本發(fā)明屬于露天礦山爆破工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低露天采礦臺(tái)階大塊率的爆破方法。

背景技術(shù)：
目前在國(guó)內(nèi)外露天礦山開采工程中,臺(tái)階深孔爆破是開挖礦巖使用最廣泛的方法。影響露天采礦臺(tái)階爆破大塊率的因素主要有露天采礦臺(tái)階爆孔的距離、爆破的參數(shù)、爆破的方法、裝藥的方式、充填的距離幾部分組成。深孔爆破是露天礦山重要的生產(chǎn)工藝，在礦石成本構(gòu)成中，爆破成本約占礦山生產(chǎn)成本的15％～20％。爆破質(zhì)量的好壞，直接影響到采掘、鏟裝效率以及運(yùn)輸作業(yè)環(huán)節(jié)。若爆破大塊率太高，將會(huì)增加二次破碎量，增大礦石開采成本。礦山的生產(chǎn)實(shí)踐表明,深孔爆破大塊產(chǎn)生的主要部位為:①地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地帶，如斷層、節(jié)理、層理、裂隙、夾泥層及孤石等處；②炮孔孔口部位；③第1排炮孔前上部臨空面；④孔網(wǎng)面積偏大的中間位置；⑤底盤抵抗線過大的臺(tái)階根部深孔爆破中大塊率偏高是露天礦中普遍存在的問題，部分礦山的大塊率曾一度高達(dá)15％以上，嚴(yán)重影響礦山生產(chǎn)的正常運(yùn)行。大量生產(chǎn)試驗(yàn)表明，為了克服底盤抵抗線的阻力，炸藥主要置于炮孔的中下部，導(dǎo)致裝藥重心偏低、上部堵塞長(zhǎng)度過大，使其沿炮孔軸線方向的炸藥能量分布不均，孔口部分能量不足，巖石破壞不均勻；由于裝藥結(jié)構(gòu)的問題，臺(tái)階上半部分(即炮孔上口部位，約占臺(tái)階高度的40％)炮孔內(nèi)無法裝填炸藥，這是導(dǎo)致采場(chǎng)產(chǎn)生不合格大塊的重要原因，其一般會(huì)占總爆破量的5％～20％。礦山爆破大塊率的增加，直接引起企業(yè)的生產(chǎn)成本的增大，制約著礦山的安全經(jīng)濟(jì)高效回采。為了降低爆破大塊率，通常情況下采用分段裝藥或混合裝藥的裝藥結(jié)構(gòu)。例如，《新疆有色金屬》2010年增刊2發(fā)表的“降低露天采礦臺(tái)階爆破大塊率的的幾種方法”一文指出，露天深孔爆破中降低大塊率的技術(shù)措施有：(1)采用大孔距小抵抗線的爆破方法。；(2)采用微差爆破；(3)改善裝藥結(jié)構(gòu)；(4)炮孔充填的方法。采用上述幾種措施和方法，對(duì)降低一礦臺(tái)階爆破的大塊率起到很大的作用。但提出的上述幾種方法，要么技術(shù)方案比較籠統(tǒng)，要么裝藥程序較復(fù)雜，實(shí)施難度大，影響生產(chǎn)效率的提高。另外，針對(duì)爆破后的大塊，通常采用液壓挖掘機(jī)配破碎錘進(jìn)行二次破碎，不僅破碎效率低，而且增大了礦石開采成本，直接影響著礦山的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了避免露天礦山露天臺(tái)階上部炸藥爆破作用對(duì)下部臺(tái)階巖體的過度損傷破壞，以控制下部臺(tái)階的大塊率，并消除根底的產(chǎn)生，本發(fā)明提供一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法采用以下工序：1)爆破孔網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工：首先在預(yù)爆破露天臺(tái)階上，按照設(shè)計(jì)的炮孔孔網(wǎng)參數(shù)—炮孔孔距和炮孔排距進(jìn)行梅花形布孔，形成2～3排炮孔組成的爆破孔網(wǎng)，其中第一排炮孔與露天臺(tái)階外緣的距離為2.5～4m；炮孔鉆孔完成后進(jìn)行炮孔直徑、孔深和傾角參數(shù)的檢查，清理炮孔中的巖屑；所述的炮孔的炮孔深度L按照以下公式設(shè)計(jì)：L＝H/sinα＇+h/sinα＇+△h/sinα＇(1)，式中：L—炮孔深度，m，H—露天臺(tái)階高度，m，h—炮孔超深，m，△h—炮孔加深，m，α＇—炮孔傾角，即炮孔與水平方向的角度；所述炮孔傾角α＇與臺(tái)階坡面角α的關(guān)系式為：α＇＝[(100±5)％]*α(2)；2)炮孔的裝藥方式：超前起爆藥卷和超前起爆雷管裝在炮孔底的炮孔加深位置，所述超前起爆雷管的下部位于超前起爆藥卷上部之[(100±10)％]*1/4處，超前起爆藥卷導(dǎo)爆管的下端與超前起爆雷管相連，超前起爆藥卷導(dǎo)爆管的上端伸出炮孔外；在所述炮孔的炮孔超深位置設(shè)置隔離段，隔離段采用鉆孔巖屑堵塞；在隔離段上部的炮孔內(nèi)按照設(shè)計(jì)裝藥量和裝藥長(zhǎng)度裝入主裝藥和主起爆雷管，所述主起爆雷管位于主裝藥下部之[(100±10)％]*1/4處，主裝藥導(dǎo)爆管的下端與主起爆雷管相連，主裝藥導(dǎo)爆管的上端伸出炮孔外；在主裝藥上部的炮孔內(nèi)填入炮泥，并用炮棍輕輕壓實(shí)并堵嚴(yán)；將超前起爆藥卷導(dǎo)爆管的上部與超前起爆藥卷導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連線，將主裝藥導(dǎo)爆管的上部與主裝藥導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連線；3)起爆方式：采用“下部超前起爆藥卷先起爆、上部主裝藥后起爆”的孔內(nèi)微差起爆方式。所述的超前起爆雷管采用正向起爆方式，超前起爆雷管在主裝藥前25ms～50ms起爆，以形成對(duì)孔底巖體的預(yù)先微弱破碎，改善下面臺(tái)階的爆破塊度，消除根底的產(chǎn)生，提高鏟裝效率；所述的主起爆雷管采用反向起爆方式，主起爆雷管的起爆時(shí)間與超前起爆雷管相差25ms～50ms。所述的超前起爆藥卷的長(zhǎng)度為2.5m～3.0m，裝藥不耦合系數(shù)在1.5～2.5范圍，根據(jù)巖體條件進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；所述隔離段的長(zhǎng)度為8cm～15cm。所述的超前起爆雷管的下部位于超前起爆藥卷上部1/4處為佳，所述的主起爆雷管位于主裝藥下部1/4處為宜；一般情況下，所述炮孔的傾角α＇與臺(tái)階坡面角α的大小相同。在主裝藥上部的炮孔內(nèi)填入炮泥時(shí)，炮泥要慢慢放入孔內(nèi)，每隔30cm～50cm用炮棍檢查炮泥是否堵塞密實(shí)，防止炮泥懸空、堵塞不嚴(yán)實(shí)。本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法采用“下部超前起爆藥卷先起爆、上部主裝藥后起爆”的孔內(nèi)微差起爆技術(shù)，采用微離合爆破工藝，實(shí)現(xiàn)下面臺(tái)階巖體的預(yù)先微弱裂紋損傷，同時(shí)避免上部主裝藥爆破作用對(duì)下部巖體的過度損傷破壞，為下部臺(tái)階的順利開采創(chuàng)造良好條件。本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法的有益效果是：本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法采用微離合爆破工藝，從而為下面的生產(chǎn)臺(tái)階創(chuàng)造合理的補(bǔ)償空間，既可以實(shí)現(xiàn)臺(tái)階上部巖體的超前預(yù)損傷，又能夠有效避免因其過度破碎而影響下面臺(tái)階的穿孔爆破作業(yè)；不僅可以明顯降低炮孔上口位置的大塊率，減小了二次破碎量，還可以有效避免根底的產(chǎn)生，降低爆破下沖作用，削弱對(duì)下面臺(tái)階的過度損傷破壞，為下面臺(tái)階的穿孔爆破創(chuàng)造了良好的作業(yè)條件；采用本發(fā)明提供的裝藥系統(tǒng)實(shí)施爆破后，礦巖塊度均勻，爆堆松散、集中，底板平整、無根底，易于鏟裝運(yùn)輸，顯著提高鏟裝效率以及汽車的滿載系數(shù)和利用率。同時(shí)該方法操作方便易行、安全可靠，成功實(shí)施后可提高礦山生產(chǎn)效率10％以上，使原礦生產(chǎn)成本降低7％以上，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。附圖說明圖1是本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法設(shè)計(jì)的爆破網(wǎng)絡(luò)縱剖面圖；圖2是本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法設(shè)計(jì)的爆破網(wǎng)絡(luò)平面圖。附圖標(biāo)記為：1-露天臺(tái)階，2-炮孔，3-超前起爆藥卷，4-超前起爆雷管，5-隔離段，6-主裝藥，7-主起爆雷管，8-炮泥，9-主裝藥導(dǎo)爆管，9＇-超前起爆藥卷導(dǎo)爆管，α＇-炮孔傾角，α-臺(tái)階坡面角；a-炮孔孔距，b-炮孔排距。具體實(shí)施方式為進(jìn)一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法做進(jìn)一步說明。由圖1所示的本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法設(shè)計(jì)的爆破網(wǎng)絡(luò)縱剖面圖并結(jié)合圖2看出，本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法，采用以下工序：1)爆破孔網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工：首先在預(yù)爆破露天臺(tái)階1上，按照設(shè)計(jì)的炮孔孔網(wǎng)參數(shù)—炮孔孔距a和炮孔排距b進(jìn)行梅花形布孔，形成2～3排炮孔2組成的爆破孔網(wǎng)，其中第一排炮孔2與露天臺(tái)階1外緣的距離為2.5～4m；炮孔2鉆孔完成后進(jìn)行炮孔直徑、孔深和傾角參數(shù)的檢查，清理炮孔中的巖屑；所述的炮孔2的炮孔深度L按照以下公式設(shè)計(jì)：L＝H/sinα＇+h/sinα＇+△h/sinα＇(1)，式中：L—炮孔深度，m，H—露天臺(tái)階高度，m，h—炮孔超深，m，△h—炮孔加深，m，α＇—炮孔傾角，即炮孔與水平方向的角度；實(shí)施例中采用的炮孔傾角α＇＝臺(tái)階坡面角α。2)炮孔2的裝藥方式：超前起爆藥卷3和超前起爆雷管4裝在炮孔底的炮孔加深位置，所述超前起爆雷管4的下部位于超前起爆藥卷3上部之1/4處，超前起爆藥卷導(dǎo)爆管9＇的下端與超前起爆雷管4相連，超前起爆藥卷導(dǎo)爆管9＇的上端伸出炮孔2外；在所述炮孔2的炮孔超深位置設(shè)置隔離段5，所述隔離段5的長(zhǎng)度為8cm～15cm，隔離段5采用鉆孔巖屑堵塞；在隔離段5上部的炮孔2內(nèi)按照設(shè)計(jì)裝藥量和裝藥長(zhǎng)度裝入主裝藥6和主起爆雷管7，所述主起爆雷管7位于主裝藥6下部之1/4處，主裝藥導(dǎo)爆管9的下端與主起爆雷管7相連，主裝藥導(dǎo)爆管9的上端伸出炮孔2外；在主裝藥6上部的炮孔2內(nèi)填入炮泥8，在填入炮泥8時(shí)，每隔30cm～50cm用炮棍檢查炮泥是否堵塞密，實(shí)并用炮棍輕輕壓實(shí)并堵嚴(yán)；所述的超前起爆藥卷3的長(zhǎng)度為2.5m～3.0m，裝藥不耦合系數(shù)在1.5～2.5范圍，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖體條件進(jìn)行調(diào)整，以減小裝藥量，降低超前起爆藥卷3對(duì)巖體破壞程度，避免爆破巖體的過度粉碎，達(dá)到既可以實(shí)現(xiàn)超前破巖，又不影響下面臺(tái)階鉆孔爆破的目的。將超前起爆藥卷導(dǎo)爆管9＇的上部與超前起爆藥卷導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連線，將主裝藥導(dǎo)爆管9的上部與主裝藥導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連線；3)起爆方式：采用“下部超前起爆藥卷3先起爆、上部主裝藥6后起爆”的孔內(nèi)微差起爆方式，即：超前起爆雷管4采用正向起爆方式，超前起爆雷管4在主裝藥6前25ms～50ms起爆；主起爆雷管7采用反向起爆方式，主起爆雷管7的起爆時(shí)間與超前起爆雷管4相差25ms～50ms。超前起爆藥卷3起爆后，在孔底形成巖體的預(yù)損傷，為下面臺(tái)階爆破質(zhì)量的提高創(chuàng)造條件。