火藥柱因為炮孔較深、較大，導致重心不穩，在爆破的時候不夠均勻，就會導致大塊的出現。而根底的出現多是因為炮孔的深度和大小都過小，火藥柱的威力被限制，導致爆破的不完全，根底由此出現。

（2）大塊和根底的出現，主要因為孔網具備過大的參數，導致在爆破的時候，巖體爆破力度不均勻，特別是在中心部位爆破力度嚴重不足，會出現大塊和根底。

（3）在爆破的過程中，炮孔的距離較大會出現大塊和根底，距離過大主要是因為外界因素的影響，也有設置錯誤情況的存在，距離過大和過小都會導致爆破力度的不均勻，因此出現大塊和根底。

（4）爆破的過程中，由于炮孔出現堵塞，且堵塞的長度過長，容易出現大塊和根底，主要是因為堵塞長度長會導致炮孔受力減少，從而導致爆破力度不均。

（5）廢棄炮孔沒有完全堵塞。因為廢棄炮孔沒有進行完全的堵塞，容易造成爆破過程中大量大塊的產生，有時還伴隨著飛石產生，很容易對周邊的人員和財產安全造成威脅。因為廢棄炮孔沒有得到完全的堵塞，本身就具備一定的炮孔作用和引導作用，火藥的能量也因此不能完全的釋放。

2 銅礦露天爆破技術的改進措施

2.1 設置選擇合理的爆破參數

為了對銅礦的露天爆破技術進行優化和改良，首先要對露天銅礦的爆破參數進行優化和合理選擇。

（1）作為重要的爆破參數之一，底盤抵抗線具有重要的作用。底盤抵抗線就是臺階坡底線與第一排空心軸線之間的距離。底盤抵抗線的數值和參數有較為嚴格的要求，不能過大或過小，過大很容易在爆破的過程中出現根底，過小則會導致火藥用量的增加，提高爆破成本。底盤抵抗線的合理確定格外重要，W=K×D是底盤抵抗線的計算公式，根據此公式計算的底盤抵抗線比較合理，其中W 代表底盤抵抗線、K 代表系數、D 代表鉆孔直徑。

（2）露天銅礦的爆破還需要精確的計算爆破炮孔的距離，距離主要有兩種，一種是排距，另一種是孔距，他們的計算公式分別為b=（0.75-1）a 和a=（20-30）d。而根據實際證明和驗算，分析出當b=1.886a 的情況下，可以布置正三角炮孔，并且可以爆破成功。這種排列方式的炮孔可以很好的完成爆破，促進爆破的均勻，無論是逐個爆破還是同時爆破都可以達到良好的效果，因為這樣爆破的過程中，可以保障抵抗線在不同方位是一致的，可以有效地減少大塊和根底的產生。

（3）爆破中另外一個重要參數是超深，超深主要為了保障爆破的平整而實施的操作，具體來說是可以通過降低裝藥量和裝藥的高度，實現對爆破根底的降低。超深的計算公式為h=（5-10）d。根據該公式來看，在選擇超深數值的過程中，要注意底盤抵抗線的情況，底盤抵抗線的數值大則選大，反之則選小。在實際應用的過程中，會有許多特殊情況和意外情況，例如，在爆破的過程中發現臺階的坡面比底盤抵抗線小的情況，超深就沒有增加的必要了，因為在這種情況下，超深的增大會導致火藥的增加，不好控制爆破力度。

（4）炮孔堵塞長度也是重要的參數。炮孔在爆破的過程中，如果堵塞長度不足，容易導致爆破力度的減弱，主要是因為沒有足夠的堵塞物對爆炸氣體進行堵塞。所以在實際運用中，要注意將炮孔的堵塞長度進行優化和處理，炮孔的堵塞長度要與底盤抵抗線相對應。一般來說0.75 倍的炮孔堵塞長度即可。而實際狀態下，炮孔的堵塞長度應該適當下降，保障大塊的減少。

2.2 選擇合適的起爆方式

起爆方式也是重要的措施和手段，對于銅礦的爆破有重要的意義和作用。一般來說，露天銅礦的爆破技術為對角起爆技術，就是在4 個角進行同時起爆，這種爆破方式能夠有效的拉大炮孔之間的距離，對于底盤抵抗線還有一定的控制作用。對角起爆技術在運用過程中為了避免大塊的出現，爆破孔距的距離需要按照底盤抵抗線進行同比例的提高，主要是原理就是通過增大孔距，能夠促使應力降低，并且將起爆層之間的距離拉大，大塊就不易出現了。

2.3 裝藥結構

裝藥結構是影響爆破結果的重要一環，裝藥過多或過少都會出現爆破力度不均勻的情況。在垂直起爆的過程中，可能會出現爆破底部存在較大阻力的情況，影響爆破結果，這種情況可以通過超深的方式處理，但是超深會導致火藥的重心不穩和降低，容易出現大塊和根底。所以，為了有效的處理上述問題，要對裝藥的結構進行優化。裝藥結構優化常見的方法是將火藥分成三端進行填充，并利用炮泥等物質記性分段阻隔。但是這種方法需要注意避免火藥的過于集中，尤其是應當注意和避免底部火藥量較多的情況?；旌匣鹚幰彩遣诲e的結構優化方法，混合火藥就是將普通火藥和混合火藥進行混合，其中炮孔的底部填充大威力火藥，炮孔的上部填裝普通火藥，這樣裝配的火藥可以有效避免根底和大塊的出現，保障爆破力度的相同和一致?；旌涎b藥法在實際利用的過程中，主要是利用重鉸油火藥和鉸油火藥進行混裝，有較好的效果，但是其具有一定的腐蝕性。

2.4 斜孔爆破

斜孔爆破是一種爆破手段，與垂直爆破相比，斜孔爆破的力度更為一致和均勻，在實際應用中，斜孔爆破能發揮更好的效果。斜孔爆破深孔的上、下部分具有一致抵抗線，再爆破會更加均勻和力度統一，大塊和根底的情況也就較為少見。斜孔爆破的利用范圍較廣，因為一般情況下臺階坡度可以滿足斜孔爆破要求。斜孔爆破更為安全，因為斜孔爆破下，人員和各種設備都離爆破鉆機和臺階坡頂線較遠?，F階段，很多銅礦露天爆破過程中，大多是采用的垂直爆破，因為很多礦區采用的設備多是牙輪鉆機，這種設備比較適用于垂直鉆孔，所以為了爆破的效率和有效性，有必要加強爆破設備和技術的引進。

3 爆破技術其他改善方法

3.1 嚴格控制穿孔和爆破作業質量

為了確保露天銅礦的爆破質量和優化改進爆破技術，還要對其他爆破技術進行優化和處理，特別是穿孔技術和爆破施工技術。穿孔技術要加強管理，管理的方向主要在避免穿孔過程中出現斷鉆、夾鉆、掉鉆情況的出現，并且為了避免廢孔以及孔位錯誤和誤差造成的影響，還要對孔位的施工和鉆取進行嚴格的控制，因為穿孔的位置和參數存在問題，會導致爆破質量的下降。爆破施工需要注意以下3 點：①施工方要對火藥進行全面的檢查，包括火藥的產地、特性、品種、質量等都要進行分析和檢查，并且加強對火藥的安全管理；②為了保障爆破的質量，在裝藥過程中要對爆破器材進行合理處理，特別是在填塞的過程中，對于導爆管嚴格的防護，避免導爆管的損壞和彎折；③在起爆前還要對起爆的網路進行檢查和分析，保證每一個節點都能得到應有的處理。

3.2 加大各項器材的管理力度

銅礦露天爆破工作的順利和優化，要對露天銅礦的爆破設備和其他相關設備進行嚴格處理，而且在管理的過程中還要注意以下2 點內容：

（1）要重視爆破的器材質量。因為爆破的器材直接參與了爆破工作，爆破器材的質量會很大程度上影響露天銅礦的爆破工作。要求相關單位在采購的過程中，要選擇符合工作要求的設備并進行質量檢查，保障爆破設備在性能、質量上的合格，并具備相應的證書和合格證明。以此確保盲爆以及其他情況的減少，促進爆破質量的提升，確保爆破工作的正常展開和順利進行。

（2）為了確保爆破工作的質量，還要對火藥的質量進行管理和控制?；鹚幾鳛楸乒ぷ髯罨镜囊蛩?，對爆破工作的進行有至關重要的作用。對于火藥的管理主要是確?；鹚幵诓少彽倪^程中符合爆破的使用標準，且具備相應的生產許可證明，在對火藥進行管理的過程中要注意安全性和保護性，避免對火藥的重壓和摔打，禁止火藥與明火或其他易引發明火的事物接觸，為了保障火藥的質量，還要對火藥進行干燥儲存，防止火藥受潮。

4 結束語

銅礦露天爆破工作具有重要的作用和意義，直接關系著采礦工作的進行和安全。銅礦露天爆破工作容易出現大塊、根底等問題，這些問題對后續的采礦工作和周邊人員財產安全造成嚴重威脅，必須要對爆破工作進行優化和改善提高，確保大塊和根底的減少，確保爆破過程的均勻性，保障人員和財產的安全。