大宝山矿业露天采矿边坡控制性爆破施工分析

江 健，高修国，王 菲

（宏大爆破有限公司，广东 广州 510000）

由于技术人员对边坡矿了解不全面，导致爆破施工中出现一系列安全问题，对露天采矿边坡施工技术人员的安全造成严重威胁，为此提出对露天采矿边坡控制性爆破施工分析是极其必要的。本文针对露天采矿边坡控制性爆破施工中存在的问题，提出有效措施，并且严格把控预裂爆破工艺及质量标准，以保证控制爆破施工的安全性及施工效果，提高露天采矿边坡矿区的采矿效率。

1 边坡孔装药结构设置

露天矿边坡的台阶高度、角度炮孔长度是影响控制性爆破施工质量的直接因素！同时，控制性爆破参数也是影响露天边坡矿施工质量的重要因素，结合文献及爆破施工经验，露天边坡矿的控制性爆破参数设置。

1.1 钻孔直径

为防止爆破过大的振动，选用φ140孔径单孔装药量较小，对控制爆破振动效果较好。Φ140炮孔的布孔排距和间距不可能太大，因此爆破后石料块度比较均匀，便于机械设备挖装运输，适合该矿山大规模开采。该矿山现有履带式液压潜孔钻（Φ140mm），预裂、缓冲、主爆区钻孔直径都为Φ140mm。

1.2 孔网参数

（1）孔距。预裂孔孔距不仅影响装药量的大小，还直接关系着预裂壁面的质量。实践表明，在保证2孔之间裂开成缝的前提下，小间距的壁面质量优于大间距的壁面质量。可按下式计算：a预=（7～10）D，适中的倍数，硬岩取小值，软岩取大值，破碎岩石取小值本次待爆破区主要为石灰岩，岩石硬度约为f=6～8，构造简单，层理和裂隙中等发育。

（2）排距。炮孔排距根据炮孔深度决定，通过相似岩石位置实验，确定缓冲孔与预裂孔间排距为3.0，m缓冲孔与主爆孔的排距为3.5m。

（3）钻孔倾角。预裂孔布置在终了台阶的境界线上，采用60°的倾角，缓冲孔与主炮孔都采用90°的垂直孔。

（4）孔深与超深。采场阶段高度12m，预裂孔按60°设计钻孔超深1.0m，则预裂孔孔深h预=（12+1）/sin60°=15m。主爆孔垂直钻孔，超深1.5m，则主爆孔孔深h为：H=12+1.5=13.5m；预裂孔超深1.0m～1.5m。

（5）堵塞。预裂孔堵塞段长度一般取台阶高度的1/10左右，不按孔径大小的比例选取。

（6）炸药。①炸药品种。我国习惯装2号岩石炸药或乳化炸药小炸药（d=32mm)，间隔绑在导爆索上组成药串；②线装药密度。线装药密度有许多计算公式和经验表，但算来算去均与20世纪60年代兰格弗斯给出的经验表差不多，所以我们开始时都按兰格弗斯表的数据计算孔径、孔距和线装药密度，观察效果后再进行调整。如表1所示。

表1 露天边坡矿控制性爆破参数设置

2 预裂爆破工艺及质量标准

（1）钻孔精度保证，《爆破安全工程GB6722-2003》规定：预裂孔应按设计图纸钻凿在一个布孔面上，钻孔偏斜误差不超过1°，这对使用GPS定位系统、自调斜度的现代化钻孔设备很容易做到，但对靠人工调节的中小型钻机和钻孔技工来说，1°的偏斜意味着10m台阶孔低只允许偏斜16cm，12m台阶孔低允许偏斜为24cm，这是个较高的要求，为此需要一些辅助手段和辅助措施。

①开口位置摆正，钻架斜度调好，现场要清理、平整、放样并用重锤、斜尺、画线等方法控制好开钻状态；②调整，即在开口后钻进0.5m，1.0m，2.0m各停钻调整一次斜度；③钻机手平稳加压，压力大小由钻孔技工根据岩石性质、钻进速度合理选择，对防止“飘钻”是十分重要的。

（2）药串加工、孔内安放及堵塞药串加工时应与导爆索绑紧，防止滑落。用竹片辅助装药时，竹片应安放在保留岩体一侧。堵塞 时应先用编织袋封堵，堵塞质量要求密实。

（3）预裂孔的地震效应和减震效果。预裂孔地震效应强烈，同样单响药量时，预裂爆破引起的质点振速比正常台阶爆破大得多，我们的控制方法是：如果正常台阶爆破允许单响药量是Q1，预裂爆破单响设计药量为（1/3～1/2）Q1，具体将预裂孔顺序分区，区间用25ms延迟起爆；

（4）预裂爆破质量评价。①按半孔率评价爆破质量的标准；②裂缝宽度。优良工程裂缝宽应在5mm～10mm，对硬岩来说，裂缝顶部岩石不应受到破坏，对软岩不应严重破坏，更不应出现漏斗。

3 结语

本文对露天采矿边坡控制性爆破施工中存在的问题进行分析，进而提出合理选择爆破方案、合理设置边坡孔装药结构和采用先进控制性爆破技术三项能够有效提高露天采矿工程施工安全性的措施。

希望本文的研究能够为露天采矿边坡控制性爆破技术的选择与应用提供理论依据和参考。