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露天矿山爆破解决“根底问题”6个技术措施

一、选定合理的爆破参数

1底盘抵抗线

底盘抵抗线是指从台阶坡底线到第一排孔中心轴线的水平距离，是一个重要的爆破参数[2]。底盘抵抗线过大能造成较大的根底，过小会造成炸药消耗量增多。在满足安全和装药条件的前提下按经验选取，可参考经验公式(见式(1))：

W=kd(1)

式中，W为底盘抵抗线，m；d为钻孔直径，mm；k为系数，一般取20～30，矿岩易爆时取偏大值，难爆时取偏小值。

2孔距和排距

孔距和排距一般根据孔径计算，即：

a=(20～30)d，b=(0.75～1)a。

实践证明，采用正三角形布孔，即使得b=0．866a，能明显改善矿岩破碎效果。特别是在逐孔起爆时，各方向的抵抗线均相等，爆破作用基本均匀，更能改善破碎效果。

3超深

超深是指深孔在台阶底盘标高以下的深度，其作用是降低装药中心的高度，以便有效克服台阶底部阻力，避免或减少根底。根据经验，超深值确定如下h=(5～10)d。

选取超深时应注意：后排孔的超深值一般比头排小0．5m左右。底盘抵抗线偏小时，取偏小的值；底盘抵抗线偏大时，取偏大的值，即可适当增大超深来克服[3]。但当台阶坡面角太小、底盘抵抗线过大时，不能再过于加大超深，因为超深过大不仅浪费钻孔和炸药，而且由于炸药中心过低，会使台阶上部产生较多的大块，且破坏下一台阶表面岩体的完整性，影响下一循环的穿孔作业，甚至造成塌帮，形成废孔。

4堵塞长度

合理的堵塞长度应能阻止爆炸气体产物过早地冲出孔外，使破碎更加充分。采用连续柱状装药时，堵塞长度一般取底盘抵抗线豹0．7～0．8倍，视矿岩和炸药的性质而定。露天矿深孔爆破的堵塞长度比较大，有时可以适当减少炮孔堵塞长度，以达到减少炮孔上部大块的目的。经过实践和观察，认为堵塞长度不宜小于孔径的20～25倍，否则易产生飞石。

5炸药消耗量

炸药消耗量与岩石坚固性系数的关系。以多孔粒状铵油炸药为标准，如果采用其他种类炸药，需要进行换算，确定实际单位炸药消耗量。根据经验，在保证爆破安全的前提下，可以适当增大q来改善爆破质量。

6每孔装药量

在合理选取其他爆破参数的条件下，每孔装药量Q可按式(2)计算：

Q=qaHW(2)

式中，H为台阶高度，m。根据经验，在多排孔爆破时，后排孔的q值应取为第1排孔q值的1．1～1．3倍。

二、采用等时线为对角斜线的起爆方式

沿炮孔围成的四边形对角线方向的孔基本上是同时起爆的。对角起爆是宽孔距爆破技术应用的典范，宽孔距爆破技术就是适当拉大孔距而缩小抵抗线。对角起爆同宽孔距技术的原理一样，炮孔数与普通方法一样，每个炮孔的装药量也相同，只是抵抗线减小，而孔距a按同样比例增加，使得应力降低区位于矿岩起爆层以外的空间，有利于减少大块的产生。

三、采用合理的装药结构

采用垂直孔爆破时，由于底部阻力较大，有必要使用超深将药包中心下降到坡底水平附近，但这易使台阶上部炸药分布过少而产生大块，必须采用合理的装药结构。

(1)中间气体间隔分段装药。中间间隔分段装药是指将深孔中炸药分成2～3段，用适当长度的气体或炮泥等间隔物隔开。采用分段装药可避免炸药过于集中在深孔下部，使台阶中、上部矿岩也能受到不同程度的破碎，减少塌落形成的大块。

(2)混合装药。在深孔底部装高密度、高威力炸药，在上部装入普通硝铵炸药，以适应台阶矿岩阻力下大上小的规律，既避免了台阶根底，又减少台阶上部大块的产生。目前，宜化露天矿头排孔底盘抵抗线较大时，多采用底部装乳胶炸药，上部装多孔粒状铵油炸药，取得了一定的良好效果。

四、采用压碴爆破

压碴爆破是指在工作面残留有一定厚度爆堆的情况下的爆破，碴堆的存在为挤压创造了条件，不仅控制爆堆宽度、避免矿岩飞散，而且能延长爆破的有效作用时间，改善炸药能的利用和破碎效果，从而减少大块的产生。同时工作面上留有一定厚度的爆堆，可以缩小头排孔底盘抵抗线，避免或减少根底。该方法在清碴时台阶坡面倾角较缓时比较适用。

五、选择合理的孔间起爆间隔时间

确定合理的孔间起爆间隔时间是关系到爆破质量的重要问题，国内外在实际爆破工作中大都采用△t=kW式中，△t为先后起爆的相邻孔间起爆间隔时间，ms；而是系数，露天台阶爆破后取2～5。一般矿山爆破实际采用的微差间隔时间为17～100ms，通常用25～65ms。硬岩取较小值，软岩取较大值，挤压爆破可取稍长些，这样会取得较好的破碎质量。

六、优化钻孔方法

1采用斜孔爆破

从台阶深孔爆破效果看，斜孔优于垂直孔，因为沿深孔全长上抵抗线相等，因而矿岩破碎均匀，大块、根底少，还容易保持所需台阶坡面角，爆后坡面平整，有利于下一循环的穿孔爆破工作，且因钻机至台阶坡顶线间距离较大，操作人员和钻机设备均较安全。

目前的钻机穿孔和爆破综合效率最高的是牙轮钻机，而它主要限于垂直向下穿孔，潜孔钻机虽能打斜