[现场混装乳化炸药技术在水牯山石灰石矿中的应用]

　　摘 要：文章介绍了富水岩层的爆破开采方法，通过采用现场混装乳化炸药技术不但能提高工作效率，而且可以改善爆破效果，降低钻孔成本。 　　关键词：富水岩层；爆破开采；水孔；现场混装乳化炸药技术
　　中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0027－02
　　
　　1 矿山开采现状
　　水牯山石灰石矿为广西鱼峰集团水泥有限公司的水泥原料基地，原开采设计最低标高为99 m。多年的开采以及公司生产规模的不断扩大，导致矿石资源消耗过快，原有矿石储量已不能满足生产需求，为提高矿石开采储量，公司于2005年进行了水文地质补充勘探，决定延伸开采最低标高至80 m水平。目前，石灰石矿已着手110 m水平开段沟的开挖工作，由于120 m水平以下为凹陷开采，在掘进过程中，多次碰到水孔的问题。水文地质报告指出在标高45～104 m之间为岩溶裂隙主要发育带，在裂隙破碎（包括溶洞）地带，含水量中等，实际情况表明，富水岩层标高提高到108 m水平。因此，如何做好富水岩层的开采工作，成为今后的一个工作重点。
　　2 富水岩层开采工作的主要难点
　　富水岩层开采主要有以下难点：①地下水丰富，用一般中低风压钻机钻孔时，岩粉吹不出来，钻孔效率极低。我矿现有凿岩设备HBM－120潜孔钻机以及QZ－100K潜孔钻机都为中
　　低风压钻机，钻孔成孔率及合格率低，凿岩成本加大，因此矿山必须对钻孔设备进行更新。②炮孔装药效率低，爆破根底多，影响铲装效率。如遇到水孔，按照现有的装药方式，首先用压风排水，如果孔内积水不能完全排除，则采用人工吊装乳化炸药的方法。人工吊装乳化炸药的方法有很多弊端，如：装药时间长，装一个孔需要10～15 min；孔内装药不连续，甚至出现断药现象；底部炸药密度过小，爆破效果差。本文主要探讨富水岩层的爆破开采方法。
　　3 现场混装乳化炸药技术介绍
　　3.1 现场混装乳化炸药技术特点
　　现场混装乳化炸药技术是用装药车装载可泵送的乳胶基质到达爆破作业现场，并用装药车将其装入炮孔，在炮孔内经化学敏化后才成为乳化炸药，是一项集炸药制备与爆破装药一体化的新技术。该技术有以下特点：
　　3.1.1 安全性
　　炸药使用无雷管感度的乳胶基质，在爆破现场静态混入敏化剂，经过约10 min形成真正具有雷管感度的散装乳化炸药，从根本上消除了成品炸药储存、运输的安全隐患，从根本上提高了爆破装药的安全性。
　　3.1.2 机械化
　　装药车实现机械化装药，提高了工作效率，现场制药，每分钟装药量可达100 kg；胶状的乳化炸药可直接泵送至炮孔内，不易出现堵孔情况；在炮孔内有积水时，可用装药软管从孔底往上装药，炮孔内的积水可以被自动排除，省略了吹孔工序；装药结构为全耦合结构装药，提高了装药密度与炮眼利用率。与人工吊装乳化炸药方法比较，可以节约2/3的时间。
　　3.2 现场混装乳化炸药技术性能参数
　　乳化炸药现场混装技术是利用现场混装乳化炸药体积威力大的特性，即采用全耦合装药结构，提高每延米装药量，实现宽孔距大排距爆破方式，有效扩大爆破孔网参数，减少钻孔工程量。现场混装乳化炸药主要性能参数见表1。
　　4 现场混装乳化炸药技术在我矿的实施情况
　　4.1 爆破设计
　　由于混装炸药与常规炸药的性能不同，在应用时必须改变与之相配套的爆破设计参数，以期获得好的爆破效果。
　　4.1.1 孔网参数
　　根据现场混装乳化炸药的性能参数及使用经验，结合工程实际选定：炮眼间距a＝（1.5～2）w，w＝b＝（30～35）d（其中，b排距；d炮眼直径；w最小抵抗线）。
　　4.1.2 炸药单耗
　　根据岩石的硬度系数，炸药单耗确定为q＝0.3～0.4 kg/m3。
　　4.1.3 装药结构
　　该炸药与炮孔成耦合装药结构，结合起爆弹孔底起爆，装药结构见图1。
　　图1 现场混装乳化炸药装药结构示意图
　　4.2 爆破施工
　　由于进入3月份后，受雨季影响，110 m水平停止开采，因此把试验地段放在130 m水平，试验的重点是炮孔为水孔的情况下，该技术的实施效果。在实施过程中，采用HBM－120潜孔钻机钻孔，成孔直径为135 mm，孔内积水主要为雨水。根据装药结构及炸药密度，把原孔网参数从7×（4－3.7）m提高到8×（4.5－4.3）m，具体数据见表2、表3。
　　炮孔内水深约为3～5 m，装药时间为60 min，平均每孔装药时间为4 min，装药效率比人工吊装炸药提高3倍以上。爆破后效果较好，岩石块度均匀，大块率极少，爆堆集中，无根坎，在剥离面与原台阶之间产生了明显的沟槽。爆破效果见图2。
　　图2 爆破效果图
　　5 结束语
　　现场混装乳化炸药技术作为新实施的爆破技术，有以下优缺点：①操作简便，易于掌握，水孔装药效率比人工高，但正常炮孔装药效率比人工装药低。②装药量准确，易于调整，自动化程度极高。③装药结构为耦合装药，爆破效果良好，爆后岩石块度均匀，可提高铲装效率。④装药车使用散装乳胶基质，炸药成本较低，但由于炸药密度较大，炸药单耗比常规爆破要大一些，但延米崩矿量比常规爆破增加约10%，可减少钻孔量，穿爆综合成本降低明显。⑤防水性好，适合露天深凹富水矿山爆破开采。
　　（编辑：王昕敏）
　　
　　Site Mixed Emulsion Explosive Technology’s Application
　　Limestone of Shuigu Mountain
　　Liao Chengli, Pan Zhide
　　Abstract: This paper describes the blasting mining method of water－rich rock. Through the use of site mixed emulsion explosives technology, it can not only improve work efficiency, but also improve the blast effect and reduce drilling costs.
　　Key words: water－rich rock formation; blasting exploition; water hole; site mixed emulsion explosives technology
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