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浅析露天矿山开采中深孔爆破技术的应用作者：黄明军来源：《华东科技》2013年第10期【摘要】随着国民经济的发展，露天采石业也快速发展。
我国有十万余座的露天采矿区，但是在安全上却存在着隐患。
为了保证施工安全，提高生产率，露天矿区在技术上采用技术先进的中深孔爆破技术。
文中对中深孔爆破技术的原理、优点进行简要介绍，并通过分析在应用过程中的问题，提出了具体的解决方法。
【关键词】露天矿区；中深孔爆破技术；问题；解决方法我国露天矿区众多，常采用抽底式爆破技术和浅孔爆破技术，浅孔爆破技术容易给后期的工作造成威胁，同时很容易引发山体滑坡、坍塌等安全事故。
而中深孔爆破技术的使用在很大程度上提高了露天矿区作业的安全性。
因此，我国露天矿山在开采时广泛利用中深孔爆破技术。
1 中深孔爆破技术中深孔爆破技术是我国目前在采矿、矿山剥离、水利工程等工程中广泛采用的一种爆破方式。
该爆破技术是介于抽底式爆破技术和浅孔爆破技术之间，采用专业的钻凿设备钻孔作为炸药包埋藏空间的爆破方法，一般采用5～20m的孔深，50～250mm的直孔径。
中深孔爆破技术先进，在采矿时，它遵循的是自上而下在台阶上进行的钻孔和爆破顺序；该技术爆破成本低，机械化程度高，而且安全性高，爆破周期长、爆破时所使用的器材配送管理也较为方便，使用该技术使得开采作业的条件得以提高，并且对周边开采的影响较小。
同时，该技术还具有实用性，根据露天矿山的不同地貌特征、生产规模以及资金的投入等条件采用不同的方式进行开采。
因此，我国众多露天矿区采用中深孔爆破技术作为主要的爆破方式。
2 露天矿山的中深孔爆破技术2.1 中深孔爆破技术的参数爆破参数的选择在很大程度上决定着爆破效果的好坏。
主要的爆破参数有：装药量、炮眼深度、炮眼个数等。
在开采矿石时，对中深孔爆破技术有不同的要求，如要求孔径、孔深、孔距、炮孔排数、排距、超钻深度、炸药单位耗量、填塞长度、底盘抵抗线、炮孔装药量等都具有一定的参数。
露天矿中深孔爆破根块及粉矿率控制【摘要】露天矿露天台阶中深孔爆破常采用连续偶合装药，由于炸药爆炸的高压作用于孔壁，而使其周围岩石产生严重粉碎；而且采场地质构造复杂，节理裂隙发育，爆破高压对裂隙发育的软弱岩体而言，常产生较高粉矿率；采矿中后期的凹形采场和连续装药的重心下移，极易产生根底。
本文通过原因分析，以期找到解决的途径和方法，经过改善装药结构、孔网参数、炸药性能等方面的实践，大大地降低了根块及粉矿率，提高矿山经济效益。
【关键词】根块；粉矿率；不偶合装药；乳化炸药；小抵抗线大孔距1.概况目前冶金露天矿山台阶中深孔爆破常采用连续偶合装药，由于炸药爆炸的高压作用于孔壁，而使其周围岩石产生严重粉碎；而且多数矿山采场地质构造复杂，节理裂隙发育，爆破高压对裂隙发育的软弱岩体而言，常产生较高粉矿率；此外，连续装药使装药重心下移，上部填塞高度过长，上部产生大块；采场中后期随着采矿进程，形成凹形采场，炮孔底部积水，造成炸药不沉底及炸药遇水失效，形成岩墙、根底。
因此，降低中深孔爆破产生的大块、根底及粉矿率，提高矿山经济效益，是冶金露在矿山采矿中一直需要解决的问题。
2.原因分析露天矿生产中，都希望在已定的矿岩物质条件下，采用最合理的爆破参数及炸药品种，以获得采矿生产成本最低的块底组成，即通过爆破优化，满足挖掘机和破碎机的工艺要求。
然而在矿山的生产过程中，由于裂隙岩体大量存在以及爆破设计相对滞后，装药工艺和采场的条件变化等因素的影响，矿石块度一直难以达到理想效果，主要是爆破后根块率和粉矿率偏高。
2.1爆破材料质量（1）炸药质量问题：炸药受潮硬化后会造成威力、猛度、爆速等指标下降，从而导致爆破质量差。
（2）起爆药柱爆能不足：由于起爆药柱能力不足，炸药不能完全爆轰，而是半爆轰或爆燃，减弱了炸药的威力，降低了炸药的爆能利用率。
2.2孔网参数不合理爆破的排数过多，排距过大是产生根块的主要原因之一，宽度过大越往后排岩石的夹制性越大，造成压碴，使下一次爆破易产生大块及根底。
简述地下矿山上向中深孔爆破回采眉线保护技术摘要：地下矿山上向中深孔爆破回采时，眉线处围岩破坏多是靠排炮孔的爆破，而炮孔的倾角、气垫层的长短和孔距等是决定眉线治理成效的关键爆破参数，在此基础上，对其进行优选，从而确保眉线的完整性，并在施工时确保其在开采时的安全性。
同时，对不同炮孔角度、空气垫层长度和炮孔间距的爆破数值模型进行计算，得出：炮孔角度越小，越有利于保护后排眉线的完整性。
在综合分析眉部的控制结果和生产实践的基础上，得出最佳的开孔角是80度，最佳气垫厚度是0.6米，最佳开孔距是1.0米。
在此基础上，对铜绿山进行一次原位爆破实验，原位实验证明，采场眉线及顶板及两面结构完好，破坏程度较小，炸药粒径分布较均一，取得较好的爆破成果。
关键词：上向中深孔爆破；眉线保护；研究前言"眉线"是在实际操作过程中，按一定步长进行一次爆破后，在回采巷顶的边界。
不同类型的应力作用下，眉线极易被冲刷破坏，其破坏的首要因素是断裂、节理和裂隙等地质结构，其次才是不恰当的爆炸加工条件，最后才是造成眉线破坏的重要因素。
在岩石完整度良好的采场内，由于爆破工艺设计不当，炮孔装药过多，导致炮孔内炸药能量过于集中，产生强烈的反冲效应，从而导致眉线的破坏。
眉线破损会直接威胁到下一步的爆破作业工作，进而给以后采区开采带来不良的后果。
因此，必须对眉线进行有效的控制和防护。
为此，本项目以铜绿山矿井下采场上向中深孔爆破为研究对象，采用爆炸原理，结合LS-DYNA有限元程序，对不同炮孔炮孔倾角、炮孔厚度、炮孔间隔等因素进行研究，根据"眉线"控制防护效应，优选出"尾排炮孔"的最佳爆破技术。
一、工程概况在实践中发现，在侧崩区，以切槽区域作为一个自由平面，对其进行扇形中深孔爆破，结果表明，对其眉线的损伤较大。
其中，测试场地选在-485 m中部的铜绿山9310矿区，该矿区的岩石结构完整，无明显的断裂构造，可以用作测试场地。
中深孔爆破采矿法在金矿开采中的应用摘要：中深孔采矿法在实践中安全性能良好，可以有效降低生产成本，提升开采效率与质量，应用较为广泛。
本文分析了某金矿井下中深孔爆破采矿法的应用，包概凿岩设备的选择，爆破参数的选择，装药、堵孔的操作要点以及起爆方式的选择，以期为金矿开采工作提供借鉴和参考。
关键词：中深孔爆破采矿法；金矿开采；应用1金矿采场爆破特点分析中深孔爆破法具有显著的优点，在采矿过程中，矿体可爆性比较高，能量充足，大块率较小，可以多排2～3排爆破。
除此之外，在金矿开采过程中，中深孔爆破采矿法可以提升金矿开采的效率，提高中深孔爆破技术指标，提高金矿开采的总体高度，加强井下采矿作业的效率。
采用中深孔爆破法开采金矿，可以降低矿石的损失率。
可以显著提升矿场的开采水平，实现落矿量大，分段高的矿石回采效果。
在中深孔爆破过程中，为了有效控制矿石的崩落矿量，必须优化处理装药的结构方式，提高爆破效果，综合控制中深孔崩矿的崩落矿量，提升爆破材料的利用率。
2井下中深孔爆破采矿法2.1凿岩设备国内大多数的金矿矿体厚度不大，形状变化多，井下作业空间相对狭小，对采矿设备、技术要求高。
因此，凿岩设备宽度不宜过大，单根钻杆长度不宜过长;井下通风不易，使用电力系统设备利于井下供风;井下运搬受空间限制较大，设备轻便、利于拆装才能快速转移、组装和投入使用，提高劳动效率;矿体赋存形态变化多样，设备能多角度调整凿岩更便于施工操作。
某金矿是一座中型金矿，地下开采，平硐+盲斜井开拓，留底柱电耙出矿，矿岩坚硬、稳固，采空区不需要支护。
目前使用中深孔凿岩设备采用KQT－120电动钻机，钻孔Φ90mm，钻杆长度2m，脚架支撑;电动钻机作业时工作面高度3m、脚架宽度2.5m左右;钻孔深度最深可达20多米;拆装简易，能人工运搬至副中段。
缺点是不能打上向钻孔。
2.2爆破参数爆破参数主要取决于矿岩性质，地下爆破受围岩夹制作用大，炸药单耗适量增加。
矿岩坚硬的，炸药单耗高，孔距、排距相对密集，孔距在20d～25d之间(d为炮孔直径)，排距为孔距的0.8～1倍;反之，炸药单耗低的矿岩，孔距、排距可放宽些，孔距在25d～30d之间，排距为孔距的0.8～1倍。
宽孔距、小抵抗线微差控制爆破技术应用摘要：本文简述了露天矿爆破时影响爆破效果的因素，提出了提高爆破质量的一些常用方法。
其中采用合理的爆破参数，爆破方法等对于提高爆破质量具有重要作用，进而提高其他采掘设备，运输设备的效率。
关键词：宽孔距；爆破质量引言弓长岭露天铁矿是目前弓长岭地区最大的露天矿，弓长岭露天铁矿是国内著名的大型露天铁矿，隶属于鞍钢集团矿业公司弓长岭矿业公司，矿区占地面积1446.78万平方米，包括独木、大砬子、何家3个采区，主要产品为铁矿石。
矿区西南距鞍山市69公里，西北距辽市39公里，矿区毗邻本辽辽高速公路，有专用宽轨铁路与辽溪线相接。
宽孔距、小抵抗线爆破是在保持炮孔负担面积不变的前提下，加大孔距、减少抵抗线，即增大密集系数的一种爆破技术。
该项技术无论在改善爆破质量，还是降低单耗、增大延米爆破量方面都表现出巨大的潜力。
该技术在弓长岭露天铁矿爆破生产实践应用中取得了良好的效果，块度均匀，根底率降低，取得了明显的综合经济效益。
一、宽孔距爆破机理（1）增大爆破漏斗角，形成弧形自由面，为岩石受拉伸破坏创造了有利条件。
在炮孔负担面积不变的情况下，减小最小抵抗线，则爆破漏斗角随之增大。
由于每个爆破漏斗增大，就为了后排孔爆破创造了一个弧形且含有微裂隙的自由面。
实验表明：弧形自由面比平面自由面的反射拉伸应力作用范围大，有利于促进爆破漏斗边缘径向裂隙的扩展，破碎效果好。
（2）防止爆炸气体过早泄出，提高了炸药能量利用率。
由于孔距增大，爆炸气体不至由于相邻炮孔之间的裂隙过早地贯通而逸散，提高了炸药能量利用率。
（3）炮孔间应力叠加作用减弱，使单孔的径向裂隙、环装裂隙得到充分发育，有利于改善岩石的破碎质量。
[1]（4）增强辅助破碎作用。
由于抵抗线减小，弧形自由面的存在，既可使拉伸碎片获得较大的抛掷作用，又可延缓爆炸气体过早逸散的时间，使其有较大的能量推移破碎的岩体，有利于岩块的相互碰撞，增强了辅助的破碎作用。
新疆中泰集团新冶能源露天石灰石矿山中深孔台阶爆破技术参数的选定及优化应用摘要:石灰石矿山在开采过程中，虽然机械化、自动化水平不断得到提升，但爆破施工仍然是必不可少的关键环节。
施工中既要保证安全，又要满足爆破技术经济指标，改善爆破质量，降低工程的总成本。
目前在矿山开采过程中，施工单位虽然持有矿山总承包施工资质，但部分单位缺少专业的爆破人才，爆破作业中各类施工人员技能素质良莠不齐，对爆破参数的选定有较大的盲目性和随意性，爆破效果时好时坏，对矿山开采的效果影响很大。
本文较为全面地从矿山工程开采的实际情况出发，依据现场地质条件对爆破各类参数进行选定和优化，并对爆破施工过程中的技术参数管理工作进行研究，以期能有效地指导施工，创造良好的经济效益和社会效益。
一、项目概况新疆中泰集团新冶能源化工有限公司托克逊县阔什铁热克石灰岩矿位于托克逊县城200°方位，直线距离55km处，行政区划隶属托克逊县管辖。
矿山设计生产能力为500万吨/年，开采标高为1914～1615m，主要开采石灰石，作为生产电石和水泥的原料供应当地市场。
新疆永上爆破工程有限公司作为该矿山的施工总承包单位负责该矿山的爆破设计及施工工作。
二、钻孔孔径的选择根据本矿山现场地质条件和生产规模，首先确定钻孔机械，在钻孔设备确定后，一般钻孔孔径的选择余地不大。
从爆破经济效果和装药施工来分析，钻头直径与每米孔爆破方量成正比关系，孔径越大，装药越方便，越不易发生堵孔现象。
而对爆破效果来讲，无疑孔径小，炸药在岩体中分布更均匀，爆破效果更好。
所以在强风化或中风化的岩石以及覆盖层剥离时可采用大钻头（钻头直径100～165mm），而在中硬和坚硬岩石中钻孔以小钻头（钻头直径75～100mm）为宜。
综合考虑现场矿山风化地质条件及现有设备、矿山生产规模，拟选用钻机型号为HD452（配备捕尘罩），钻孔直径： 90-140mm；最大钻孔深度：30m；最终选定钻孔直径Φ115mm，钻后现场实测量孔径120mm。
