抚顺东露天矿爆破方案优化

1 抚顺东露天矿爆破技术现状

抚顺东露天矿 2019 年爆破量达到 2 187 万 m3使用的钻孔设备为 YQ-150A(钻孔直径 150 mm)SWDD-165(钻孔直径 165 mm)2 种型号的履带式孔钻机。爆破方法：露天台阶深孔排间微差松动爆破。布孔方式：三角形布孔[1]。起爆方法：导爆管起爆法。起爆顺序：地表斜线延时起爆，孔内反向起爆或多点起爆。工业炸药使用露天二号岩石乳化炸药(GB18095—2000 乳化炸药)。乳化炸药性能指标见表 1装药结构采用孔底连续装药。起爆网路采用的是导爆管毫秒起爆网路。孔内 1 段导爆管雷管，孔外用 4 段毫秒延时导爆管雷管。排间微差爆破起爆网络图如图 1。

东露天矿标准台阶台阶技术参数：台阶高度 H为 8 m;台阶坡面角 θ 为 75°;孔距 a 为 6 m，排距 为 4 m;炮孔密集系数 1.5;超深 h 为 0.5 m;孔深 L8.5 m;装药长度 L1 为 4.2 m;填塞长度 L2 为 4.3m;单孔装药量 Q 为 42 kg。

2 爆破技术存在问题及原因

2.1 爆堆块度不均匀

1)排间微差爆破，每排炮孔同时起爆，排间各炮孔起爆后抛掷方向一致，各炮孔爆破抛出岩块横向碰撞、挤压二次作用较小，炸药能量利用率低，爆后易产生大块。

2)钻孔直径 165 mm 和 150 mm，使用袋装乳炸药规格为药包高 0.7 m，药包直径 110 mm。标准台阶孔深 8.5 m，装入 6 个药包，理论装药高度为4.2 m，填塞高度 4.3 m，由于乳化炸药质地松软，在采用底部连续装药方式时，由于钻孔与药包之间存在直径为 55 mm(SWDD-165 钻机)和 40 mm(YQ-150 钻机)空隙，松软药包在孔底产生堆积，现场实际用量孔绳测算，装入孔内的药包高度平均压缩到0.55 m 左右，标准台阶实际装药高度压缩到 3.3 m填塞高度在填满孔口情况下可达 5.2 m。药柱集中于孔底，药柱区域炮孔受填塞物挤压近似于耦合装药，炸药爆炸后对孔壁应力作用集中，造成底部爆后岩块过度松碎，上部由于填塞距离自然增长，远离炸药区域易出现大块。

2.2 断爆和拒爆经常发生及爆破震动影响

起爆网路设计不合理，孔内采用瞬发雷管，孔外采用 4 段毫秒延期雷管，地表传爆雷管延期时间大于孔内起爆雷管延期时间。起爆后，点燃阵面距离不够，起爆后先爆炮孔产生的爆破震动引起岩体位移、错动，对后面未引爆的网路和炮孔造成冲击，挫断导爆管阻断传爆造成断爆、拒爆事故发生。站场工程大规模爆破作业时，多排孔起爆作业时，同段起爆药量较大，对站场周围建筑和设施保护不利。

2.3 爆破单耗大成本超标

1)孔网参数选择不合理，孔距 6 m，行距 4 m，钻孔密集系数 m=1.5[2];按照经验数据，钻孔密集系数取值范围 1～1.5;密集系数达到上限值 1.5;取值偏大。

2)不耦合爆破作业广泛应用于边坡到界时的预裂爆破、缓冲爆破和光面爆破作业，其目的是降低爆破能量，保护边坡不受损伤[3]。在露天深孔松动爆作业一般不采用不耦合装药结构。东露天矿受限于钻机规格和药包规格，台阶松动爆破作业实质上是采用不耦合装药，并且钻孔直径与药包直径不耦合系数过大，作用于孔壁的应力波能量造成一定削弱，炸药能量造成损耗。