露天采矿水孔爆破解决方案

露天煤矿水孔解决方案张引良苏二换（神华集团哈尔乌素露天煤矿，内蒙古鄂尔多斯010300）关键词：水孔铵油炸药乳化炸药空气间隔器轰水概况哈尔乌素露天煤矿是准格尔煤田内建成的又一座两千万吨级的露天煤矿，该矿矿井位于黑岱沟中上部，矿井首采区岩层含水丰富，西侧排土场阻隔了黑岱沟上游来水，形成了较大的地面积水，造成西端帮渗水严重。首采区大量的水使20%〜30%的钻孔成为水孔，其中有2/3为浅水孔，可通过使用空气间隔器装不抗水的铵油炸药实施爆破，另外1/3深水孔一般通过散装乳化炸药车孔底成药，实施爆破。大量使用乳化炸药使该矿爆破成本居高不下，乳化基质制备站场较长的维修周期、现场散装乳化炸药车较高的故障率影响爆破进度，进而影响采掘设备正常作业，散装乳化炸药较长的装药周期影响爆破作业效率。通过深入的总结实践，哈尔乌素露天煤矿总结了一套以使用空气间隔器和散装乳化炸药为克服水孔的主要手段，辅助以轰水、抽水等手段的治水方案，取得了较好的效果。克服水孔的方案介绍根据哈尔乌素露天煤矿采场岩石台阶设计高度17.5米、超深2米，310mm钻孔充填高度6~8米、200mm钻孔充填高度4〜6m计算，水深在2米以下的钻孔使用空气间隔器装铵油炸药可正常实施爆破，达到设计的爆破效果。孔内水深超过2米的，必须使用乳化炸药或采取轰水、抽水等措施后使用铵油炸药。2.1钻孔水深2m以下采用空气间隔器装铵油炸药爆破方案根据哈尔乌素露天煤矿岩石性质和岩石坚固性系数f=1.93〜5.96计算，岩石台阶爆破的炸药单耗确定为0.4〜0.45kg/m3，按照通用的安全填塞长度公式L2=(20~30)d计算，两种型号钻机穿的310mm和200mm孔的安全填塞长度分别为6〜8m和4〜6m，那么钻孔的有效装药体积为：V=1/4Hd2(L-l)310mm孔V=0.87〜1.02m3200mm孔V=0.42〜0.49m3该矿使用的铵油炸药平均密度为0.85kg/m3，对应的钻孔有效装药量310mm孔为0.74〜0.87吨、200mm孔为0.36〜0.42吨。该矿岩石台阶标准布孔参数分别为8*12和6*8,对应的钻孔实际装药量310mm孔为0.67〜0.76吨、200mm孔为0.34〜0.38吨。两种钻孔有效装药量和岩石台阶实际需要装药量之差换算为装药高度 310mm孔为1.1〜3.1m、200mm孔为0.75〜3m。通过以上演算，把2米水深确定为使用间隔器装铵油炸药爆破的上限是合理的，也便于现场操作。2.2钻孔水深超过2米的水孔采用的几种方案特别深的水孔或采取抽水或轰水措施后水深不能降低到2米以下的水孔，就必须使用乳化炸药，尽管使用乳化炸药成本高、装药时间长，影响施工效率，但他可有效解决深水孔的爆破问题，能够保证爆破质量。哈尔乌素露天煤矿采用的是非常先进的现场散装乳化炸药车，该车依托乳化基质制备站场，将制作好的乳化基质和敏化溶液按照一定的配比通过车载泵送设备混合泵入孔底，炸药自孔底向孔口充填，能将孔内水排出并实现耦合装药，在孔内经过20分钟的敏化后形成具有良好抗水性能、高能量的乳化炸药。在水深低于8米且采取抽水或轰水措施后水深不能降低到2米以下的水孔，可以在采取抽水或轰水措施后，放间隔器装铵油炸药。这两种方法是乳化炸药解决深水孔方法的补充措施，它既可以有效降低深水孔爆破的成本，也能够在乳化炸药使用受限时，实施正常爆破，完成工程接续。几种克服水孔方案的优缺点对比7、缺点方案\优点%缺点直接使用空气间隔器装铵油炸药方案现场操作简单，装药效率高。爆破成本降低。只适用于2米以下的浅水孔。存在铵油炸药失效风险，应尽量缩短装药与起爆间的时间间隔。遇台阶底部硬岩，易造成拉底。使用散装乳化炸药车装填乳化炸药方案可有效克服深水孔，爆破效果好。运输和现场作业安全。炸药密度可调节，可根据不同的岩性定制不同密度的炸药。自孔底向孔口装填乳化炸药，防水、排水、实现耦合装药，提高炮孔利用率，获得较好的爆破效果。不会对炮孔造成损害，避免了堵孔、塌孔。爆破成本高。现场散装乳化炸药作业系统复杂，技术含量高，对现场操作人员要求高，故障率高。装填效率低，作业周期长。

采取轰水、抽水等措施

后，放间隔

器装铵油炸

药万案是乳化炸药克服水孔的补充方案，可在乳化系统故障后，完成岩石爆破，保证工程接续。总体上说，降低了爆破成本。只适用于8米以下水深孔和采取轰水、抽水措施后水深低于2米的水孔。采取轰水、抽水等措施

后，放间隔

器装铵油炸

药万案是乳化炸药克服水孔的补充方案，可在乳化系统故障后，完成岩石爆破，保证工程接续。总体上说，降低了爆破成本。装药前增加了一道作业工序。轰水时炮孔容易坍塌。孔内水容易重新渗入，致使铵油炸药失效。增加了额外投入，(爆破器材、抽水车)总结克服水孔除从爆破技术上解决外，还应从生产组织协调上下功夫，哈尔乌素露天煤矿在生产实践中总结出了“三现原则”，即现打孔、现装药、现爆破。对含水渗水严重的区域，管理人员要正确预见穿孔时机，在穿孔完毕后要及时装药爆破，这样可有效