矿岩分离爆破技术在露天采矿中的应用

矿岩分离爆破技术在露天采矿中的应用
摘要：露天采矿多采用松动爆破技术，松动爆破是将矿岩体破碎成块体，而不
造成过多飞散的爆破技术。

但实际生产过程中松动爆破只能将矿岩整体向一个方
向推，这就导致了矿石与岩石混杂的情况发生，而矿岩分离爆破技术通过采用数
码电子雷管进行引爆，使起爆顺序更加合理，能够取得良好的矿岩分离的效果，
被广泛的应用于露天采矿当中。

文章将从矿岩分离爆破技术的特点出发，深入研
究矿岩分离爆破技术在露天采矿中的应用。

关键词：矿岩分离；爆破技术；露天采矿；应用
1 矿岩分离爆破技术的特点
1.1 能够有效的控制安全事故的发生
与传统的松动爆破技术相比，矿岩分离爆破技术采用数码电子雷管进行引爆。

一方面，引爆时间得到精确的控制，给相关从业人员的生命安全提供了坚实的保障。

另一方面，露天爆破事故的主要原因，多为爆破层次不明而产生的坠落、飞
石打击的事故，因此采用矿岩分离爆破技术能够有效的控制爆破的分段，从而减
少爆破事故的发生，增加了露天采矿的安全指数。

1.2 提高作业效率
矿岩分离爆破技术最大的特点在于毫秒延时爆破，这种爆破手法的表现为单
孔单响、逐孔起爆。

相比传统的松动爆破技术，矿岩分离爆破技术能够通过增加
矿体的裂缝与自由面，达到控制岩石运动方向的目的。

在起爆的同时，矿石已经
受到了某种程度的破坏，因此能够在瞬间自由面的引导下，将岩石推向计划的方向。

这一技术的应用，直接省去了后期矿岩分离的流程，在降低整体作业强度的
基础上，使露天采矿的效率大大增加，从而有效提高了企业的经济效益。

1.3 数字化程度提高
矿岩分离爆破技术利用了数字化的技术，将等值线图绘制的方法直接应用于
计算炮孔位置的计算上，因此实现了爆破网路的快捷设计，在一定程度上提高了
矿岩分离的应用效果与合理性。

一般来说，在毫秒延爆的过程中，岩石运动速度
非常高，单靠设计师的计算勾勒出瞬间自由面的变化趋势十分困难，但借助计算
机的等值线图的绘制功能，能够有效的对炮孔之间相邻区域内的岩石移动方向做
出判断。

从而作为矿岩分离爆破技术方案设计的指导，减少矿岩分离爆破技术炮
孔间延时的误差，在一定程度上提高了矿岩分离爆破技术的应用效果。

1.4 优化矿山的整体状况
使用矿岩分离爆破技术可以使常规的开采方式得到改观，矿岩分离爆破技术
的实现依赖于炮孔的形状，螺旋漏斗形状的炮孔，在一定程度上减少了爆破的地
震效应，从而使矿体在爆破之后，破碎块度较为均匀。

并可以通过延时爆破控制
控制应力波冲击的方向，从而提高大型设备的利用率，并有利于后续的露天矿的
开采。

同时，由于矿岩分离爆破技术采用逐孔爆破的方法，因此爆破点较为集中，因此能够形成爆破应力波叠加状态，提高空气爆破的效果，加强对矿体的反射波
拉伸作用，从而减少爆破的失误率。

在减少边坡浮动的基础上，提高了爆破的安
全性及爆破效果。

2 矿岩分离爆破技术得要求
2.1 矿岩分离控制爆破对器材的要求
矿岩分离爆破技术对于炸药器材提交了越来越低的要求，该设计要求炸药器
材的延期时间更为精确、更为敏捷。

ORICA导爆管雷管特定的段别造成构建这么
简单的网路相连比较艰难，而且所需的成本更为低廉，因而国产导爆管引信额定
误差比较小更为无法符合我们的设计施工需求。

引信时间之上的误差会轻微影响
岩石的移动方向，特别是在发生串炮或是盲炮之后，爆后爆堆的形态把难以预期，不仅绝不能构建预期目标，而且有可能减轻岩石与矿石夹杂情况。

和此相对，电
子雷管的延时精度更为精确，延时时间更为敏捷，故而自炸药器材角度来看，我
们现目前已经有的电子雷管可符合我们该项爆破技术对于器材的要求。

2.2 矿岩分离控制爆破技术对地质资料的要求
地质资料的翔实可信是矿岩剥离掌控炸药技术的前提，其翔实可信重要反映
于矿体厚度、顶底板标低的精确可信，掌控矿体产状变化规律。

所以强化生产探矿，融合已经披露的地质情况，综合性研究拟采矿石块段的空间形态，以此领导
采矿设计。

3 矿岩分离爆破技术在露天采矿中的应用
3.1 钻孔施工
钻孔施工时矿岩分离爆破技术的基础，主要分为矿体钻孔及岩体钻孔两个部分，其中矿体钻孔需要使用阿特拉斯大孔径的液压钻机，一方面，阿特拉斯大孔
径液压钻机能够根据矿体倾斜角度的变化来布置不同的孔径。

另一方面，阿特拉
斯大孔径液压钻机能够在最大的限度内保证矿体的稳定性，并且有利于露天采矿
的后续作业，从而产生良好的支护效果。

而岩体的钻孔主要用到雅鹿钻机，能够
胜任矿石与废石交界处的钻孔任务，相关工作人员在进行钻孔的过程中，要做好
钻孔的记录工作，从而把握岩体与矿体孔径之间的间距，确认矿岩分界面的深度，从而在后续的爆破流程中，获得良好的爆破效果。

3.2 炮孔要素及孔网参数
科学的选取炮孔要素及孔网参数，是矿岩分离爆破技术得以实现的基础。

在
爆破的过程中，药包爆炸产生的推动力，会随着炮孔的孔径与孔网的参数的不同
而变化，因此为了使矿石与岩石能够按照理想的方向移动，要保证最小抵抗线要
能够达到控制炮孔方向的标准。

这个参数的选取与炮眼的密度系数有着密切的联系。

因此缩小抵抗线能够保持较为完整的岩体，一般来说，将抗拒线保持在三十
厘米到五十厘米能够应付较小的矿岩分离爆破技术的应用。

面对岩体在中等强度
以上，则要将抵抗线控制在四十五厘米到六十厘米之间，方能取得较好的矿体爆
破效果。

同时，面对岩体发育等特殊情况，应该适当的缩小孔距，增大最小抵抗线。

这需要借助北方邦杰科技发展公司开发的PLUS软件，从而实现抵抗线控制
的快捷设计。

同时，也可以通过修改炮孔延时的方式，使矿石和岩石能在爆破中
自动移动到预定的位置，形成聚堆。

其中需要相关工作人员注意的问题是，临空
条件也是炮孔参数选择的重要参考，一般来说，临空条件较差的区域，会导致矿
岩分离爆破技术的爆破效果大打折扣，因此要求相关工作人员能够按照等时线的
要求，将爆破的地点选在临空面条件较好的区域，从而使矿石能够爆破的过程中
自动聚堆。

3.3 控制爆破的方式
面对不同的地形，矿岩分离爆破的方式也截然不同，因此要求相关工作人员
能够在实施矿岩分离爆破技术之前，做好勘探与调查工作。

地质勘察工作的根本
目的在于，使相关工作人员提高对露天矿施工地点岩石性质的认识，从而提高控
制爆破技术的科学性。

首先，要对岩石的强度进行分析，由于岩石的强度对控制
爆破工作产生较大的影响，因此要根据岩石的强度来制定控制爆破工作的可行性
分析，从而为后期装药量的选择工作提供依据。

同时，岩石的强度与炸药量的应
用是呈正相关的线性关系，这一点也要引起相关从业人员的注意。

为了取得满意
的爆破效果，要求适当减少孔距之间的布置，从而在控制爆破技术效果不受影响
的前提下，减少炸药的应用，一方面能够提高爆破施工的安全性，另一方面能给
相关企业带来实际的经济效益。

一般来说，底部的装药量对钻孔直径产生影响的
一个关键因素，因此要求相关设计人员按照具体的工作目标，来设计合理的卷药
工作。

另一方面，能够使用起爆网络的方式，加强堵塞段长度的控制，从而保证
控制爆破取得理想的效果。

同时，分段爆破也是提升控制爆破效果的有效途径，
通过分段爆破能够算小孔距，从而减少对岩体的破坏，给露天矿的后续开采作业
提供便利。

4、结束语
综上所述，矿岩分离爆破技术不但能够提高露天采矿的工作效率，还能在一
定程度上提升露天采矿的安全指数，并且能够使矿山的整体状况得到改善。

相关
工作人员应该注意科学的选择炮孔要素及孔网参数与爆破的方式，从而在实践中，不断提高爆破的质量，从而提高相关企业的经济效益。

参考文献：
[1]张乐，颜景龙，张宪玉，等.露天采矿矿岩分离爆破技术探索择及爆破块度
分布规律研究[J].工程爆破，2011，（3）：77-80.
[2]余铁钢，彭业宣.矿岩分离爆破技术在瓮福磷矿英坪矿段开采中的应用[J].采矿技术，2013，（4）：119-120.
[3]蒋复量，邵磊昌，宋丽霞，张森永.金属矿矿岩可爆性评价及井下采场深孔
爆破参数优化的理论与试验研究[D].中南大学，2012.。