摘要：作为当前一种具有较高效果的爆破方式，在现阶段我国进行采矿之中有着十分明显的技术优势，所以在进行露天采矿的时候，更加合理的使用深孔爆破技术，在整体上可以提高爆破的安全性以及有效性。本文对于我国目前进行露天采矿的现状进行分析，探究在露天采矿之中使用深孔爆破技术的优势以及技术的关键点，了解我国进行露天采矿生产之中使用爆破技术的应用情况。
关键词：露天采矿；深孔爆破技术；应用
前言
根据已有的数据报告显示，煤炭资源在短期内仍占我国一次能源消耗的极大比重，深孔爆破作为现阶段较为常见的技术手段之一，已逐渐引起广大研究人员的关注，如何采取有效措施提高深孔爆破的效率是目前实现安全高效生产的主要环节之一。
1深孔爆破技术概述
深孔爆破是一项可以进行人为控制强度的爆破方式，属于煤矿挖掘技术的一种，对于特殊的煤层，使用深孔爆破技术可提升煤矿的挖掘效率。深孔爆破技术是对于以往浅眼爆破技术的一种创新和延伸，可以精准地对爆破的强度以及产量进行控制。爆破产生的固体会散落在边缘或者表面，方便进行二次破碎，提升煤矿的掘进速度。
2露天采矿使用深孔爆破技术的优势以及技术关键点
2.1露天采矿使用深孔爆破技术的优势
在进行露天采矿的时候，使用深孔爆破技术，对于使用传统技术中存在的问题，可以得到进一步的改善，使爆破的质量能够得到整体性的提高。因为在开展爆破工作时使用深孔爆破技术并不会对于现场的岩石产生比较大的影响，从而有效的将危险系数进行降低。所以相关的工作人员在进行岩石爆破的时候，便可以利用堆积方式；还能够在一些具体的爆破位置，使其产生一些十分松散的物质，而这些物质对于之后进行的岩石装载能够顺利的开展，有着推动作用。因此工作人员在进行爆破工作的时候，必须要要对于最小抵抗力进行控制，在保障整体效益不减低的基础上，对于爆破所导致的危害进行有效的控制。而工作人员通过使用深孔爆破技术，会提高矿物的开采量，并且还能够对于爆破的产量以及炸药的消耗量有更好的控制。
2.2深孔爆破技术的关键点
工作人员在露天采矿中使用深孔爆破技术时，需要注意要提前全面的对于深孔爆破技术进行了解，在对于炮眼距离进行控制的时候，要构成相应的炮眼抵抗线，更加全面的对于岩体数据以及特征进行分析，从而更好地分析判断炮眼的质量，使露天开采的安全性有所减少。除此之外，工作人员在对于炮眼的内部进行装药时，要更加合理的控制好炸药，在保障药量为均匀分布的前提下，更加合理的控制炸药的整体数量，保障爆破的质量不会受到影响。其次，工作人员在对于炮眼周围开展工作的时候，对于炸药的质量要加强控制，保障装药的流程严格按照规定进行，特别对于现场制备炸药的混装设备，保证火药有足够的敏化时间和火药密度，从而最大程度保障爆破的工作不会出现问题，提高爆破工作的安全性以及稳定性。
3当前该技术在应用过程中存在的不足之处
3.1应用前的准备工作不充分
目前，由于社会经济迅速发展推动了煤炭需求量的上涨，所以说较多的企业在进行采矿过程当中，就忽视了对爆破技术应用前期的资料准备，过于重视经济效益的提升，这就导致对于该技术的应用效果不理想，最终导致爆破失败。因此，做好采矿前期对于该技术应用的资料准备工作就显得至关重要，只有依据在应用过程当中所用到的各种数据以及设备，做好相应的准备工作，才能够在具体应用过程当中针对一些突发状况及时地进行调整，有效保证整个采矿工作进度的顺利推进。由于深孔爆破技术在应用过程当中冲击力较强，范围较广，所以如果对于该技术没有做好充分的前期准备工作，那么在应用过程当中，若发生一些安全事故，其波及的范围就会较大，使得企业面对得不偿失的状况，不仅不能够增加企业经济效益，对于一些安全事故的赔偿费用，也会大幅度的上涨。
3.2相关工作人员的素质不高，技术水平较低
由于该技术的操作难度较高，而且在操作过程当中较为烦琐复杂，这就需要相关的工作人员在对该技术应用时具备相应的资质，然而当前较多的煤矿企业为了进一步降低人工成本的投入，在对相关的工作人员进行挑选过程当中就忽视了对于专业素质个的技术人员的使用。在应用过程当中，使用了一些不具备爆破专业知识的工作人员进行作业，这样的行为不仅不能够使得该技术取得良好的使用效果，在一定程度上也会导致安全风险大幅上涨，对于企业的长期发展来说具有极为不利的影响。同时，应用爆破技术的工作人员若不具备专业的知识，在使用过程当中若发生相应的问题，也不能够采取有效的措施将其解决，这就导致相关的设备等出现故障不能够得到及时修理，企业在设备维修方面的成本也会大幅上涨。最重要的是，若工作人员的素质较低，没有相应的安全意识，那么这会大大增加露天采矿作业安全事故的发生概率，对于整个作业来说，有着极为不利的影响。
3.3方式方法不规范，规划不到位
结合当前我国各企业对于该技术的应用情况来看，为了进一步地追求企业工作效率的提升，忽视了对相关方式方法的挑选，对于各工作的规‘划也没有给予足够的重视，这就导致近年来露天采矿工作当中安全事故发生的概率逐年上涨。要想进一步推动采矿行业质量以及效率的提升，相关企业必须注重对该技术应用方式方法的规范合理性的重视，并且要做好各环节的规划工作。
(1) 爆破电缆线路不规范
电缆爆破是最为常用的爆破方式，但是容易出现电缆线路连接问题，一旦出现连接混乱的情况，导致起爆顺序出错，进而影响到深孔爆破技术的爆破效果。如果电缆线路出现接触不良或者潮湿环境下出现漏电的情况，还会导致雷管拒爆的情况，存在很大的安全隐患。
(2) 起爆器的质量问题
起爆器质量直接影响着深孔爆破的效果，如果起爆器存在质量问题，那么在实际爆破作业中，容易引发许多问题。例如，某些使用时间比较长的起爆器，其电容量会逐渐下降，容易出现雷管电压不足，无法达到起爆条件的电量，出现雷管拒爆的情况，十分危险。
(3) 雷管脚线的问题
在深孔爆破过程中，雷管脚线的作用在于接触性，可以确保爆破的顺利进行。实际爆破工作中，雷管脚线出现故障，影响起爆，例如，脚线出现绝缘层损坏、金属线断裂等，可以说雷管经常处在一个不太稳定的情况，容易出现误爆、拒爆的情况，影响煤矿开采工作的顺利进行。
4改善矿山露天爆破质量的有效方法
4.1爆破参数的合理选择
首先，底盘抵抗线是重要的爆破参数之一，其主要是指台阶坡底线与第一排空心轴线之间的距离，其数值如果过大，将会导致比较大的根底出现，如果过小，将会增加火药用量，因此需要合理地确定底盘抵抗线。底盘抵抗线的确定需要在保证装药条件和安全的前提下，根据公式W＝K×D进行选择，其中W代表的是底盘抵抗线；K代表的是系数，取值在20～30之间；D代表的是钻孔直径，单位为mm。其次，根据孔径，可以计算出露天矿山的爆破炮孔的排距与孔距。其中排距的计算公式为b＝（0.75－1）a，孔距的计算公式为a＝（20－30）d。根据实际中大量的实践证明，正三角形布置炮孔应该在b＝1.886a的条件下才能成功，这样可以在很大程度上提高岩石的破裂效果，特别是采用逐孔爆破的时候，每个方向的抵抗线其实都是一样，火药在每个方向的爆破力都是相等的，这样可以有效地改善破碎效果。
再次，超深的主要目的在于能够降低装药中心的高度，以此在最大程度上降低台阶底部的阻碍力，从而实现根底减低的目标。根据大量的实践经验表明，可以根据h＝（5－10）d的计算公式计算超深。根据底盘抵抗线选择相应的数值，如果底盘抵抗线偏大的时候，可以选择较大的数值；如果底盘抵抗力偏小的时候，可以选择较小的数值。在实际应用的过程中，如果出现底盘抵抗线较大、台阶坡面较小的情况，应该考虑不再增大超深。这主要是由于在此种情况下，继续增大超深，将会增加火药和钻孔。
最后，如果炮孔的堵塞长度比较小，会导致气体爆炸物在爆炸过程中过早的冲出炮孔，从而不能充分有效地发挥出爆破力。因此，必须要科学合理地选择炮孔的堵塞长度，这具有十分重要的意义。在采用连续柱状的方式装药的时候，选择的炮孔堵塞长度应该是0.75倍的底盘抵抗线，并在应用过程中根据实际情况进行合理的调整。一般情况下，露天矿山的爆破孔堵塞长度都偏大，因此应该降低堵塞长度，以此减少大块的出现数量。根据实践经验表明，为了能够避免产生飞石的情况，炮孔的堵塞长度应该在20～25倍的孔径范围之内。
4.2起爆方式的有效选择
在应用宽孔距爆破技术的过程中，最常用也是最经典的便是对角起爆技术。运用对角起爆技术，能够对四边形对角线方向的所有爆孔进行同时起爆，同时使用这种技术能够在一定程度上拉大孔之间的距离，还能降低抵抗线。对角起爆技术的运用原理与宽孔距差不多，装药量与炮孔数以及其他方法技术大体上是相同的，唯一的区别便是减少了抵抗线。在此过程中，孔距需要按照 抵抗线减小的比例同比增大，这样的主要目的在于促使应力降低，拉大与起爆层之间的距离，从而有效地避免大块的出现。
4.3对现有的药装结构进行优化
在采用垂直起爆的方式过程中，在底部阻力较大的情况下，必须要采用超深的方法，降低火药的重心，但是这种做法可能会导致台阶上的大块出现和增加，因此需要对现有的药装结构进行合理的优化。实际上比较常见的方法是采用中间气体间隔分段装药法，将炮孔中的火药分成三段左右进行填满，每段都需要采用相应的物体进行隔开，例如炮泥。这个时候应该尽量避免出现火药过于集中在炮孔底部的现象，从而有利于台阶的中部和上部的岩体，都能够得到相应的爆破力，防止大块的出现。除此之外，还可以采用混合装药的方法，将普通的火药装入在炮孔的上部位置，将密度高、威力猛的火药装入炮孔的下部位置，这样可以使得台阶的阻力与产生的爆破力是相同的，不仅能够有效避免台阶根底的出现，而且还可以减少台阶上部大块的出现。在实际的底盘坑底线较大的工程中，一般都会采用混合装药的方法，在炮孔的下部位置装入重铵油火药，在炮孔的上部位置装入铵油火药，取得的效果十分良好。
4.4协控爆破的方式
通过以往实际中台阶深孔爆破效果的分析，可以清楚地知道，与垂直孔爆破的效果相比，斜孔的爆破效果更好。这主要是由于深孔上部与下部的抵抗线是相同的，岩体受到的爆破力也相对相同，破碎均匀，因此甚少出现大块和根底的现象。同时，斜孔爆破还可以充分满足台阶坡面角的要求，为下一步的穿孔爆破提供有利的条件。除此之外，斜孔爆破的钻机与台阶坡顶线的距离较远，可以在很大程度上避免工作人员和相应的钻机设备遇到各种风险。目前，在实际工程中，牙轮钻机的爆破与钻机钻孔的效率相对而言比较高，但是这种机器主要适用于垂直钻孔，斜孔采用的潜孔钻机工作效率较低，因此可以根据实际情况考虑斜孔爆破的方式。
5实例分析
某特大型矿山企业，其中露天矿年采剥总量8370万t，选用KY-310牙轮钻机穿孔，选用WK-20B电铲采装，设计台阶高度12-15m。2010年底正式投入生产后，设备的大型化极大的提高了生产效率，但同时也导致分段起爆药量加大，爆破震动增强。由于采场距离附近居民区较近，对民宅产生了一定的破坏，影响了当地居民的正常生活，企业经常与附近居民因爆破震动问题发生矛盾，造成企业生产异常被动。为了降低爆破地震所带来的负面影响，通过对爆破地震理论的分析，经过不断的总结和探索，引进了数码雷管技术来达到爆破降振措施，结合现场情况提出了今后爆破降震的改进途径等。
5.1震动计算依据
根据国家标准（GB6722-2014）《爆破安全规程》13.2.4之规定，爆破地震安全距离按下式计算：
R=（1）
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式中：
R——爆破地震安全允许距离，单位为米（m）；
Q——炸药量，齐发爆破取总药量，延时爆破取最大一段药量，单位为千克（kg）；
v——保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s）；
K，α——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可通过现场试验确定。
可见振动的主要影响因素为Q、R，其他K，α为参数有此得出固定位置质点振动速度可视为与距离（爆距）和单孔最大一段药量有关，由于我矿采取的是逐孔爆破技术，则只与距离和单孔最大药量有关。
5.2数码雷管爆破技术理论分析
数码雷管技术在国内大型矿山中已有多年成功的使用经验，电子雷管，又称数码电子雷管、数码雷管或工业数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管。选择适当的微差间隔时间，可减少各段爆破所形成的地震波主震相的互相叠加，降低爆破振动的强度。爆炸持续时间对x、y、z方向主频和持续时间都有较大影响，因此需要降低爆炸持续时间以降低爆破振动。使用高精度的数码雷管或者改变微差间隔时间可大幅度降低爆破振动强度、提高爆破振动的主频。
5.3数码雷管爆破技术试验
（1）爆区概况
露天矿于Ⅰ采场+18m水平、+6m水平和-112m水平应用数码雷管爆破技术进行试验100多次。爆区台阶高度12-15m，钻孔直径310mm，孔网参数以7m×6m和8m×7m进行三角形布孔。炸药类型为铵油和乳化炸药，均使用装药车进行现场装药。爆破区域内岩石主要有砂岩、页岩和石英岩，矿石全部为赤铁矿。矿岩节理裂隙发育，倾角一般为40°～50°。
（2）爆破器材参数的选用
由于应用数码爆破技术前采用高精度导爆管延时精确不高，爆破振动较大，所以采用精度更高的数码雷管。这种产品没有地表管，只有孔内管。孔内管雷管配有连接块，连接到导线上，连接起来安全可靠，省去了地表管的连接。为了更好的做对比实验，炮孔延期采用高精管的延期时间42ms和100ms。在逐孔爆破技术网路设计中，根据我矿目前岩石情况初步拟定延期时间孔间为42ms，排间100ms.
（3）爆破效果对比
一采区开始在采场东帮等爆破震动敏感区域实验使用数码雷管进行爆破，以主要数据为同一位置同一地质条件下，距离测震点550m至719m之间爆区使用数码雷管和高精度导爆管雷管的质点振动速度对比。主要分析如下：
数码雷管爆区距离测震点距离较导爆管雷管爆区平均远35m，但是质点振动速度平均值由0.3281cm/s降低为0.1926cm/s，降低约41.3%。降低幅度较大。
使用数码雷管爆区，测震点质点振动速度一般在0.2cm/s以下，但是使用导爆管雷管爆区质点振动速度一般在0.2-0.4cm/s之间。
以上为距离测震点579-680m以内区域的爆区的爆破质点震动数据，从以上数对比可以发现，使用数码雷管进行爆破，该区域内爆区平均质点震动速度为0.1263cm/s，较使用高精度导爆管雷管降低48%。达到预期效果
结束语
深孔爆破技术的应用能够有效提升生产技术水平，在实际生产过程中，通过对深孔爆破各方面注意事项以及操作原理进行探究，能够保证以及推动该项技术的发展。
参考文献：
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