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【摘 要】我国露天矿区众多，采用浅孔爆破技术容易给后期的工作造成威胁，同时很容易引发山体滑坡、坍塌等安全事故。而中深孔爆破技术的使用在很大程度上提高了露天矿区作业的安全性。因此，我国露天矿山在开采时广泛利用中深孔爆破技术。本文介绍了中深孔爆破中的炮孔布置、装药以及填塞等技术，并列举了如何提高中深孔爆破技术采取的控制方法。
【关键词】露天矿山；开采；中深孔爆破技术
一、中深孔爆破技术中炮孔的布置与设计
1.炮孔布置方式
随着爆破技术的发展，爆破规模不断扩大，同时爆破的孔数及排数增加。在这种情况下，一般都采用多排微差爆破作业，以提高爆破质量，降低炸药消耗，减少爆破次数。露天矿山爆破炮孔有垂直孔和倾斜孔之分。垂直孔适用于各种地质条件，操作简单，钻孔进度快。缺点是爆破岩石大块率比较多，常常留有根坎，梯段顶部经常发生裂缝，梯面稳固性比较差；倾斜孔布置的抵抗线比较均匀，爆破破碎时不易产生大块和残留根坎，梯段比较稳固，梯段容易保护。爆破软质时能取得很高的效率，爆破堆积岩块的形状比较好。缺点是钻凿倾斜孔的操作比较复杂，容易发生钻凿事故，在坚硬中不宜采用，钻孔速度比垂直孔慢。实际中大多是以三角形（梅花）布孔方式，前排采取倾斜孔，后排采用垂直孔。
2. 炮孔的设计和布孔
露天矿山爆破有两个抵抗线—底盘抵抗线和最小抵抗线，设计和布孔时要特别小心。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，它是一个重要的爆破参数。过大的底盘抵抗线会造成根底多、大块率高、后冲作用大；过小则不仅浪费炸药、增大钻孔工作量，而且易产生飞石危害，对后排的爆破效果均产生很大的影响。底盘抵抗线的大小同炸药威力、岩石可爆性、岩石破碎块度要求以及钻孔直径、台阶高度和坡面角等因素有关。底盘抵抗线一般按经验公式W=（25～45）D计算，式中D—钻孔直径，同时要考虑钻孔的安全。如￠115孔的中深孔前排底盘抵抗线一般取4m比较适宜。
据我观察和了解一般单位的工程技术人员在布孔时（特别是前排孔）很随意，对底盘抵抗线认识不足，不够重视，抵抗线不是大了就是小了，爆破后根底多且存在很多事故隐患。一个好的技术人员在布孔前一定会事先了解爆区的地质情况，根据岩层的层理面选择合理的孔距、排距及抵抗线等。在布置钻孔时，炮位宜选在临空面较多的方位，不宜在层理和裂缝处凿孔，以防爆炸时气体由裂缝泄出，降低爆破效果。
二、中深孔爆破装药技术
中深孔爆破装药一般分连续装药、分散装药、孔底间隔装药和混合装药结构。在装药过程中，要严格控制每孔的装药量和装药长度，发现堵孔时，应停止装药并进行处理。在未装入雷管等敏感爆破器材时以前，可用木杆或竹竿处理，严禁用钻具处理。炮孔内有水时要用防水炸药，装药过程中要防止炸药未到底和未上下连接及上浮，用绳子吊药卷时要防止装药过程中药卷脱落造成堵塞。
当孔深超过8米时，一般每孔装两个起爆药包，分别置于距孔口和孔底各1/3处，可以充分发挥爆炸能量利用率。比较常用的是连续装药和分散装药结构。当岩石坚固系数f=8～12时，连续装药结构也可采用以下方式：底部由于岩体受到的夹制作用最大，阻力也高，通常采用全耦合装药，全耦合装药段的长度不小于1.3倍底盘抵抗线。而在中上部的岩体，由于台阶坡面的存在，提供了自由面，岩体受到的阻力较小，所以需要的炸药能力较低，因此应降低装药量，避免爆破后，该部位的岩块过分粉碎和过分前抛，通常采用不耦合装药。以￠115孔为例：当采用粉药时，底部全耦合装药，中部采用￠70塑料带装药后吊入孔内；当采用乳化炸药时，下部连续装￠90乳化炸药，中部装￠70乳化炸药，两种方式上部均按公式（20～30）×D计算堵塞长度。此外还可以根据岩石的性质、节理发育情况、走向、可爆性等同时或部分组合采用间隔、堵空、底部装高威力炸药，中上部装低威力炸药、底部耦合装药，中上部不耦合装药等多种技术。
三、中深孔爆破填塞技术
炮孔填塞是爆破作业重要工序之一。填塞的目的在于使炸药爆炸的能量等到很好利用，改善岩石爆破破碎效果，延长爆炸气体在岩石中的作用时间，调节炮孔中爆炸压力，以提高炸药能量利用率。同时还可以减少空气冲击波、噪音、个别飞石的危害。
填塞长度主要与炮孔孔径、最小抵抗线、填塞质量、填塞材料等有关。一般来说填塞长度不能小于最小抵抗线。填塞长度Lt按以下公式计算：垂直孔Lt=（0.7～1.0）W1；倾斜孔Lt=（0.9～1.0）W1或者Lt=（20～30）D，式中W1—底盘抵抗线；D—炮孔直径。
填塞必须达到设计要求的长度和密实度，严禁不堵塞爆破。填塞材料一般用钻孔岩粉、尾矿砂、砂、黏土等，禁止使用石块和易燃材料。在有水炮孔填塞时，应防止填塞悬空，一般用长竹竿压住药卷，防止药卷上浮超过殉爆距离造成拒爆，然后慢慢地边往孔内边填料边慢慢上提竹竿，既要保证填料落到实处，又要保证竹竿不被埋死提不上来。当上部采用空气间隔时为保证有效填塞， 把淘汰不回收的炸药袋用竹竿压到需要堵塞的深度后边填料边把竹竿往上提，确认炸药袋不再往下落后再填满为止。
四、如何提高露天矿中深孔爆破控制技术
在露天矿中深孔爆破技术实际应用中，主要面临问题一是安全方面。产生飞炮、冲击波、地震波等；二是大块率较高、粉矿多、根底大或平台松散、后冲现象等；三是单位爆破成本高，单耗药量大等。因此，提高露天矿中深孔爆破控制技术是生产中最重要组成部分，也是技术含量较高的部分，可以通过以下途径来实现解决：
1.首先根据该次爆破参数、规模等计算出爆破地震波、冲击波、飞石等安全距离，并根据周边环境和被保护物情况采取防护措施，适当调整炸药单耗、一次最大爆破药量、传爆方向等，计算结果和防护措施必须符合国家安全规程规定。
2.充分利用比较成熟的其它爆破技术，如空气间隔装药爆破技术，其爆破横波能量分配得增强，纵波能量降低，减少飞石和单耗药量，破碎更均匀，粉矿减少，提高成块率。采用多段微差、“V”型起爆顺序等技术手段，使爆破能量充分释放加强碰撞和挤压在岩块间传递，提高破碎质量，减少爆堆宽度，降低爆破振动。
3.合理布置前排炮孔，采取增减辅助孔，调整孔网参数、药量及装药结构，爆破顺序等方法寻求最佳爆破效果。对不同炮孔根据岩体结构、周边环境条件要求不同计算出装药量、充填长度、装药结构等。严格按照设计进行穿孔，提高穿孔质量，对不合格孔要进行补孔措施，只有完全合格孔才能装药。
4.充分了解孔内情况，选取合适药卷进行填装，严格控制孔内炸药量，提高炮孔装药后堵塞质量，良好的堵塞可提高孔内爆轰强度，提高炸药性能威力，防止漏气、飞石现象发生。如需对飞石加强防护措施，可在孔口加压砂包，既消除冲炮隐患，又防止飞石发生。
5.借助CAD技术进行露天中深孔爆破炮孔、起爆网路辅助设计以及借助GPS技术现场炮孔位置测量，可以大大减少现场设计人员工作时间，便于修改完善设计方法，提高设计精确度，减少设计的随意性，提高效率和节约成本。
五、结语
露天矿山中深孔爆破是目前技术先进、应用广泛的爆破方式，在技术上有力保障矿山生产安全，很值得推广。矿山企业应根据实际情况，选择具符合自身的采矿爆破技术和装运方式，在运用中深孔爆破技术中灵活采取与浅孔爆破相结合的爆破技术，在安全得到保障的同时争取更大的经济效益。
参考文献：
[1]莫红箭.浅析露天矿区开采中深孔爆破技术的应用[J]城市建设理论研究2011.
[2]张立敏.中深孔爆破技术在小型露天采石场的应用[J]科技创新导报2011.
【关键词】露天矿山；开采；中深孔爆破技术
一、中深孔爆破技术中炮孔的布置与设计
1.炮孔布置方式
随着爆破技术的发展，爆破规模不断扩大，同时爆破的孔数及排数增加。在这种情况下，一般都采用多排微差爆破作业，以提高爆破质量，降低炸药消耗，减少爆破次数。露天矿山爆破炮孔有垂直孔和倾斜孔之分。垂直孔适用于各种地质条件，操作简单，钻孔进度快。缺点是爆破岩石大块率比较多，常常留有根坎，梯段顶部经常发生裂缝，梯面稳固性比较差；倾斜孔布置的抵抗线比较均匀，爆破破碎时不易产生大块和残留根坎，梯段比较稳固，梯段容易保护。爆破软质时能取得很高的效率，爆破堆积岩块的形状比较好。缺点是钻凿倾斜孔的操作比较复杂，容易发生钻凿事故，在坚硬中不宜采用，钻孔速度比垂直孔慢。实际中大多是以三角形（梅花）布孔方式，前排采取倾斜孔，后排采用垂直孔。
2. 炮孔的设计和布孔
露天矿山爆破有两个抵抗线—底盘抵抗线和最小抵抗线，设计和布孔时要特别小心。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，它是一个重要的爆破参数。过大的底盘抵抗线会造成根底多、大块率高、后冲作用大；过小则不仅浪费炸药、增大钻孔工作量，而且易产生飞石危害，对后排的爆破效果均产生很大的影响。底盘抵抗线的大小同炸药威力、岩石可爆性、岩石破碎块度要求以及钻孔直径、台阶高度和坡面角等因素有关。底盘抵抗线一般按经验公式W=（25～45）D计算，式中D—钻孔直径，同时要考虑钻孔的安全。如￠115孔的中深孔前排底盘抵抗线一般取4m比较适宜。
据我观察和了解一般单位的工程技术人员在布孔时（特别是前排孔）很随意，对底盘抵抗线认识不足，不够重视，抵抗线不是大了就是小了，爆破后根底多且存在很多事故隐患。一个好的技术人员在布孔前一定会事先了解爆区的地质情况，根据岩层的层理面选择合理的孔距、排距及抵抗线等。在布置钻孔时，炮位宜选在临空面较多的方位，不宜在层理和裂缝处凿孔，以防爆炸时气体由裂缝泄出，降低爆破效果。
二、中深孔爆破装药技术
中深孔爆破装药一般分连续装药、分散装药、孔底间隔装药和混合装药结构。在装药过程中，要严格控制每孔的装药量和装药长度，发现堵孔时，应停止装药并进行处理。在未装入雷管等敏感爆破器材时以前，可用木杆或竹竿处理，严禁用钻具处理。炮孔内有水时要用防水炸药，装药过程中要防止炸药未到底和未上下连接及上浮，用绳子吊药卷时要防止装药过程中药卷脱落造成堵塞。
当孔深超过8米时，一般每孔装两个起爆药包，分别置于距孔口和孔底各1/3处，可以充分发挥爆炸能量利用率。比较常用的是连续装药和分散装药结构。当岩石坚固系数f=8～12时，连续装药结构也可采用以下方式：底部由于岩体受到的夹制作用最大，阻力也高，通常采用全耦合装药，全耦合装药段的长度不小于1.3倍底盘抵抗线。而在中上部的岩体，由于台阶坡面的存在，提供了自由面，岩体受到的阻力较小，所以需要的炸药能力较低，因此应降低装药量，避免爆破后，该部位的岩块过分粉碎和过分前抛，通常采用不耦合装药。以￠115孔为例：当采用粉药时，底部全耦合装药，中部采用￠70塑料带装药后吊入孔内；当采用乳化炸药时，下部连续装￠90乳化炸药，中部装￠70乳化炸药，两种方式上部均按公式（20～30）×D计算堵塞长度。此外还可以根据岩石的性质、节理发育情况、走向、可爆性等同时或部分组合采用间隔、堵空、底部装高威力炸药，中上部装低威力炸药、底部耦合装药，中上部不耦合装药等多种技术。
三、中深孔爆破填塞技术
炮孔填塞是爆破作业重要工序之一。填塞的目的在于使炸药爆炸的能量等到很好利用，改善岩石爆破破碎效果，延长爆炸气体在岩石中的作用时间，调节炮孔中爆炸压力，以提高炸药能量利用率。同时还可以减少空气冲击波、噪音、个别飞石的危害。
填塞长度主要与炮孔孔径、最小抵抗线、填塞质量、填塞材料等有关。一般来说填塞长度不能小于最小抵抗线。填塞长度Lt按以下公式计算：垂直孔Lt=（0.7～1.0）W1；倾斜孔Lt=（0.9～1.0）W1或者Lt=（20～30）D，式中W1—底盘抵抗线；D—炮孔直径。
填塞必须达到设计要求的长度和密实度，严禁不堵塞爆破。填塞材料一般用钻孔岩粉、尾矿砂、砂、黏土等，禁止使用石块和易燃材料。在有水炮孔填塞时，应防止填塞悬空，一般用长竹竿压住药卷，防止药卷上浮超过殉爆距离造成拒爆，然后慢慢地边往孔内边填料边慢慢上提竹竿，既要保证填料落到实处，又要保证竹竿不被埋死提不上来。当上部采用空气间隔时为保证有效填塞， 把淘汰不回收的炸药袋用竹竿压到需要堵塞的深度后边填料边把竹竿往上提，确认炸药袋不再往下落后再填满为止。
四、如何提高露天矿中深孔爆破控制技术
在露天矿中深孔爆破技术实际应用中，主要面临问题一是安全方面。产生飞炮、冲击波、地震波等；二是大块率较高、粉矿多、根底大或平台松散、后冲现象等；三是单位爆破成本高，单耗药量大等。因此，提高露天矿中深孔爆破控制技术是生产中最重要组成部分，也是技术含量较高的部分，可以通过以下途径来实现解决：
1.首先根据该次爆破参数、规模等计算出爆破地震波、冲击波、飞石等安全距离，并根据周边环境和被保护物情况采取防护措施，适当调整炸药单耗、一次最大爆破药量、传爆方向等，计算结果和防护措施必须符合国家安全规程规定。
2.充分利用比较成熟的其它爆破技术，如空气间隔装药爆破技术，其爆破横波能量分配得增强，纵波能量降低，减少飞石和单耗药量，破碎更均匀，粉矿减少，提高成块率。采用多段微差、“V”型起爆顺序等技术手段，使爆破能量充分释放加强碰撞和挤压在岩块间传递，提高破碎质量，减少爆堆宽度，降低爆破振动。
3.合理布置前排炮孔，采取增减辅助孔，调整孔网参数、药量及装药结构，爆破顺序等方法寻求最佳爆破效果。对不同炮孔根据岩体结构、周边环境条件要求不同计算出装药量、充填长度、装药结构等。严格按照设计进行穿孔，提高穿孔质量，对不合格孔要进行补孔措施，只有完全合格孔才能装药。
4.充分了解孔内情况，选取合适药卷进行填装，严格控制孔内炸药量，提高炮孔装药后堵塞质量，良好的堵塞可提高孔内爆轰强度，提高炸药性能威力，防止漏气、飞石现象发生。如需对飞石加强防护措施，可在孔口加压砂包，既消除冲炮隐患，又防止飞石发生。
5.借助CAD技术进行露天中深孔爆破炮孔、起爆网路辅助设计以及借助GPS技术现场炮孔位置测量，可以大大减少现场设计人员工作时间，便于修改完善设计方法，提高设计精确度，减少设计的随意性，提高效率和节约成本。
五、结语
露天矿山中深孔爆破是目前技术先进、应用广泛的爆破方式，在技术上有力保障矿山生产安全，很值得推广。矿山企业应根据实际情况，选择具符合自身的采矿爆破技术和装运方式，在运用中深孔爆破技术中灵活采取与浅孔爆破相结合的爆破技术，在安全得到保障的同时争取更大的经济效益。
参考文献：
[1]莫红箭.浅析露天矿区开采中深孔爆破技术的应用[J]城市建设理论研究2011.
[2]张立敏.中深孔爆破技术在小型露天采石场的应用[J]科技创新导报2011.