浅谈如何提高中深孔爆破效果

浅谈如何提高中深孔爆破效果
贾文义
【摘要】某矿中深孔拉底爆破效果不理想,大块产出率高.分析了炸药质量、起爆器材、装药结构、孔网参数等影响爆破效果的因素,并提出改进方法.
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2013(000)008
【总页数】2页(P88-89)
【关键词】中深孔爆破;影响因素;改进方法
【作者】贾文义
【作者单位】陈巴尔虎天宝矿业有限责任公司
【正文语种】中文
谢尔塔拉铁锌矿年设计采矿量210万t，目前实际年采矿量在130万t左右。

采用无底柱分段崩落法，采场以盘区形式布置，凿岩采用Simba1254凿岩台车和YGZ90、QZJ100B钻机凿φ76mm的上向扇形中深孔，通过中深孔爆破形成堑沟式底部结构，铲运机进路出矿。

该矿体坚固性系数f＝14～18，属坚固岩石。

通过2012年上半年对部分采场出矿调查统计发现，大块产出率达14.6%，比行业标准中深孔大块率高4.6个百分点。

由于大块产出率高，二次破碎所消耗的爆破器材也随之增加，生产成本大幅增加，采场的生产能力随之降低。

乳化炸药是利用乳化剂亲水亲油的能力，把以硝酸铵为主的过饱和水溶液和油相物
质（柴油）均匀混合在一起，成为一种抗水工业炸药。

谢尔塔拉铁锌矿爆破使用的是采购化工厂生产的乳化炸药。

此种炸药含水的多少直接影响炸药性能。

含水太多，因其取代了部分炸药组分的含量，同时在爆破时有一部分热能消耗在水分的汽化上，会导致炸药能量下降；水分太少，将导致氧化剂晶粒过早析出，使乳胶体不能形成或乳胶体形成之后很快硬化。

另外，这种炸药如果储存时间过长，常因温度及湿度等因素的影响，发生物理和化学变化，影响爆破质量。

特别是作为起爆药包使用的2＃岩石硝铵炸药，由于储存时间过长，吸湿和结块，易导致炸药变质，爆力、猛度和殉爆距离都有所降低，影响爆破效果，导致大块产出率高。

采取的措施：一是不采购化工厂过早生产的乳化炸药；二是对2＃岩石销铵炸药的各项性能指标及水分进行测试，合格者才用；三是对化工厂提出质量要求，要求从生产到使用每道工序把质量关；四是加强炸药库房通风、防潮管理。

爆破器材作为传爆、起爆炸药的工具，它的质量好坏直接影响爆破效果。

从充分利用炸药爆炸能量，增加应力波叠加作用效果考虑，在坑下采场多排中深孔微差爆破中，同段别的排线孔内，同段雷管之间误差间隔时间小于20ms（以被爆破脱离母体时间50ms为基准），则同段雷管爆破的矿石能被充分挤压、破碎，产生理想
的块度。

从这个意义上说，同段雷管的误差时间愈小愈好，即应采用低段号毫秒雷管；其次，相邻段别雷管引爆的炮孔排，由于低段次雷管连续两段之间的时间间隔为25ms，为避免起爆窜段现象，应加大两段雷管之间的间隔时间，即雷管跳段。

一般采用2＃、4＃、6＃等低段号雷管。

当爆破排数较多时，则采用多排同段爆
破技术。

该矿采用的是扇形中深孔爆破，一般孔深在10～17m，起爆药包放在孔口。

孔口起爆时，爆轰产物在较短时间内可以立即向孔外飞散，致使其能量主要释放于空气中，减少了向岩体做功；爆轰波由孔口向孔底传播，而其后紧跟由爆轰产物而产生的膨胀波使爆轰波衰减快，孔内压力迅速下降，爆破效果不理想。

孔口部分破坏十
分严重，而孔底必然造成破碎质量差，大块多，残孔较深甚至留下悬顶。

最后采用孔底和孔口同时起爆方法来解决这个问题。

孔底起爆，爆轰波由孔底向孔口方向传播。

由于孔壁和前方装药的约束，爆轰产物不能立即飞散，至使其能量全部或主要对岩体做功，紧跟在爆轰波后面的是一个由爆轰产物形成的高压区，这样，在炸药传爆过程中，爆轰波衰减慢，孔内压力下降缓且小，高压持续时间长。

上向扇形中深孔崩矿时，炸药在矿体中的分布极不均匀，孔口集中，孔底相对分散，在这种情况下，改用孔底起爆，起爆药包放在爆破最困难的地段，有利于炸药能量在单位体积内均匀分布，可以确保爆破临界抵抗线下获得最大爆孔压力。

另外，孔底起爆时炸药压力出现高压作用平台，下降速度缓慢，压力作用时间增长，与此相对应的最大孔壁压力冲量形成于最难爆的孔底部，因而能达到最佳爆破效果。

从投入使用来看，效果很好。

该矿采用的是BQF－100型风动压气式装药器装药，风压的大小也影响装药质量。

风压太大，粒状炸药被打成粉末，密度增大，从而引起爆轰波参数恶化，当炸药密度增大到极限密度时，导致爆速下降，甚至造成爆轰中断。

经常在爆破后检查现场发现，在孔深超过一定深度时，时常有残孔和炸药未被引爆现象出现，而且矿石的大块率明显增加。

风压太小，易造成装药密度过小或断药现象，或上向孔炸药滑脱现象，造成孔底无药。

这样爆破效果也不好，甚至造成拒爆。

所以当风压小于4
个标准大气压时应停止装药。

装药时，装药手（把握输药管的人）技术的好坏也直接影响到装药质量。

管子抽慢了，易造成堵管，装药密度过大，影响爆破效果；管子抽快了，造成装药密度过小、断药或滑脱，影响炸药传爆效果，造成大块率增加。

所以提高装药手的装药技术也是不可忽视的。

成立一支高素质的爆破专业队伍是提高爆破效果的根本保证。

炮孔装药后孔口堵塞质量的好坏，对爆破效果有较大的影响。

实践证明，良好的堵
塞可以阻止爆轰气体过早地从孔中冲出，延长气体对矿岩的作用时间，大大提高有效破碎能量，改善爆破效果，降低大块产出率。

然而在坑下大爆破中，炮孔堵塞长度很难达到0.4～0.8倍的最小抵抗线要求，一般只用塑料薄膜简单地堵一下，很
少用炮泥堵孔。

这是由于很多人对堵孔的作用认识不够，认为炸药装到孔口可起到炮泥作用。

在施工中严格检查，发现不堵炮泥，应立即按设计要求堵上。

在保持孔网面积S＝aWd（孔间距×抵抗线）和单位炸药消耗量基本不变的情况下，减小抵抗线W，增大孔间距a，使炮孔的密集系数m（m＝a／W）增大，适当变化a和W 的值，使爆破能充分作用，从而降低大块率。

经过多次试验优化，取a
＝2.1～2.4m，W＝1.6m，m＝1.43～1.45。

同时，在布孔设计时对相邻两排孔
进行交错布置，同段次起爆，相互作用，从而达到减少大块的目的，经多次实践均起到较好效果。

凿岩台车和浅孔钻机的深度、角度偏差分别为：±0.5m、±1°和±0.5m、±1.5°。

如果误差较大，直接影响爆破效果。

在生产中，存在采切比大，炸药单耗、大块产出率较高，其中中深孔质量也是一方面。

中深孔质量不仅影响爆破效果，也是影响爆破优化的重要障碍。

中深孔质量对爆破效果影响表现在孔深误差、角度误差和排线误差3个方面。

孔深不够（误差0.5～1.5m），导致底部所需能量不够，矿石
得不到充分破碎，易产生根底，并使后排排线孔孔底爆破的抵抗线增大一倍，角度误差主要指孔倾角偏斜超过设计±1.5°以上，其孔底偏斜随着深度的加深一般可大0.5～1.0m。

排线误差是指施工排线的方位与设计不一致，形成一边抵抗线增大，一边抵抗线减小，这样也影响爆破效果导致大块率增加。

解决上述问题的办法是对每排每个中深孔都必须按设计要求进行验收，发现问题及时套孔和补孔。

另外，加强施工人员对新型设备操作培训，提高其凿岩技术水平。

提高中深孔爆破效果的途径是多方面的，既有技术上的、工艺上的，又有管理上的。

以上说到的几个方面都是从爆破实践中积累经验并提出改进方法的，从实施改进方
法后大块产出率来看，取得了较好的改善效果，不仅提高了爆破质量，降低了大块产出率，减少了二次破碎量，而且降低了炸药消耗，提高了劳动生产率，特别是大大降低了采矿成本。

中深孔爆破效果需要根据不同矿山具体情况及爆破施工等多方面因素决定，严格按照设计和规程要求施工和操作，是最为根本的改善方法。