李海亮,杜興光

（遼寧省北票市保國鐵礦中國華冶科工集團有限公司北票分公司，遼寧 北票  122104）

摘  要：隨著先進的爆破技術、爆破材料的應用,很多爆破技術及理論得到更新和發展。對于一個礦山,爆破參數和爆破振動效應影響是礦山經濟效益和安全生產的重要因素，直接制約礦山的產量和效益。基于此，文章主要以鐵蛋山礦為研究對象，對采礦爆破進行了分析，并對其參數優化與應用進行了研究。

關鍵詞：鐵蛋山礦；采礦爆破；參數優化；應用

0  引  言

隨著科技的發展進步，大型金屬礦山的開采技術也在逐步完善中，幾年來，對于大型金屬礦山的開采通常采用深孔爆破^[1]的形式，采用爆破技術能夠運用炸藥的能量破壞物體原來的結構，是目前國內最經濟便捷的開采方法之一，其開采能力強，生產量高，是一種高效的大規模的采礦技術^[2]，但是大多數的爆破技術都基于爆破者的經驗或通過推理計算，該方法缺乏科學性和理論性。因此，對采礦爆破參數優化及其應用進行分析，有助于提高采礦效率。

1  采礦爆破參數的構成

爆破參數主要有三種參數構成，分別為集合、填裝和起爆參數。這些參數決定了炸藥的合理分布，以及爆炸能量的大小控制，在礦山開采的過程中，爆破參數的合理性不僅僅決定了爆破效果，也關系到人員安全及爆破后礦石的大小和構成是否發生變化。目前我國的爆破參數大多通過經驗法和類比發來確定，礦山的環境不同，我們所采用的方法也有所不同，當礦山平行布置炮孔時，可按公式為W=d(7.85?r/mq)^1/2計算；若最低線與孔徑的大小成正比時，我們多數采用經驗法來確定最小抵抗線參數，可按照礦山礦石的堅硬程度來確定，一般較為堅硬的礦石爆破參數的取值范圍為W=(25-30d)，一般堅硬的礦石爆破參數的取值范圍為W=(30-35d)，較為柔軟的礦石取值范圍為W=(35-40d)。若根據經驗法確定爆破參數，則可依據爆破孔徑深入的大小，選取爆破參數。

此外，在爆破過程中，炸藥密度、密集系數和裝藥系數也會影響采礦爆破效果；單位巖石炸藥消耗量、最小抵抗線和孔間距等等同樣也需要進行優化^[3]，為提高采礦的爆破效果奠定基礎。

2  鐵蛋山礦采礦爆破參數優化與應用

2.1 鐵蛋山礦概況

保國鐵礦鐵蛋山礦區位于遼寧身北票市保國老鎮境內，是凌鋼集團北票保國鐵礦有限責任公司擁有的三個礦區之一。該礦區的礦體為磁鐵石英巖層，礦體上、下盤圍巖主要為混合巖，局部夾斜長角閃巖，礦體及上、下盤圍巖穩固性比較好。鐵蛋山礦區的礦體產狀特點是：總體走向呈近SN向，只有IV號深部礦體位于4-7線走向變為NW向322°-339°。礦體傾斜，平均傾角為50°-65°，一般地表較陡而深部相對略緩，北部較陡、南部相對略緩。礦體呈層狀、似層狀產出，局部有分支復合膨縮現象。主礦體連續性較好，次要礦體連續性較差。各礦層之間的距離在礦床北部為10-25 m；中部和南部Ⅲ號礦尖滅，IV號礦體與Ⅱ號礦體間距加大為50-100 m。

2.2 鐵蛋山爆破設計優化

在原爆排的基礎上，增加加強排，加強排與正排間距0.5 m，炮孔交錯布置，由原孔底起爆調整為孔底和孔中雙起爆。每次爆破后，經現場出礦統計分析，與原設計的礦石回采率、爆破效果均有較大的提高^[4-6]。具體優化方案如圖1、2、3所示：

圖1  原扇形炮排爆破裝藥設計圖

Fig.1  blasting charge design drawing of original fan-shaped gun row

圖2  優化調整后扇形炮排爆破裝藥設計圖

Fig.2  blasting charge design drawing of fan-shaped gun row after optimization and adjustment

圖3  優化調整后扇形炮排加強排爆破裝藥設計

Fig.3 optimization and adjustment of blasting charge design of fan-shaped gun row reinforced row

表1  優化調整后扇形炮排加強排爆破設計參數

Table 1 optimization and adjustment of blasting design parameters of fan-shaped gun row reinforced row

2.3 爆破裝藥安全要求

裝要前必須清理孔內積渣、實測孔深，對實測數據進行確認，嚴格遵照后附爆破裝藥參數施工。爆破現場必須安排專人對導爆管段數核對后，按設計數量發放到各裝藥地點，按安全規定要求放置在安全地方。各裝藥地點應安排專人檢查確認導爆管的段數，經確認后方可加工起爆藥包，并將導爆管整齊有序地擺放在現場。導爆管嚴禁打結，踏踩、硬拉硬拽或用硬物撞擊。起爆藥包裝入孔內后，其段別標簽應留于孔外，以便檢查^[7]。二次及多次聯接雷管必須懸掛好，以防激起碎石破壞起爆網路，主起爆線路的兩根導爆管必須拉直并攏，并每隔3 m用膠布捆扎一次，保留好段別標簽。炸藥與起爆彈必須緊密接觸、嚴防脫節，起爆彈裝入孔內后，其段別標簽應留于孔外，以便檢查。主起爆線及支線嚴禁打結，起爆支線和主線聯接時，聚能端頭必須背向支線爆轟波傳導方向，搭線長度不小于200 mm；導爆管雷管嚴禁拉伸、打結、踩破。在起爆前，必須對起爆網路進行檢查，確認無誤后方可起爆。裝藥過程要嚴格按爆破裝藥設計做好孔底及孔口的充填堵塞。

2.4 采礦爆破參數優化后的經濟性分析

原設計及優化設計后的爆破參數如下表所示：

表2  原設計及優化設計后的爆破參數

Table 2  blasting parameters after the original design and optimization design

通過表2我們可以發現優化后的爆破參數，其炸藥消耗量及雷管和起爆具的消耗量雖然有所增加，但是，崩落礦量有了明顯的增加，其炸藥單耗也隨之降低，由此可以說明，優化后的爆破設計方案的經濟性有了明顯的提高。且鐵蛋山的礦體穩固性相對較好，通過孔底采礦和孔中雙起爆采礦方法，提高采礦效率。

3  結束語

綜上所述，對采礦爆破參數進行優化，能夠大幅的提高采礦效率，降低鑿巖成本和火工品單耗，起到了降本增效的作用^[8]。因此，在鐵蛋山礦采礦爆破優化過程中，企業應重視對掏槽方式的選擇，遵守爆破裝藥安全要求，提高爆破的經濟性，推動鐵蛋山采礦事業的發展。

參考文獻：

[1]  蘇雨生,劉曦.露天采礦深孔爆破技術的探討[J].居舍,2018(22):80.

[2]  李文明.露天礦山爆破技術對礦山安全的影響分析[J].世界有色金屬,2018(17):117-119.

[3]  伍小龍,伍廣勇.爆破工程中影響爆破效果的因素探究[J/OL].世界有色金屬,2018(19):220+222[2018-12-21].

[4]  伍耀斌,孫家駒,韓強,等.進路式采礦爆破參數優化試驗及應用[J].中國礦山工程,2016,(04):9-13.

[5]  劉愛興.充填采礦法二步回采深孔爆破參數優化研究[D].華北理工大學,2016.

[6]  楊振增.白云鄂博西礦臺階爆破參數優化研究[D].內蒙古科技大學,2015.

[7]  沈永東,李兆華,虞忠華,等.礦山爆破安全管理[J].工程技術研究,2018(12):92-93.

[8]  羅義溪.工程安全爆破參數動態優化控制技術研究[D].南昌大學,2015..