单孔单响逐孔微差爆破在某露天矿山中 深孔爆破中运用实践 桑许刚’，李闯 （１．云南华联锌铟股份有限公司，云南马关６６３７０１；２长春黄金研究院，吉林长春１３００１２） 摘要：本文以铜街一曼家寨露天矿山台阶爆破的背景，对现有爆破参数进行改进，同时采用高精度数码雷管，实现微 差爆破的合理时间设置。实践表明，该起爆方式能起到良好的爆破效果。 关键词：微差爆破；单孔单响；爆破震动；经济成本 中图分类号：ＴＤ２３５ １４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—５０６５（２０１７）１７—０１７８—２ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｌｅ－ｂｙ—ｈｏｌｅ ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｎ ａｎ ｏｐｅｎ ｐｉｔ ｑａｎｑ￣ＳＡＮＧ Ｘｕ一 ＬＩ Ｃｈｕａｎｇ ，．（１．Ｙｕｎｎａｎ Ｈｕａｌｉａｎ Ｚｉｎｃ Ｉｎｄｉｕｍ Ｃｏ，Ｌｔｄ，Ｍａｇｕａｎ ６６３７０１，Ｃｈｉｎａ；２ Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ ｇｏｌｄ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｏｆ ｂｅｎｃｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｃｏｐｐｅｒ Ｓｔｒｅｅｔ ｍａｎ ｏｐｅｎ ｐｉｔ ｍｉｎｅ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｄｉｇｉｔａｌ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｔｉｍｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｇｏｏｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ；Ｓｉｎｇｌｅ——ｈｏｌｅ ｓｉｎｇｌｅ——ｓｈｏｔ；Ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；Ｃｏｓｔ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｙ 铜街一曼家寨露天矿山主要采用露天中深孔爆破的方 式进行爆破，矿山地质条件复杂，矿山降雨量较多，易形成 水孔的影响，爆破后存在震动大、爆堆不均匀、矿岩大块率 （３）目前，爆区内地质条件复杂，地下水位低，穿孔过 程中水孔较多，造成装药不充分、装药密度降低，在爆炸过 程中使得炸药能量较大损失，爆破作用相对减弱，易产生大 较高。鉴于此爆破方式所产生的一系列问题，现须对装药结 构及爆破技术条件进行改进和提升，以达到满足安全经济的 生产能力…。本文以铜街一曼家寨露天矿山１２６０ｍ平台为 块，从而影响铲装设备的生产效率。 （４）此爆破区域大部分岩石较硬，爆破过程中为了降低 大块率，增加了炸药用量，使得爆破过程中爆破冲击波增强， 而此区域又位于ＦＯ断层附近，该区域边坡处在蠕动变形期， 而爆破震动较大的影响了边坡的稳定性，加快了边坡滑动， 有必要通过采用合理的措施对爆破网络等参数进行调整，以 达到合理控制相关爆破震动及爆破飞石等现象的发生。 背景，对装药结构及联结爆破网络进行改进，采用空气间隔 装药及微差方式进行探索性试验。 １工程背景 本文以１２６０ｍ平台为背景，爆破区域岩层总体倾向向西， 矿区成矿类型与构造关系密切，岩石节理裂隙发育，岩石破碎， ３微差爆破理论 关于微差爆破的原理，国内外众多学者进行了大量的相 总体岩石硬度系数ｆ一４．０，采用露天台阶爆破，台阶高度１５ｍ。 关研究，涉及的理论主要包括：应力波相互干涉假说、自由 ２现有爆破技术难点 根据现有的中深孔爆破实践效果看，存在爆区大块率 高，二次破碎量大、成本高、爆破震动大等缺点制约着矿区 面假说、剩余应力假说等理论 。其中，推墙假说主要认为 爆破效果的好坏主要取决于临空自由面、补偿空间以及合推 效应。通过合理控制补偿空间及通过微差爆破等效应所产生 的自由面可以取得很好的爆破效果。即在孔内安装高段雷 管，有效的控制爆破微差时间，减少同时爆破孔数，以达到 合理的爆破效果。 生产铲装等相关工艺要求和边坡安全管理。有必要对现有的 爆破装药结构及相关爆破参数进行优化，现中深孔爆破的技 术难点主要存在于如下几个方面。 （１）现有的爆破装药结构为连续装药结构，导致药量的 有效长度及重心偏向孔底底部，底部药量集中，这势必造成 底部岩体在爆破冲击波作用下产生过度粉碎，因药量中心偏 低，爆破后，爆区大块率高，二次爆破量大。 ４爆破试验 爆破参数设计：结合矿区工程情况，爆破区域内节理构 造发育，岩石较破碎，台阶高度１１～１４ｍ不等，总体产状为西 倾，预计穿孔后水孔较多，因该区域为采用梅花形布孔，外置 加密孔。采用钻孔直径１７８ｍｍ钻机穿孔，超深１ Ｏｍ，具体参 数如表１所示。 抵抗线选泽：根据同类条件露天矿山，结合爆破区 域个岩性实际经验爆破参数，Ｗ＝Ｋｄ，通过计算可知， ｋ＝２０～３５，可以计算出Ｗ＝３．２～５．６ｍ，结合生成经验，上盘 抵抗线取４ｍ，下盘抵抗线为６ｍ 孔距及排距：间排距按下列计算：ａ＝ｍＷ；ｂ＝Ｗ （２）采区采用分台阶组合式开采，采区爆破时因爆破安全 距离的不确定，炸药产生的飞石可能危及采剥设备及人员的 安全，有必要通过采用合理的措施对爆破网络等参数进行调 整，以达到合理控制相关爆破震动及爆破飞石等现象的发生。 收稿日期：２０１ ７－０９ 作者简介：桑许刚，生于１９８７年，男，汉族，助理工程师，云南昆明人 研究方向：露天现场技术管理。 １７８世界有色金属２０１７年９Ｎ上 Ｍ 式Ｌ１Ｊ，Ｉｌｌ为炮孔密集系数，取值１．２～１．４ ａ＝４ ５～９ＩＩ１；ｂ＝３．２～５．６ｍ，结合已经有的生产经验，孔 嘲为５ ｘ ５ｒｉ１。 眦．． 方向比较规绉，抛掷方向单一，符合推墙假说定理要求。 填塞长腰：填搬长度需满足爆破应能降低爆炸气体麓量 损失 尽呵能增『ＪＵ钻孔药超，要求达到２０－４０倍孔径，结合 矿ｄ Ｊ地质构造情况 一般为５－８ｍ。 延米装药 ：考虑到岩石硬度及现场的爆破环境，延米 装药量为２３—２６ｋｇ／ｍ。 超深：为了保障有效地爆破效果，在宴际钠叭过程中． 有必要钻取一定的超深，一般为２－３ｍ。 装药结陶：考虑到爆破日寸底部岩体的夹制作刚，使得炸 药产牛的冲击披比较均匀地作用于孔鼙，何必婴采取不耦合 装药及空气『ＨＪ隔装药，即在每个孔内设 ２～３段的长度为 ５爆破效果 为吏好地刘 破效果进行评价，体现出优化效果，本次 燥破主要从 破成本，大块率等几个方而进行对比。 ｉｍ左 沙袋或者水袋作为空气柱，分别设胃在底部及整个 药卷的巾上 ，使得装药结构比较合理及相对均匀，具体如 １听示。 炸药成本： 采用现有的空气间隔装药，每个孔３ｍ左右 的空气柱，卡Ｈ埘于原有的连续装药而言，每个单孔节约炸药４ 件，经过卡Ｊｊ步计算，爆破每立方岩体节约成本约Ｏｌ３元左右。 爆破大块率：采用单孔单响逐孔微差爆破，与原有的爆 一 １．触 ｌ ｆ “ 一Ｊ￣ｌ，ｍ 参数 －Ｉｊ。一 ’ ， 破效果相比．经过初步统计，效果得到了明显改善，大块率 降低了１５ 煽左有，设备产装效力提高１０％。 破震动：实验中通过同一平台，同一地质区域进行爆 破震动测试，以验证爆破网路设计的合理性。通过现场声波 测试数据收集，同时结合闫长斌等的研究成果确定实验区边 坡岩体的扰动参数。其确定结果如表。 表２岩体扰动参数Ｏ值确定结果表 图１装药结构 恿图 表１爆破参数表 项臼 ｌ；介 一受 参数 －， Ｉ ！一，，顼目 设 ＩｊＬｊ籴 项目 参数 ＺＫ ２０ｔＩ￣髯 。 ： 枚 台 面６ 钻孔角度－－９０￣ 紧 。。 ’ －ｌ Ｊ 衅 ：Ｉ ｌ １ Ｉ一／５ｋ，ｇ底 。＾１毋 执 ｆｎ］ ｌｌ １１ １￣小抵ｔＪ、，【 Ｊ’ ｔ ‘ ４ Ｉｌ｝ＪＩ］ ｌ １： １ ４ ０ ９６ ３ ● 实聆数据 。． ， 如表２所示，通过对爆破网络设计的优化后，矿区扰 孔爵篙期 ．ｆｌ ｌｌ ７８ｍｎｌ 孔 篙期 孔辨 ５ｉｎ 卅ｉ 系 ．ｓ ５ｍ 动范闱为ｍ １４ｒｎ下降至９．５ｍ，扰动参数由０．９３９下降至 ０．６７９，宴践证明，采用单孔单响微差爆破方式在该露天矿 爆破工程运用中有着良好的实践意义。 微差时 及爆破起爆网络：根据相关理论，合理的微差 时间需满足下列条件，微差时间必须大于前排孔产生足够补 偿空『口Ｊ的ＨｔＩ＇￣Ｊ，保证前排炮ＴＬＮ］存在一个合力齐发爆破的合 推效应。在确保 ｛波合推效应的同时，减少炮孔问同起爆炮 孔，减少爆破震动危害。 单孑Ｌ之间微羞｝］寸间确定：结合实际工作的难度及相关经 验公式，为了保障Ｔ程的爆破效果，通过结合３Ｄｒｎｉｎｅ软件 爆破演示，结合台阶平台基本悄况，本 爆破孑Ｌ问微差时间 定位２５ｍｓ，ｆ￣Ｉ＇ＨＪＮ－ｆ的微差时间定位６４ｍｓ嫂定。 孔内微差Ｈ＇ＧＩ＇ＨＪ：考虑到钻孔深度，采用卣线逐孔网路起 爆方式，孔内选用毫秒数码电子雷管，脚线２０ｍ和１２ｒｎ两 ６结语 本文将单孔单响微差燥破运用矿山的１２６０台阶中深孔 爆破的寞践中，取得了如下的结论：①单孔单响微差爆破主 要通过高精度街管延爆时间设定，确定合理的等时线和抛掷 方向，保证了爆区的爆破质量要求，提高了矿区生产效率。 ②引进空气间隔区装药后，通过采用大块率及爆破成本等方 而对单孔单响爆破效果进行分析，实践证明，适当地采用空 气间隔装药能有效地降低爆破大块率及适当的节约成本，创 造良好的经济效益。③通过爆破震动参数的对比，结合爆破 推墙假说，实践中采用的单孔单响微差爆破，对矿山边坡维 护、安全生产意义重大。蹈 种，以满足此次的燃破工程需要。 起爆 络：本次采用导燥管串联起燥网络，孔内ＴＬ＃ｂＩ￣Ｉ 时采用不同段ｍ借毫秒延时起爆，具体爆破网络如图２所 玎 ｏ Ｅ ［１１ ｌｆｌ Ｉ 毫 ¨ Ｊ． 曩 强一 协 －｜ ０≮蠢 曩≮≮ ］堑 ｉｔ 起爆ｆ盘水 爆破实践ｔＩ的 用 网络设计应符合如下原则：①控制单响药鲢不超过允 许固定值；②保证燥区前、后个的起爆顺序，前一个爆破的 炮孔为后一个炮孔提供自由而。当起燥点起爆后，其等时线 １】ｌ精确暾莽｛ 、ｌ Ｉ 。．２｛＿Ｉ１３，ｌ（５），３７－４【ｊ １ １１２—１ｌ ５ 【２］ ］ ４ Ｉｈ ｌ－ｌ¨４ ， ｊ力逐彳ｌｌ±爨ｆ披披术 Ｊｎ 』 ｌｉｔ充【ｆ 【］露天采 技术 ２１｝ｌ ２（ ２０１７年９，９上世界有色金属１７９
