我們知道,露天采礦作業主要包括穿孔、爆破、采(cǎi)裝、運(yùn)輸和排土。爆(bào)破是其中非常重要的一環,爆破費占據了露天采礦總費用的15-20%。而且爆破質(zhì)量(liàng)的好壞,直接影響采裝、運輸、
粗碎等設備效率和礦山總成本。
由(yóu)於爆破機理複雜、爆破理論滯後、爆破設計軟件和測量工(gōng)具缺乏、作業人員素質不高等原因,目前國(guó)內礦山(shān)爆破技術水平總體比(bǐ)較粗放,普遍存(cún)在爆破設計依靠經驗或半經驗,缺少定量分析,爆破作業人員往往依靠經驗施(shī)工,隨意(yì)性大,出現爆破後大塊(kuài)和根底較多,工(gōng)作麵平(píng)整(zhěng)度差,礦石損失、貧化嚴重,邊坡穩定性遭(zāo)到破壞等問題,爆破質量效果較難控製。
本文分享礦山精細化(huà)爆破工藝,希望對您的露天采礦作業有所幫助。

1. 定量設計
利用(yòng)爆破專業設(shè)計軟(ruǎn)件以及GPS等實測地形的測量數據(jù),根據破碎機入口允許礦石塊度和鏟、裝、運的(de)設備(bèi)條件,定量(liàng)設計(jì)爆破參數,優(yōu)化爆後礦(kuàng)石塊度分布。同時,綜合考慮岩石條件(jiàn)、炸藥性能、鑽孔和裝藥(能(néng)量分布)、延時時間等(děng)影響,分析、預測(cè)和模擬爆破(pò)危害和爆破效果(guǒ),並根據(jù)實際爆破效果與軟件分析模擬結果相互(hù)印證,不斷調整、優(yōu)化爆破參數。
1.1 地質結構調查
礦山爆(bào)破之前,調查爆區地質結構,利用(yòng)地質羅盤測量炮孔方位角、岩石結構麵產狀,對爆破作業麵進行地質素(sù)描。然後將調查結果(guǒ),結合鑽探地質資料,作為爆(bào)破設計的依據並指導(dǎo)爆破效果的分析與總結。
1.2 炮孔(kǒng)抵抗線精確測量
裝藥前采(cǎi)用激光測繪儀精確測量炮孔抵抗線,可安全、快速、準確的獲得炮孔抵抗線信息。激(jī)光測繪(huì)儀采(cǎi)用藍牙技術與計算機(jī)進行(háng)通信,通過配套數據分析處理軟件,生成(chéng)直觀的炮孔(kǒng)抵(dǐ)抗線斷麵圖,以指導裝藥設計,確定裝藥方案。
1.3 爆破岩體(tǐ)位移的控製(zhì)
對於貴金屬礦山,礦石的(de)損失、貧化控製非常(cháng)重要(yào)。因此,在礦石區(qū)域(yù)為了控製岩體位置的移動,用軟件對台階的(de)分區布孔,使用高精度導爆(bào)管(guǎn)雷管或數碼電子雷管,逐孔起(qǐ)爆網路(lù)進(jìn)行設計、模(mó)擬,精確控製起爆順序,使(shǐ)岩體移動方向與礦(kuàng)體走向一(yī)致(見圖),並通過測量炮孔爆破後的實際位移量(liàng)指導礦石的挖(wā)掘,最大程度的避免礦石與廢石混(hún)雜,以減小采掘時礦石的損失、貧化。
1.4爆破(pò)能量分布模擬(nǐ)
通過爆破專業軟件分析裝藥炮孔周圍的能量分布(bù)時,需要考慮炸藥(yào)密度和炸藥體積強度以及炮孔空氣間隔和分段裝藥等因素。通過模(mó)擬炸藥能量在炮孔(kǒng)垂直(zhí)斷麵和(hé)水平斷麵(miàn)上的分布,並(bìng)以等值線圖可視化顯示(見圖),判(pàn)斷裝藥量和裝藥結構設計的合(hé)理性。
1.5爆堆塊度分析
礦山對爆(bào)破礦(kuàng)石的最大尺寸有嚴格要求,礦石過大(dà)影響(xiǎng)鏟(chǎn)裝和運輸(shū)效率,特別是(shì)礦石尺(chǐ)寸過大無法(fǎ)通過(guò)破碎機喂料口,需進行二次破碎處理而降低破碎機效率,或加快(kuài)破碎機磨損和增大電耗成本。
2. 爆破施工精細化
隨著施工(gōng)機械化和自動化水平的提高,以及(jí)引進(jìn)激光測繪儀、炮孔測偏儀、爆速儀等一係列(liè)的先進測量(liàng)工具、儀器,為精(jīng)細爆破施工(gōng)提供了技術支持。通過精確測量有效保障施工質量和安全,實現爆破工程(chéng)測量放線、鑽孔精度、裝藥(yào)填塞(sāi)等各項工序精細化的施工目標。
2.1 布孔
采用拉(lā)皮(pí)尺和測繩的方式,按設計(jì)孔網參數精細布孔,布孔完成後(hòu),利用水準儀或RTK測量各炮(pào)孔(kǒng)孔口標(biāo)高、孔位,加上設計超深後,確定每(měi)個炮孔(kǒng)的設計(jì)孔深,使炮孔孔底在同一水平上,爆破後能得到平整(zhěng)的台階底板,根據測量孔位進行爆破網路設計。
2.2 鑽孔
采用先進鑽機鑽孔,鑽機配有電子數(shù)字自動顯示儀,能夠實時顯示角度、鑽孔深(shēn)度及相(xiàng)關數據,操作人員(yuán)還可以通過屏幕跟蹤鑽孔進程,如鑽(zuàn)孔角度,鑿岩(yán)機壓力,鑽(zuàn)進(jìn)速(sù)度和鑽孔的實際(jì)深度。做到軟岩硬打、硬岩快打;小風壓頂著打,不見硬岩不加壓,勤看、勤(qín)聽、勤檢查。鑽完孔後,鑽機輔助工(gōng)用皮尺測量、確認(rèn)炮孔達到設計孔(kǒng)深後,對炮孔孔口封口(kǒu)保護,某一礦山的鑽爆預裂效果如圖7所示。

2.3 炮孔驗收
鑽孔精度受到(dào)鑽機性能、岩層特性和操(cāo)作人員技(jì)術水平等因素(sù)的影響,鑽(zuàn)孔質量的好(hǎo)壞直(zhí)接影響爆破效果。如(rú)果炮孔(kǒng)的位置偏離了設(shè)計要求,就會改變炮孔抵抗線大小和方向,改變孔距和排距,從而(ér)產生大量的大塊和飛石,增(zēng)加根底和後(hòu)衝。故裝藥(yào)前必須驗收炮孔,並確定礦山炮孔偏差允許標準(zhǔn)。如果使用吊尺測量孔深時,孔深小於設計孔深(shēn)且超出允(yǔn)許標準應進行洗孔或重新穿孔(kǒng);孔深大於設計孔深且超出允許標準應回(huí)填炮孔至設計孔深。所以,采用炮孔測偏儀測量(liàng)炮孔偏差,不僅(jǐn)保證鑽孔質量,還可以根(gēn)據測量結果(guǒ)對鑽機手進行考核,使其充(chōng)分認識鑽(zuàn)孔精度的重要性,充分發揮操(cāo)作者的主觀能動性。
2.4 裝藥
使用吊尺或炮棍測量裝藥(yào)情況,保證填塞長度和裝藥量符合設計要求,防止過量裝藥。裝藥過(guò)程中取樣(yàng)使用電(diàn)子稱和量杯測量炸藥密度,確(què)保炸藥(yào)密度符合要求。同時,在裝藥時采用爆速儀隨機測量炮孔炸藥的(de)爆轟速度,確保炸藥性能滿足(zú)要求。

3. 管理精(jīng)細化
爆(bào)破工程是一項高危行業,為識別潛在風險,確保爆破質量和安全,在露(lù)天礦山爆破中引進先進的管理工具和手段,如爆破現場(chǎng)檢查核(hé)對(duì)單、工(gōng)作安全分析表、標準化作業程序等來實現精細化管理。
3.1
爆破現場檢查核對(duì)單
參考地下煤礦的一炮三檢製度,建立爆破前後(hòu)檢(jiǎn)查核(hé)對單製(zhì)度。檢查核對裝藥前(qián)、爆破前(qián)、爆破後三個環節,上一環節檢查(chá)不合格不(bú)得進入下一環節作業,將影響質量和安全(quán)的隱患消(xiāo)滅(miè)在萌芽狀態。檢查確認單上須(xū)有爆破負(fù)責人和相(xiàng)關人員簽字,便於責任人的追溯。如裝藥前確認爆破作業人(rén)員是否穿戴了防護用品,孔深、炮孔抵抗線是否符(fú)合要求,炮(pào)孔是否進(jìn)行了排水等;炮孔爆破(pò)前檢查確認裝藥密度、填塞高度、起爆(bào)網路是否符合要求,人員、設備是否安全撤離,爆破通知是否發出等;爆破後檢查有無盲(máng)炮,爆堆、爆破後衝是否符合要求。
3.2 工作(zuò)安全分析表
將新工作或尚未確認危(wēi)險的工作分成各項具(jù)體的環節或(huò)工作步驟,分析、確認每個環節和工作步驟(zhòu)中潛在(zài)的危險,評估危險等級,並提出相應的風險(xiǎn)控製(zhì)措施。如牙輪鑽機鑽孔(kǒng)作業時存在高壓觸電風險,需穿戴好絕緣鞋和手套;用絕緣鉤移(yí)動電纜,查看電纜是否有損壞;測試機身是否帶電。
3.3 標準化作業程序
爆破標準作業程序是將爆破作業過程分解為布孔、鑽孔、驗孔、裝藥(yào)、起爆和警戒等獨立工作,分析各工(gōng)作(zuò)的流程、要求和標準、注意事項,常見問題和異常情況的處理等。製定標準(zhǔn)作業程序後,作業人(rén)員遵照執行,促進爆破項目現場作業規範化、標準化(huà),提高工作質量(liàng)和工作效率,保障作業安全。