趙林

摘 要： 隨著爆破技術(shù)和爆破設(shè)施的日益提高與發(fā)展，露天深孔爆破技術(shù)的優(yōu)越性已經(jīng)被人們所認(rèn)識和重視，以致該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于礦山剝離、采礦、水利工程、鐵路開挖等相關(guān)工程領(lǐng)域。為避免拒爆現(xiàn)象的產(chǎn)生，露天礦山在生產(chǎn)過程中一直在尋求傳爆可靠的導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路。導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路雖然具有傳爆可靠性高，自身抗折損能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其成本較高，且難實(shí)現(xiàn)多排孔微差起爆，一般僅作為輔助起爆網(wǎng)路，主要用于礦山臺階靠近最終邊幫的預(yù)裂爆破或光面爆破，不適合礦山臺階多排孔生產(chǎn)爆破。

關(guān)鍵詞： 露天深孔臺階爆破;塑料導(dǎo)爆索;水孔

【中圖分類號】TD235.4 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.246

深孔爆破的效果取決于多方面的因素，孔網(wǎng)參數(shù)的確定、爆破器材的選擇、施爆巖體的地質(zhì)構(gòu)造及施工質(zhì)量的好壞都能影響深孔爆破的結(jié)果，而受大氣降水和地下水影響造成的深孔積水問題也是爆破技術(shù)人員經(jīng)常面臨的難題。露天礦深孔爆破是露天礦山開采的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是礦山生產(chǎn)組織的中心。我國大型礦山現(xiàn)普遍采用大孔徑牙輪鉆機(jī)穿孔，實(shí)現(xiàn)了大區(qū)、多排微差深孔爆破，對孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、充填方法、起爆順序、微差間隔時(shí)間進(jìn)行了較深入的研究，臺階深孔爆破技術(shù)得到了較大的發(fā)展，爆破技術(shù)的發(fā)展大幅提高了礦山生產(chǎn)的綜合生產(chǎn)效率。

1 深孔積水來源及其對爆破施工所帶來的影響

1.1 深孔積水來源。深孔積水一般來源于大氣降水、地下承壓水和捕塵水。1） 大氣降水。大氣降水產(chǎn)生的地表徑流流入炮孔或滲入地下巖層裂隙充入炮孔，成為雨季深孔積水的主要來源。2） 地下承壓水。地下承壓水是造成節(jié)理裂隙發(fā)育地段深孔積水的長期和主要來源，其水量大，影響較嚴(yán)重。3） 捕塵水。穿孔作業(yè)過程中為避免產(chǎn)塵危害周圍工作人員健康，常常會(huì)進(jìn)行濕式除塵。這種作業(yè)方式所產(chǎn)生的深孔積水量不多，對爆破裝藥的影響不大，主要是影響炸藥的選擇。

1.2 深孔積水對爆破施工所帶來的影響。1） 影響爆破器材的選擇。深孔積水必須采用防水性的乳化炸藥進(jìn)行裝藥，不得采用不防水的硝銨炸藥，同時(shí)還得采用防水性較好的數(shù)碼電子雷作為起爆器材，不得采用電雷管作起爆器材（ 水孔中電雷管腳線易破損造成短路） 2） 影響施工。有水炮孔在進(jìn)行炸藥裝填時(shí)如果直接丟入空中，在孔內(nèi)水深3 米以下時(shí)，炸藥高速接觸水面時(shí)會(huì)導(dǎo)致藥卷下部變形膨大而卡在水面附近，這樣一來，底部無藥，爆破后會(huì)形成根底，同時(shí)也會(huì)影響后排孔的爆破效果。在孔內(nèi)水面很高的情況下，將藥卷自由丟入孔中，由于炸藥密度略大于水，在快速裝藥時(shí)極有可能導(dǎo)致藥柱之間脫節(jié)，非電起爆時(shí)，斷藥如超過殉爆距離則會(huì)造成拒爆，進(jìn)而影響爆破效果。3） 造成對炮孔的損孔。在風(fēng)化變質(zhì)千枚狀巖層進(jìn)行穿孔時(shí)，如炮孔長時(shí)間處于水的浸泡之中，在裝填炸藥時(shí)，極有可能因水的原因?qū)е屡诳讚p壞而造成斷藥，進(jìn)而因部分炸藥拒爆而惡化爆破效果，遺留爆破隱患。另外水的長時(shí)間浸泡還會(huì)降低炮孔的有效深度，造成爆后遺留根底，在孔口很爛，水量很大或暴雨季節(jié)時(shí)極易導(dǎo)致廢炮。

2 露天深孔臺階爆破中塑料導(dǎo)爆索在水孔中的應(yīng)用

2.1 合理選擇起爆方式。起爆方式的選擇對爆堆分布狀態(tài)、爆堆塊度的均勻程度等產(chǎn)生較大影響，通過斜線起爆、V 型起爆等方式，優(yōu)化了實(shí)際孔距與實(shí)際抵抗線情況，通過這種寬孔距爆破形式，進(jìn)一步提高破碎巖石的效果，但是V 型起爆方式的頂尖炮孔可能比同段位的炮孔起爆時(shí)間早，而該孔受到較大夾制作用，產(chǎn)生根底、大塊等現(xiàn)象，通過V 型張角，可較好改善這一問題，即梯形起爆。

2.2 含水深孔裝藥。露天采礦的深孔爆破技術(shù)通常采取短間隔延時(shí)起爆方式，有關(guān)設(shè)計(jì)的起爆網(wǎng)路，必須確保每個(gè)孔都能實(shí)現(xiàn)自由崩落。每個(gè)炮孔之間、排與排之間的延遲時(shí)間，主要為了后排爆破具有一定自由面，按照每米最低抵抗線延遲為15ms 為標(biāo)準(zhǔn)，合理確定最佳延遲時(shí)間。通過選擇恰當(dāng)?shù)难訒r(shí)間隔，可獲得良好爆破效果，減少飛石可能性，并給后排的巖石爆破提供充足的向前移動(dòng)時(shí)間，確保后排爆破順利進(jìn)行。壓氣排水裝置是用充氣膠囊封住孔口，排水管穿過膠囊伸入孔底，充氣管輸高壓空氣入孔內(nèi)積水面之上，積水在壓力作用下經(jīng)排水管流至孔外，將積水排干。應(yīng)用炮孔排水車進(jìn)行排水炮孔排水車是一種新型高效露天炮孔排水設(shè)備，排水孔徑150mm，殘水深度不超過250mm，排水揚(yáng)程25m，排水效率150L/min，排水效果較好。露天礦深孔一般在10m以上，采用毛竹或杉木棍壓藥時(shí)，要想裝填到位，長度必須得同孔深相近，這么長的工具要想豎起決非易事。在深孔積水較多時(shí)，會(huì)因水的浮力造成壓藥困難，且千枚狀巖層水炮極有可能會(huì)因反復(fù)地送提壓藥工具而造成炮孔損毀或報(bào)廢。

2.3 針對斷藥如超過殉爆距離則會(huì)造成拒爆，進(jìn)而影響爆破效果情況，目前采用“魚鉤釣魚式”吊裝乳化，藥卷到孔底后將吊繩扯出;在魚鉤釣魚式吊裝乳化基礎(chǔ)上再采用導(dǎo)爆索將藥卷進(jìn)行串聯(lián)，重點(diǎn)還是底部2-3米（因底部炮孔經(jīng)過水浸泡有泥漿導(dǎo)致無法殉爆）串聯(lián)后可有效減少底部炸藥拒爆，降低根底。每兩排炮孔中間布置一根主干線導(dǎo)爆索，多排孔爆破時(shí)，多根主線導(dǎo)爆索簇并聯(lián)在激發(fā)裝置上;在每根主干線導(dǎo)爆索上分別安裝延期繼爆管，控制繼爆管后各主干線之間的微差時(shí)間間隔，同時(shí)保證靠近自由面的前排主干線繼爆管比后排主干線繼爆管段位低1～2個(gè)級別。各主干線導(dǎo)爆索兩側(cè)的兩排炮孔通過各自孔內(nèi)的支線導(dǎo)爆管與主干線導(dǎo)爆索簇并聯(lián);每排炮孔內(nèi)布設(shè)支線導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆管雷管和藥包。將同排相鄰的每1～3個(gè)炮孔分為1個(gè)小組，同排各組炮孔內(nèi)的導(dǎo)爆管雷管按照1～2個(gè)段位的延期時(shí)間進(jìn)行微差累加控制同排各組炮孔之間的微差時(shí)間間隔，每根主干線導(dǎo)爆索控制的兩排炮孔中，靠近自由面的前排炮孔比對應(yīng)的后排炮孔低1～2個(gè)段位，以控制兩排炮孔間的微差時(shí)間間隔。該起爆網(wǎng)路采用導(dǎo)爆索作為傳爆主干線，可增強(qiáng)主干線傳爆的可靠性;采用導(dǎo)爆管作為入孔支線可減少導(dǎo)爆索的使用量，較導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路成本低，其配備的導(dǎo)爆管雷管較延期繼爆管成本低、段位級別多，因此，導(dǎo)爆管導(dǎo)爆索耦合起爆網(wǎng)路具有傳爆可靠，經(jīng)濟(jì)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模較大的礦山臺階多排孔微差爆破。

當(dāng)前露天礦為了適應(yīng)礦山設(shè)備大型化、安全發(fā)展的要求，深孔爆破技術(shù)正向著精準(zhǔn)化、規(guī)?；?、大孔距小抵抗線爆破技術(shù)、爆破施工機(jī)械化和安全高效化的方向發(fā)展。理論分析該起爆網(wǎng)路適用于單次爆破量較大的礦山臺階多排孔微差爆破。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉毅成.巖石爆破理論與技術(shù)新進(jìn)展[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2018.

[2] 金驥良，顧毅成.工程爆破實(shí)踐[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2018.