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【摘要】矿石开采中，对于非煤矿山露天矿的矿岩开采通常采用深孔爆破的方法，爆破中进场出现爆破后冲、根底、大块等不良爆破现象，给采矿生产活动带来一定的困难。本文针对露天矿不良爆破现象进行分析，并提出针对性的解决策略和方法，进而改善爆破效果，为今后的采矿工作提供理论和实践支持。
【关键词】露天矿；深孔爆破；不良爆破；爆破根底；爆破大块
露天采矿台阶采剥、掘沟等工程是一项系统性工程，需要涉及到爆破、岩矿地质、运输等方面，尤其是深孔爆破对岩矿实施破碎，以实现露天矿的开采。但在实际的爆破施工过程中，爆破工艺、矿岩地质特性、运输设备等诸多因素的影响，使爆破工程出现后冲、根底、大块等不良爆破现象，给生产施工安全带来很大问题，也大大影响了生产效率。
1.爆破上翻及后冲的原因及解决策略
目前露天矿台阶深孔爆破较多的采用多排孔爆破，这种方式往往会造成后排孔后冲上翻，受前排爆破的影响，后排未爆台阶容易产生裂隙与矿岩堆积，严重影响下次爆破难度。爆破后冲上翻产生的原因通常为前排孔底盘抵抗线过大，炮孔填塞高度过大，起爆方法不正确以及爆破参数设置适当、一次爆破排数过多等原因。较为有效的解决方法有：其一，前排孔爆破方面严格设定底盘抵抗线，以不超过台阶高度为宜，清除根底与爆破阻力，给后排孔创造爆破自由面；其二，布孔应与台阶高度相适应，可采取后排孔适量减少装药量或间隔装药方法；其三，针对不同的矿岩，可采用多排孔微差爆破的方法，排间微差间隔应根据具体的矿岩属性设置，通常前后排孔的起爆间隔的合理方位应在12～16ms/m，后排孔间隔的增加约为10%较为理想；其四，为减少后排孔底盘抵抗线，可采取倾斜深孔爆破方法。
2.爆破根底产生原因及对策
2.1产生原因
（1）前排抵抗线偏大。受到场地因素的影响，潜孔钻安全距离一般较小，这就使得边缘孔位置靠后，造成前排爆孔抵抗线局部超限，当底盘抵抗线超过标准时，台阶坡底线离爆破中块区较远，坡底线与中块区边缘之间的大快区的矿岩裂隙很小，最终形成了根底。另外，多孔爆破时，前排爆破过后，台阶前留有爆堆，后排爆破时会产生挤压爆破的效果，过量爆堆的夹制作用造成根底形成。
（2）孔网参数不合理。多排孔爆破时，受限于采场地质条件和穿孔等因素的制约，会出现在某两个相邻的炮孔间距过大或者孔间排距过大，这样会造成炮孔间距远远超出抵抗线的最小数值，在这种情况下相邻两个炮孔爆炸产生的裂隙不能贯通，导致形成根底。
（3）超深偏小。在实际的岩矿开采施工中，由于岩矿属性或地址等因素以及人工、设备等因素的影响，会出现局部钻孔超深未达到施工要求，这些超深偏小的炮孔填装炸药后使炸药的中心偏上，使得爆炸的能量集中释放区偏上，最终造成根底形成。
（4）有断层破碎带穿过爆区。实际爆破施工的岩矿不可能是理想状态下的，岩矿的断层和破碎带属性不均衡，往往会存在大量的碎石，造成局部岩矿硬度不均衡，在这种状况下进行爆破，炸药的能量不能均衡的作用于炮孔四周，爆轰气体会沿着弱面逸出，那么在硬面就会形成根底。
2.2减少根底产生的综合措施
（1）选择合理的超深。为减少根底的产生，钻孔超深（h）必须与台阶面角、高度以及底盘抵抗线（w）等因素具有高度相关性，通常的关系公式为：，其中p为超深系数，其数值需要根据矿石可爆性的具体属性来确定。在关系公式下，合理确定个指标的数值，即可计算出合理的超深。
（2）选择合理的孔网参数。在实际的施工操作中，孔网参数的确定需要多个指标数值，比如台阶高度（H）、炮孔的直径（d）和孔深（L）、超深以及炸药单耗（q）等，有这些指标可得出炮孔的最大装药量，由此可知单孔最大爆破体积与最大孔网面积，然后根据实际的岩矿开采状况，最终确定合理的排距、孔距、孔深、底盘抵抗线和单孔装药量。
3.爆破大块产生的原因及对策
露天矿开采中最常见的不良爆破现象就是大块的产生，过多的大块严重影响施工安全和二次爆破成本，进而影响了生产效率。大块产生的影响因素很多，容易产生大块的几个区域主要有：炮孔充填物段、台阶坡面和边排孔之间、软硬岩交接面部位、坚硬岩矿。
3.1台阶坡面的大块
在台阶坡面的范围内，连续的爆破会对岩体特性造成改变，当前排爆破过后，爆破作用及能量会对岩体产生巨大的影响，造成岩体出现大量的裂隙，甚至过多的爆破能量还会造成岩体直接产生大块。这种后果还会导致爆炸应力波的反射作用减弱，使后续爆破效应难以抵达台阶坡面的块体内部，这样的后续爆破只会形成岩体的脱落，对岩体产生挤压破碎的效果不明显。这种状况下需要需要尽可能减少后排孔的超爆现象。另外在施工中要保证前排孔抵抗线的均匀度以及炮孔装药量。
3.2台阶顶部的大块
台阶顶部的大块产生原因主要集中在两个方面，一个是炸药装在底部时爆炸作用不均衡造成顶部大块，另一个是相邻两个台阶之间，下一台阶受上一台阶爆破作用形成裂隙切割顶部岩体，并且这种情况下，不一致的超深会造成更为严重的顶部大块。常用的降低顶部大块的措施有小孔径爆破和分段装药爆破，这些措施效果不彻底时，就需要借助辅助炮孔的作用，在正常的炮孔中添加布置辅助孔，使台阶爆破时获得更为均衡的爆破能量，可有效控制顶部大块的产生。
3.3难爆矿岩的大块
由于矿岩的特性不同，爆破效果亦不相同，我们通常所说的难爆矿岩是指致密、堅硬的岩石，这种特性的岩石很容易产生大块。另外在实际的爆破作业中还经常发现黄褐色原生面的大块，这种大块很难从技术层面解决。出现在台阶坡面、顶面、软硬岩交界面产生的大块，通常是爆破不当造成的，可从爆破参数、器材、技术等方面着手改进。通常可采用的技术手段有：调整起爆顺序，增加孔距，小抵抗线大孔距等方法。
4.结束语
露天矿台阶深孔爆破作业中不良爆破现象产生的原因是多方面的，除个别因素不易控制之外，多数因素是可控的。因此在实际的施工作业中，对可控因素采取合适的技术措施进行严格的控制，最大限度的实现有效爆破具有积极的意义。本文对不良爆破的主要表现形式及因素进行了深入的分析，给以后相关技术深化研究提供了理论基础。
参考文献
[1]高黎，赵士磊.露天矿边坡爆破中爆破后冲的控制途径[J].内蒙古煤炭经济，2014.3
[2]魏宏伟.露天矿爆破根底形成及其预防对策[J].河南科技，2014.2
[3]廖涛，蒲传金，刘锋.露天矿中深孔爆破大块产生的原因及采取的措施[J]化工矿物与加工，2013.9
[4]莫韬.如何减弱爆破后冲破坏效应[J].科技创新导报，2012.4
[5]许守信.西沟矿中深孔爆破根底产生原因分析及对策[J].酒钢科技，2013.6
[6]王涛.黄麦岭露天矿台阶爆破参数优化及爆破振动效应研究[D].武汉理工大学，2013
[7]范金国.露天台阶爆破参数优化及反馈式设计软件开发[D].湖南科技大学，2011
[8]杨鑫，蒲传金.露天台阶爆破根底产生的原因及其解决措施[J].化工矿物与加工，2013.9
作者简介
李鹏程（1988-），男，2013年毕业于西安建筑科技大学矿物资源工程专业采矿方向，主要从事露天采矿和爆破方面的工作。
【关键词】露天矿；深孔爆破；不良爆破；爆破根底；爆破大块
露天采矿台阶采剥、掘沟等工程是一项系统性工程，需要涉及到爆破、岩矿地质、运输等方面，尤其是深孔爆破对岩矿实施破碎，以实现露天矿的开采。但在实际的爆破施工过程中，爆破工艺、矿岩地质特性、运输设备等诸多因素的影响，使爆破工程出现后冲、根底、大块等不良爆破现象，给生产施工安全带来很大问题，也大大影响了生产效率。
1.爆破上翻及后冲的原因及解决策略
目前露天矿台阶深孔爆破较多的采用多排孔爆破，这种方式往往会造成后排孔后冲上翻，受前排爆破的影响，后排未爆台阶容易产生裂隙与矿岩堆积，严重影响下次爆破难度。爆破后冲上翻产生的原因通常为前排孔底盘抵抗线过大，炮孔填塞高度过大，起爆方法不正确以及爆破参数设置适当、一次爆破排数过多等原因。较为有效的解决方法有：其一，前排孔爆破方面严格设定底盘抵抗线，以不超过台阶高度为宜，清除根底与爆破阻力，给后排孔创造爆破自由面；其二，布孔应与台阶高度相适应，可采取后排孔适量减少装药量或间隔装药方法；其三，针对不同的矿岩，可采用多排孔微差爆破的方法，排间微差间隔应根据具体的矿岩属性设置，通常前后排孔的起爆间隔的合理方位应在12～16ms/m，后排孔间隔的增加约为10%较为理想；其四，为减少后排孔底盘抵抗线，可采取倾斜深孔爆破方法。
2.爆破根底产生原因及对策
2.1产生原因
（1）前排抵抗线偏大。受到场地因素的影响，潜孔钻安全距离一般较小，这就使得边缘孔位置靠后，造成前排爆孔抵抗线局部超限，当底盘抵抗线超过标准时，台阶坡底线离爆破中块区较远，坡底线与中块区边缘之间的大快区的矿岩裂隙很小，最终形成了根底。另外，多孔爆破时，前排爆破过后，台阶前留有爆堆，后排爆破时会产生挤压爆破的效果，过量爆堆的夹制作用造成根底形成。
（2）孔网参数不合理。多排孔爆破时，受限于采场地质条件和穿孔等因素的制约，会出现在某两个相邻的炮孔间距过大或者孔间排距过大，这样会造成炮孔间距远远超出抵抗线的最小数值，在这种情况下相邻两个炮孔爆炸产生的裂隙不能贯通，导致形成根底。
（3）超深偏小。在实际的岩矿开采施工中，由于岩矿属性或地址等因素以及人工、设备等因素的影响，会出现局部钻孔超深未达到施工要求，这些超深偏小的炮孔填装炸药后使炸药的中心偏上，使得爆炸的能量集中释放区偏上，最终造成根底形成。
（4）有断层破碎带穿过爆区。实际爆破施工的岩矿不可能是理想状态下的，岩矿的断层和破碎带属性不均衡，往往会存在大量的碎石，造成局部岩矿硬度不均衡，在这种状况下进行爆破，炸药的能量不能均衡的作用于炮孔四周，爆轰气体会沿着弱面逸出，那么在硬面就会形成根底。
2.2减少根底产生的综合措施
（1）选择合理的超深。为减少根底的产生，钻孔超深（h）必须与台阶面角、高度以及底盘抵抗线（w）等因素具有高度相关性，通常的关系公式为：，其中p为超深系数，其数值需要根据矿石可爆性的具体属性来确定。在关系公式下，合理确定个指标的数值，即可计算出合理的超深。
（2）选择合理的孔网参数。在实际的施工操作中，孔网参数的确定需要多个指标数值，比如台阶高度（H）、炮孔的直径（d）和孔深（L）、超深以及炸药单耗（q）等，有这些指标可得出炮孔的最大装药量，由此可知单孔最大爆破体积与最大孔网面积，然后根据实际的岩矿开采状况，最终确定合理的排距、孔距、孔深、底盘抵抗线和单孔装药量。
3.爆破大块产生的原因及对策
露天矿开采中最常见的不良爆破现象就是大块的产生，过多的大块严重影响施工安全和二次爆破成本，进而影响了生产效率。大块产生的影响因素很多，容易产生大块的几个区域主要有：炮孔充填物段、台阶坡面和边排孔之间、软硬岩交接面部位、坚硬岩矿。
3.1台阶坡面的大块
在台阶坡面的范围内，连续的爆破会对岩体特性造成改变，当前排爆破过后，爆破作用及能量会对岩体产生巨大的影响，造成岩体出现大量的裂隙，甚至过多的爆破能量还会造成岩体直接产生大块。这种后果还会导致爆炸应力波的反射作用减弱，使后续爆破效应难以抵达台阶坡面的块体内部，这样的后续爆破只会形成岩体的脱落，对岩体产生挤压破碎的效果不明显。这种状况下需要需要尽可能减少后排孔的超爆现象。另外在施工中要保证前排孔抵抗线的均匀度以及炮孔装药量。
3.2台阶顶部的大块
台阶顶部的大块产生原因主要集中在两个方面，一个是炸药装在底部时爆炸作用不均衡造成顶部大块，另一个是相邻两个台阶之间，下一台阶受上一台阶爆破作用形成裂隙切割顶部岩体，并且这种情况下，不一致的超深会造成更为严重的顶部大块。常用的降低顶部大块的措施有小孔径爆破和分段装药爆破，这些措施效果不彻底时，就需要借助辅助炮孔的作用，在正常的炮孔中添加布置辅助孔，使台阶爆破时获得更为均衡的爆破能量，可有效控制顶部大块的产生。
3.3难爆矿岩的大块
由于矿岩的特性不同，爆破效果亦不相同，我们通常所说的难爆矿岩是指致密、堅硬的岩石，这种特性的岩石很容易产生大块。另外在实际的爆破作业中还经常发现黄褐色原生面的大块，这种大块很难从技术层面解决。出现在台阶坡面、顶面、软硬岩交界面产生的大块，通常是爆破不当造成的，可从爆破参数、器材、技术等方面着手改进。通常可采用的技术手段有：调整起爆顺序，增加孔距，小抵抗线大孔距等方法。
4.结束语
露天矿台阶深孔爆破作业中不良爆破现象产生的原因是多方面的，除个别因素不易控制之外，多数因素是可控的。因此在实际的施工作业中，对可控因素采取合适的技术措施进行严格的控制，最大限度的实现有效爆破具有积极的意义。本文对不良爆破的主要表现形式及因素进行了深入的分析，给以后相关技术深化研究提供了理论基础。
参考文献
[1]高黎，赵士磊.露天矿边坡爆破中爆破后冲的控制途径[J].内蒙古煤炭经济，2014.3
[2]魏宏伟.露天矿爆破根底形成及其预防对策[J].河南科技，2014.2
[3]廖涛，蒲传金，刘锋.露天矿中深孔爆破大块产生的原因及采取的措施[J]化工矿物与加工，2013.9
[4]莫韬.如何减弱爆破后冲破坏效应[J].科技创新导报，2012.4
[5]许守信.西沟矿中深孔爆破根底产生原因分析及对策[J].酒钢科技，2013.6
[6]王涛.黄麦岭露天矿台阶爆破参数优化及爆破振动效应研究[D].武汉理工大学，2013
[7]范金国.露天台阶爆破参数优化及反馈式设计软件开发[D].湖南科技大学，2011
[8]杨鑫，蒲传金.露天台阶爆破根底产生的原因及其解决措施[J].化工矿物与加工，2013.9
作者简介
李鹏程（1988-），男，2013年毕业于西安建筑科技大学矿物资源工程专业采矿方向，主要从事露天采矿和爆破方面的工作。