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【摘 要】随着深孔钻机设备的出现和不断完善，爆破技术的发展以及装运设备的改进和完善，露天采矿生产中深孔爆破技术在提高爆破质量、保障生产安全以及提高经济效益等方面的优越性明显引起了人们的重视。爆破工程贯穿了露天采场采矿生产的各个环节。所以，露天采场中爆破技术直接影响着露天采场采矿的生产、安全和工作质量。本文对露天采矿生产中深孔爆破的技术优势、露天采矿生产中深孔爆破技术现状及优化进行了分析和探讨。
【关键词】露天；采场；深孔；爆破；技术
目前在我国，中深孔爆破技术被广泛应用在矿山剥离、采矿、水利工程和铁路开挖等工程中，尤其是在中小型露天礦山的开采中占据着重要地位。在露天采场应用中，中深孔爆破技术和开场技术同凿岩穿孔等设备可以改善中小型露天采场生产的安全性，降低生产事故发生的频率。然而，随着市场经济的不断发展，市场竞争日趋激烈，中深孔爆破技术已经不能满足露天采场的生产经营需求，因此必须对中深孔爆破技术进行相应优化。
1、露天采矿生产中深孔爆破的技术优势
与传统的爆破和开采技术相比，深孔爆破技术在保障矿山开采安全、提高矿山开采效率等方面具有明显优势。
1.1深孔爆破技术能够使矿山安全生产状况整体改变。与浅孔爆破技术相比，深孔爆破技术有效解决了浅孔爆破技术在露夭矿山开采中，分台阶和多孔多排爆破的技术难题。这就从整体上改变了露天矿山的安全生产状况。
1.2深孔爆破技术能够有效预防和避免安全事故的发生。露天矿山开采过程中所发生的爆破事故，大多是矿山因不分台阶开采造成的高处坍塌、坠落、爆破浮石与飞石打击事故。在开采过程中深孔爆破技术的应用，，实现了矿山分阶开采与多孔微差爆破，能够有效预防传统开采和爆破方式不分台阶开采以及浅孔爆破所产生的安全事故。
1.3深孔爆破技术能够使矿山爆破安全与从业人员安全得到有效保障。深孔爆破技术通过多孔微差爆破技术的应用，能够有效减小爆破振动，均匀爆破作用力，降低爆破次数，提高爆破量，从而达到集中爆堆，减少爆后边坡浮石的效果，从根本上保证了爆破效果与爆破安全。
1.5深孔爆破技术能够明显提高矿山综合生产效率。露天采矿生产中深孔爆破技术的推广与应用不仅改变了传统的矿山开采和爆破方式，能够有效的预防和控制矿山事故。同时因其爆破量大、爆破效果好的优势，深孔爆破技术的推广应用对于降低劳动强度，优化生产条件；整合矿产资源，实现规模生产；降低生产成本，提高经济效益；保护周边生态环境等方面具有良好效果，从而明显提高矿山生产的综合效率。
2、露天采矿生产中深孔爆破技术分析
2.1起爆网路安全起爆技术
使用电爆网路时，需要综合考虑爆区的气象水文条件，爆破成本、要求等因素，预防射频电、杂散电流以及雷电等的影响，选用合适的电雷管，以提高电爆网路的可靠性与安全性，防止早爆事故的发生。导爆管网路因其操作简单，成本低、能够实现等间隔微差起爆，并且炮眼与起爆段数不受雷管段数限制，受外来电影响较小的特点得到了广泛的推广和应用；同时还应认识到导爆管网路所具有的爆前无法仪表检查；网路在爆区太长时，易被地震波、空气冲击波以及飞石破坏等缺点。
2.2爆破冲击波防护技术
为降低爆破产生的冲击波破坏，可从防止强烈空气冲击波的产生，以及利用各种条件削弱已产生的冲击波两方面采取措施。通过确定合理的爆破参数，采用合适的填塞长度以及最小抵抗线，避免产生冲天炮现象；选择科学的微差起爆方案与起爆间隔时间，消除产生夹制爆破的条件；采用反向起爆，避免高压气体由孔口冲出；尽量避免高能起爆索的使用措施，提高爆炸能量的利用率，避免产生强烈的空气冲击波。尽量避免被保护物处在爆区的正面，无法避免时可将建筑物门窗打开，必要时还可搭设防护架，以减小空气冲击波所产生的破坏作用。
3、露天采场中深孔爆破开采现状
以我曾经工作做过的某个露天采场中深孔爆破技术在开采中的实际应用作为分析样本。该露天采场矿区开采台阶高度约为 15 m，底盘的抵抗线4 m；没有对矿区岩矿的可爆性进行检测分区或分级，全部采用3.5 m×6.7 m 梅花形布孔方式；矿区中全部采用多排孔微差起爆方式，在装药结构中连续单一的类似柱形的装药形式，炸药消耗量为 0.32 kg/m3，爆破 10 000 t 矿岩需要消耗1280 kg炸药，一般情况下每次爆破需要消耗的炸药为 7-9 t。该露天采场中深孔爆破技术在开采中仍存在一些问题，例如，爆破崩落后的块径矿石所占的质量分数合格率较低，部分爆破出的矿石堆里边依然有很多大块矿石，而部分爆破矿堆的矿石被爆成了粉末；爆破出矿石堆里矿石大小不均匀，矿堆下粉碎矿石较多，爆破震动较大等。
4、露天采场中深孔爆破技术优化
通过简单介绍该露天采场中深孔爆破技术实际运用情况，深入分析影响中深孔爆破效果的因素，提出优化中深孔爆破技术的措施，从而提高露天采场的爆破质量。
4.1 合理分区矿岩，采取不同的孔网参数
从上文的实际研究情况可以看出，该矿区的穿孔设备和开采台阶是固定的，无法改变。我们可以根据露天采场矿区的地质对矿岩进行合理的分区或分级，在各矿岩区域内确定炮孔密集系数，从而调整中深孔爆破技术的孔网参数。对矿区矿岩进行分区时，结合了矿区的实际地质特征，并根据露天采场爆破工程的破碎系统要求，将露天采场的采矿区分为南、北两个区域。南部采取的解理（解理是指矿物晶体受力后沿一定方向破裂并产生光滑平面的性质）裂隙发育程度较高，其矿岩略为松软，层面较多，且层面间的间距较小，矿岩的炮孔排面和主体结构面的走向趋于平行，此处的炮孔密集系数取 2.0；北部采区则有两个巨大的断层穿过其中，其矿岩的密度和硬度都较大，解理裂隙发育程度较小，炮孔密集系数取值为 1.7.
4.2 利用逐孔起爆方式起爆
逐孔起爆技术是将爆破区域内处于同一排的炮孔按照爆破需求设计一个相应的延期时间，从起爆点开始逐一起爆，同时，爆破区域内排间炮孔按照另一个延期时间逐一向后传递爆破，这样可以使爆破区域内相邻的两个炮孔起爆的实际时间错开，使逐孔起爆技术炮孔起爆的顺序流程呈现出一个分散的螺旋状图。这种方式也被称为单孔延时的起爆方式，是逐孔起爆技术的技术核心。为了让单孔延时起爆方式的结果更加精确，需要采用非电高精度毫秒导爆管雷管。通过非电高精度毫秒雷管，可以成功实现在爆破区域内任一炮孔爆破时都按照一定的起爆顺序进行，从而为每个炮孔准备更加充足的自由面（爆破的岩石或介质与空气接触的表面）。
4.3 优化装药的结构
传统中深孔爆破技术使用的是连续单一的类似柱形的装药形式结构，由于该结构在孔口部分并没有充填炸药，且柱形装药结构的深度范围过小，导致易受到相邻爆破的影响，这样就很容易产生大块矿岩。为了杜绝大块矿岩的出现，我们采用分段装药技术，也就是分段装药的结构。对于根底问题，可以采用炮孔底部装高威力炸药，上部装普通炸药来解决。而为了解决爆破后矿石堆底部的矿岩粉矿率过高的问题，我们通过采用间隔装药技术，在底部装药的时候先放入 0.5～0.8 m 的毛竹柱之后才进行装药工作，成功地杜绝了底部矿石过于粉碎的问题。
5、结束语
随着科学技术的不断发展，许多新型爆破器材被应用到露天采场开采中，其中，中深孔爆破技术正处于不断发展和优化中。它的应用不仅提高我国露天采场中矿山开采的爆破质量，同时也保障了爆破工程的精确度和安全。
参考文献：
[1]石露，李小春，孙冠华，等.地下矿体采动下的露天采场边坡稳定性研究[J].岩土力学，2012（03）.
[2]肖云，周春梅，吴燕玲，等.露天采场高陡岩质边坡典型地段稳定性分析[J].武汉工程大学学报，2009（03）.
[3]闫志强.露天矿单排水平深孔爆破技术的应用[J].价值工程，2013（23）
【关键词】露天；采场；深孔；爆破；技术
目前在我国，中深孔爆破技术被广泛应用在矿山剥离、采矿、水利工程和铁路开挖等工程中，尤其是在中小型露天礦山的开采中占据着重要地位。在露天采场应用中，中深孔爆破技术和开场技术同凿岩穿孔等设备可以改善中小型露天采场生产的安全性，降低生产事故发生的频率。然而，随着市场经济的不断发展，市场竞争日趋激烈，中深孔爆破技术已经不能满足露天采场的生产经营需求，因此必须对中深孔爆破技术进行相应优化。
1、露天采矿生产中深孔爆破的技术优势
与传统的爆破和开采技术相比，深孔爆破技术在保障矿山开采安全、提高矿山开采效率等方面具有明显优势。
1.1深孔爆破技术能够使矿山安全生产状况整体改变。与浅孔爆破技术相比，深孔爆破技术有效解决了浅孔爆破技术在露夭矿山开采中，分台阶和多孔多排爆破的技术难题。这就从整体上改变了露天矿山的安全生产状况。
1.2深孔爆破技术能够有效预防和避免安全事故的发生。露天矿山开采过程中所发生的爆破事故，大多是矿山因不分台阶开采造成的高处坍塌、坠落、爆破浮石与飞石打击事故。在开采过程中深孔爆破技术的应用，，实现了矿山分阶开采与多孔微差爆破，能够有效预防传统开采和爆破方式不分台阶开采以及浅孔爆破所产生的安全事故。
1.3深孔爆破技术能够使矿山爆破安全与从业人员安全得到有效保障。深孔爆破技术通过多孔微差爆破技术的应用，能够有效减小爆破振动，均匀爆破作用力，降低爆破次数，提高爆破量，从而达到集中爆堆，减少爆后边坡浮石的效果，从根本上保证了爆破效果与爆破安全。
1.5深孔爆破技术能够明显提高矿山综合生产效率。露天采矿生产中深孔爆破技术的推广与应用不仅改变了传统的矿山开采和爆破方式，能够有效的预防和控制矿山事故。同时因其爆破量大、爆破效果好的优势，深孔爆破技术的推广应用对于降低劳动强度，优化生产条件；整合矿产资源，实现规模生产；降低生产成本，提高经济效益；保护周边生态环境等方面具有良好效果，从而明显提高矿山生产的综合效率。
2、露天采矿生产中深孔爆破技术分析
2.1起爆网路安全起爆技术
使用电爆网路时，需要综合考虑爆区的气象水文条件，爆破成本、要求等因素，预防射频电、杂散电流以及雷电等的影响，选用合适的电雷管，以提高电爆网路的可靠性与安全性，防止早爆事故的发生。导爆管网路因其操作简单，成本低、能够实现等间隔微差起爆，并且炮眼与起爆段数不受雷管段数限制，受外来电影响较小的特点得到了广泛的推广和应用；同时还应认识到导爆管网路所具有的爆前无法仪表检查；网路在爆区太长时，易被地震波、空气冲击波以及飞石破坏等缺点。
2.2爆破冲击波防护技术
为降低爆破产生的冲击波破坏，可从防止强烈空气冲击波的产生，以及利用各种条件削弱已产生的冲击波两方面采取措施。通过确定合理的爆破参数，采用合适的填塞长度以及最小抵抗线，避免产生冲天炮现象；选择科学的微差起爆方案与起爆间隔时间，消除产生夹制爆破的条件；采用反向起爆，避免高压气体由孔口冲出；尽量避免高能起爆索的使用措施，提高爆炸能量的利用率，避免产生强烈的空气冲击波。尽量避免被保护物处在爆区的正面，无法避免时可将建筑物门窗打开，必要时还可搭设防护架，以减小空气冲击波所产生的破坏作用。
3、露天采场中深孔爆破开采现状
以我曾经工作做过的某个露天采场中深孔爆破技术在开采中的实际应用作为分析样本。该露天采场矿区开采台阶高度约为 15 m，底盘的抵抗线4 m；没有对矿区岩矿的可爆性进行检测分区或分级，全部采用3.5 m×6.7 m 梅花形布孔方式；矿区中全部采用多排孔微差起爆方式，在装药结构中连续单一的类似柱形的装药形式，炸药消耗量为 0.32 kg/m3，爆破 10 000 t 矿岩需要消耗1280 kg炸药，一般情况下每次爆破需要消耗的炸药为 7-9 t。该露天采场中深孔爆破技术在开采中仍存在一些问题，例如，爆破崩落后的块径矿石所占的质量分数合格率较低，部分爆破出的矿石堆里边依然有很多大块矿石，而部分爆破矿堆的矿石被爆成了粉末；爆破出矿石堆里矿石大小不均匀，矿堆下粉碎矿石较多，爆破震动较大等。
4、露天采场中深孔爆破技术优化
通过简单介绍该露天采场中深孔爆破技术实际运用情况，深入分析影响中深孔爆破效果的因素，提出优化中深孔爆破技术的措施，从而提高露天采场的爆破质量。
4.1 合理分区矿岩，采取不同的孔网参数
从上文的实际研究情况可以看出，该矿区的穿孔设备和开采台阶是固定的，无法改变。我们可以根据露天采场矿区的地质对矿岩进行合理的分区或分级，在各矿岩区域内确定炮孔密集系数，从而调整中深孔爆破技术的孔网参数。对矿区矿岩进行分区时，结合了矿区的实际地质特征，并根据露天采场爆破工程的破碎系统要求，将露天采场的采矿区分为南、北两个区域。南部采取的解理（解理是指矿物晶体受力后沿一定方向破裂并产生光滑平面的性质）裂隙发育程度较高，其矿岩略为松软，层面较多，且层面间的间距较小，矿岩的炮孔排面和主体结构面的走向趋于平行，此处的炮孔密集系数取 2.0；北部采区则有两个巨大的断层穿过其中，其矿岩的密度和硬度都较大，解理裂隙发育程度较小，炮孔密集系数取值为 1.7.
4.2 利用逐孔起爆方式起爆
逐孔起爆技术是将爆破区域内处于同一排的炮孔按照爆破需求设计一个相应的延期时间，从起爆点开始逐一起爆，同时，爆破区域内排间炮孔按照另一个延期时间逐一向后传递爆破，这样可以使爆破区域内相邻的两个炮孔起爆的实际时间错开，使逐孔起爆技术炮孔起爆的顺序流程呈现出一个分散的螺旋状图。这种方式也被称为单孔延时的起爆方式，是逐孔起爆技术的技术核心。为了让单孔延时起爆方式的结果更加精确，需要采用非电高精度毫秒导爆管雷管。通过非电高精度毫秒雷管，可以成功实现在爆破区域内任一炮孔爆破时都按照一定的起爆顺序进行，从而为每个炮孔准备更加充足的自由面（爆破的岩石或介质与空气接触的表面）。
4.3 优化装药的结构
传统中深孔爆破技术使用的是连续单一的类似柱形的装药形式结构，由于该结构在孔口部分并没有充填炸药，且柱形装药结构的深度范围过小，导致易受到相邻爆破的影响，这样就很容易产生大块矿岩。为了杜绝大块矿岩的出现，我们采用分段装药技术，也就是分段装药的结构。对于根底问题，可以采用炮孔底部装高威力炸药，上部装普通炸药来解决。而为了解决爆破后矿石堆底部的矿岩粉矿率过高的问题，我们通过采用间隔装药技术，在底部装药的时候先放入 0.5～0.8 m 的毛竹柱之后才进行装药工作，成功地杜绝了底部矿石过于粉碎的问题。
5、结束语
随着科学技术的不断发展，许多新型爆破器材被应用到露天采场开采中，其中，中深孔爆破技术正处于不断发展和优化中。它的应用不仅提高我国露天采场中矿山开采的爆破质量，同时也保障了爆破工程的精确度和安全。
参考文献：
[1]石露，李小春，孙冠华，等.地下矿体采动下的露天采场边坡稳定性研究[J].岩土力学，2012（03）.
[2]肖云，周春梅，吴燕玲，等.露天采场高陡岩质边坡典型地段稳定性分析[J].武汉工程大学学报，2009（03）.
[3]闫志强.露天矿单排水平深孔爆破技术的应用[J].价值工程，2013（23）