采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法

采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法適用范圍

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》適用于礦山、交通、港口、水利、水電等大型采石場多規(guī)格級(jí)配塊石開采工程，也適用于復(fù)雜地質(zhì)條件的貧薄礦產(chǎn)開采工程。

采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法工藝原理

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》的工藝原理敘述如下：

在深孔臺(tái)階爆破工作面，采用基于巖石種類、巖石硬度、裂隙平均間距、炸藥單耗、爆破漏斗體積和爆破塊度分布指數(shù)等六項(xiàng)指標(biāo)的采石爆破塊度分區(qū)方法，對(duì)采石場進(jìn)行了合理的分區(qū)開采。在爆破塊度開采分區(qū)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用采石場爆堆級(jí)配預(yù)報(bào)的數(shù)學(xué)模型Kuz-Ram模型，對(duì)爆堆級(jí)配進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)。應(yīng)用爆堆塊度圖像處理技術(shù)，現(xiàn)場簡便快捷地對(duì)爆堆進(jìn)行圖像處理分析得出實(shí)際爆堆塊度分布，通過電腦修正參數(shù)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)階深孔爆破的即時(shí)優(yōu)化爆破參數(shù)設(shè)計(jì)。采用全孔不均勻不耦合裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝藥，孔口不裝藥段則用中細(xì)砂或炮泥嚴(yán)密堵塞。因爆破時(shí)下部炸藥要推開夾制作用較大的底部巖石，下部裝藥線密度大，不耦合系數(shù)應(yīng)小些，確保能將下部巖石炸開并讓上部巖石崩塌下來；上部裝藥線密度小，上部裝藥一定要控制，不耦合系數(shù)宜大些，上部是控制過于粉礦的重點(diǎn)。按照以上控制爆破，充分利用炸藥能量和巖石勢(shì)能控制多規(guī)格級(jí)配開采要求。

采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法施工工藝

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》的施工工藝流程及操作要點(diǎn)敘述如下：

• 工藝流程

測量放線→臺(tái)階及道路布置→爆破塊度分區(qū)→爆破設(shè)計(jì)→爆破級(jí)配預(yù)測→安全評(píng)估→鉆孔→清孔和驗(yàn)收炮孔→裝炸藥、雷管并堵塞炮孔口→連接起爆網(wǎng)路→清場、四周警戒→起爆→爆后檢查：直炮檢查與排除→爆堆圖像處理分析→清除斜坡上的危石→清運(yùn)石渣和清底。

工藝流程圖參見圖1。

• 操作要點(diǎn)

一、測量放線

測量放線是為了保證臺(tái)階高度、鉆孔位置及深度、道路修建使其符合設(shè)計(jì)要求。

二、臺(tái)階及道路布置

平臺(tái)和施工便道是高強(qiáng)度生產(chǎn)多種規(guī)格石料的關(guān)鍵，根據(jù)工程實(shí)際情況分別確定分級(jí)平臺(tái)，采用不同爆破參數(shù)爆破。

道路是高強(qiáng)度生產(chǎn)的重要保障，根據(jù)不同平臺(tái)產(chǎn)量設(shè)計(jì)不同寬度的道路，應(yīng)按時(shí)維護(hù)便道、清理次級(jí)標(biāo)高和主要標(biāo)高間的必要坡道，以便機(jī)械設(shè)備的通行，滿足高強(qiáng)度車流暢通實(shí)現(xiàn)高效施工。

三、爆破塊度分區(qū)

針對(duì)影響采石場巖體爆破塊度的主要因素，結(jié)合工程地質(zhì)情況，采用基于巖石種類、巖石硬度、裂隙平均間距、炸藥單耗、爆破漏斗體積和爆破塊度分布指數(shù)等六項(xiàng)指標(biāo)的采石爆破塊度分區(qū)方法，對(duì)采石場進(jìn)行合理的分區(qū)開采。―般可分成粉塊區(qū)、小塊區(qū)、中塊區(qū)和大塊區(qū)。

四、爆破設(shè)計(jì)

首先根據(jù)爆破塊度要求決定爆破區(qū)域，再根據(jù)規(guī)格石的級(jí)配要求及地形地質(zhì)條件進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)炮孔的爆破級(jí)配合格率最大化。

1.爆破設(shè)計(jì)的幾何參數(shù)說明

如圖2所示。

1）臺(tái)階高度H，米。一般H=8~20，而臺(tái)階高度以12-15米居多。

2）鉆孔直徑ф，毫米。在臺(tái)階高度為12~15米時(shí)，取ф=140毫米。

3）臺(tái)階面傾角為α。

4）鉆孔角度β，一般情況下，為了方便炮孔不耦合裝藥的操作，β取90°。

5）前排抵抗線為W，米。炮孔間距a，米。炮孔排距b，米。取b=W，a=1.25b，前排炮孔上沿寬c，米。長方形布孔方式。

6）鉆孔孔深L，米。L≥H，L=h₀ h₂ h₃。

7）堵塞長度h_o，米。h_o=（20~30）ф。

8）鉆孔超深又稱超鉆h₁，米。―般取h₁=0.3W_m，或h₁=（10~20）ф。

9）底部裝藥長度h₂，米。一般取h₂₌（1.2~1.3）W_m。

10）上部裝藥長度h₃，米。h₃=L-h₀-h₂。

11）底盤抵抗線W_m，米。W_m=（1.2~1.3）W但W_m≤40ф。

2.布藥參數(shù)說明

1）單孔負(fù)擔(dān)面積S，平方米。S=ab=aW。

2）下部裝藥線密度q₂，千克/米。q₂=（0.25/m）πρф²，式中，ρ為裝藥密度，千克/立方米；ф單位為米；m為徑向不耦合系數(shù)。

3）上部裝藥線密度q₃，千克/米。q₃=（0.3~0.6）q₂，一般取q₃=0.5q₂。

4）單孔下部裝藥量Q₂，千克。Q₂=q₂h₂。

5）單孔上部裝藥量Q₃，千克。Q₃=q₃h₃。

6）單孔裝藥量Q，千克。Q=Q₂ Q₃。

3.設(shè)計(jì)方法說明

采用抵抗線控制設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)過程如下：

1）定出下部裝藥線密度q₂。

2）定出設(shè)計(jì)抵抗線W。

按使用炸藥類別、鉆孔夾制條件由W_m定出計(jì)算抵抗線W^，：

W^，=K₁K₂W_m

式中K₁——炸藥系數(shù)，對(duì)2號(hào)巖石炸藥中等可爆巖石時(shí)K₁=1，對(duì)其他巖石以及乳化炸藥和鉉油炸藥按表1選取K₁值；

K₂——夾制系數(shù)，對(duì)垂直孔取K₂=1.0。

開孔偏差

△W₁=1.0ф

鉆孔斜度偏差△W₂控制在3%之內(nèi)，則

△W₂=0.03L

設(shè)計(jì)抵抗線

W=W^，-△W₁-△W₂

3）定出堵塞長度h₀、超鉆h₁

h₀=（20~30）ф

h₁=0.3W_m

4）定出鉆孔間排距和單孔負(fù)擔(dān)面積。

b=W

a=1.25b

S=ab

5）計(jì)算底部裝藥長度和底部裝藥量。

底部裝藥長度：

h₂=1.3W_m

底部裝藥量：

Q₂=q₂h₂

6）計(jì)算上部裝藥長度和上部裝藥量。

上部裝藥長度：

h₃=L-h_o-h₂

上部裝藥量：

Q₃=q₃h₃

7）計(jì)算單孔裝藥量和平均單耗。

單孔裝藥量：

Q=Q₂ Q₃

平均單位耗藥量：

q=Q/（abH）

五、安全評(píng)估

每一項(xiàng)石料開采爆破設(shè)計(jì)在向當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)提出爆破作業(yè)申請(qǐng)前，應(yīng)請(qǐng)有資質(zhì)的爆破公司組成的專家組進(jìn)行評(píng)估，安全評(píng)估的內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)和施工單位的資質(zhì)是否符合規(guī)定；

2.設(shè)計(jì)所依據(jù)資料的完整性和可靠性；

3.設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性；

4.起爆網(wǎng)路的準(zhǔn)爆性；

5.設(shè)計(jì)選擇方案的可行性；

6.存在的有害效應(yīng)及可能影響的范圍；

7.保證工程環(huán)境安全措施的可靠性；

8.對(duì)可能發(fā)生事故的預(yù)防對(duì)策和搶救措施是否適當(dāng)。

將石料開采爆破設(shè)計(jì)文件和安全評(píng)估報(bào)告裝訂成冊(cè)向當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)提出申請(qǐng)，對(duì)符合條件的，公安機(jī)關(guān)做出批準(zhǔn)的決定，作業(yè)單位即可進(jìn)行爆破作業(yè)。

施工中如發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與評(píng)估時(shí)提交的資料不符，并對(duì)安全有較大影響時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充必要的爆破對(duì)象和環(huán)境的勘察及測繪工作，及時(shí)修改原設(shè)計(jì)，重大修改部分應(yīng)重新上報(bào)評(píng)估。

六、鉆孔

1.布孔

炮孔布置形式直接影響爆破的級(jí)配，該工法炮孔平面布置成長方形，參見圖3。

2.鉆機(jī)對(duì)位

鉆機(jī)的對(duì)位直接影響鉆孔質(zhì)量，其要求為：對(duì)位準(zhǔn)、方向正、角度精。

3.鉆孔的作業(yè)的基本要求

1）必須熟悉巖石性質(zhì)，摸清不同巖層的鑿巖規(guī)律；

2）掌握鉆孔操作要領(lǐng)：孔口要完整，孔壁要光滑，保證排渣順利；

3）鉆孔基本操作方法：軟巖慢打，硬巖快打。

4.清孔和驗(yàn)收

炮孔鉆好以后，用壓縮空氣清除孔底的巖粉和巖屑，測量炮孔深度及角度，驗(yàn)收合格后，做好炮孔防護(hù)工作，防止地表水及雜物流入孔內(nèi)。

七、炸藥和雷管的選擇和檢查

炸藥宜用條狀裝藥；當(dāng)炮孔有水時(shí)，應(yīng)采用抗水性良好的炸藥，其爆力等參數(shù)合格；雷管宜選用非電毫秒導(dǎo)爆管雷管。

在實(shí)施爆破裝藥前，應(yīng)對(duì)所有使用的爆破器材進(jìn)行外觀檢查。雷管管體不應(yīng)壓扁、破損、銹蝕，加強(qiáng)帽不應(yīng)歪斜；導(dǎo)爆管管內(nèi)無斷藥，無異物或堵塞，無折傷油污、穿孔，端頭封口；乳化炸藥不應(yīng)稀化或變硬。

八、裝藥

1.裝藥結(jié)構(gòu)（圖4）

1）采用全孔不均勻徑向不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，炮孔下部徑向不耦合系數(shù)取m=1.0~1.3，炮孔上部徑向不耦合系數(shù)取m=1.5~2.0。

2）對(duì)于鉆孔直徑為ф140毫米時(shí)，上部裝藥段長度為h₃，采用ф70毫米、ф80毫米、ф90毫米和ф100毫米炸藥藥卷，藥卷直徑從上向下逐漸增大；下部裝藥段長度為h₂，采用ф110毫米炸藥藥卷；頂部填塞段長度為h_o，采用巖粉或炮泥逐層搗實(shí)，參見圖4。當(dāng)臺(tái)階高度H=15米，垂直鉆孔，超深取h₁=1米，炮孔長度L=16米時(shí)，取h₂=4米、h₃=8米、h_o=4米。

2.裝藥方法

采用人工裝藥，裝藥前每孔頂面預(yù)先按設(shè)計(jì)數(shù)量放置各種不同規(guī)格炸藥，裝藥人員必須按裝藥結(jié)構(gòu)及數(shù)量裝藥，裝藥必須到位。

九、連接起爆網(wǎng)路

宜采用毫秒導(dǎo)爆管雷管連接成簇并聯(lián)起爆網(wǎng)路。同排炮孔雷管宜采用同段別雷管，后排雷管比前排雷管延遲100~150米/秒起爆。詳見圖5。

十、驗(yàn)收網(wǎng)路

1.網(wǎng)路連接所用的爆破器材必須與設(shè)計(jì)一致，確保雷管的起爆時(shí)間與設(shè)計(jì)相符。

2.網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)傳爆雷管應(yīng)呈“一”字形綁扎，雷管聚能穴方向與導(dǎo)爆管的傳爆方向相反，導(dǎo)爆管均勻分布在起爆雷管上，用膠布緊密包扎，并用沙包壓蓋。

3.起爆導(dǎo)爆管的雷管與導(dǎo)爆管捆扎端頭的距離不小于15厘米。

4.爆破網(wǎng)路的防護(hù)必須按設(shè)計(jì)進(jìn)行，防護(hù)過程中必須確保網(wǎng)路安全。

十一、清場、警戒和起爆

1.深孔臺(tái)階爆破最小安全距離不得小于200米；沿山坡爆破時(shí)，下坡方向飛石安全允許距離應(yīng)增大50%。

2.根據(jù)警戒信號(hào)，對(duì)爆區(qū)進(jìn)行清場，確認(rèn)安全后，起爆站按指揮部指令準(zhǔn)時(shí)起爆。

十二、爆后檢查和清除斜坡上的危石

起爆后15分鐘，在煙塵消散后，由爆破技術(shù)人員對(duì)爆破工作面及警戒區(qū)內(nèi)進(jìn)行安全檢查，其檢査內(nèi)容包括：

1.確認(rèn)有無盲炮；

2.爆堆是否穩(wěn)定，有無危坡、危石；

3.警戒區(qū)內(nèi)的設(shè)備、建筑物有無受損。

經(jīng)確認(rèn)爆區(qū)安全后報(bào)告爆破現(xiàn)場指揮人員，解除警戒。懷疑有盲炮時(shí)，參照十三執(zhí)行。

十三、盲炮檢查與排除

1.盲炮的檢查

深孔臺(tái)階爆破后，正常情況下的爆堆前拋明顯；堆積塊度均勻，爆堆高度明顯低于臺(tái)階面；爆堆與未爆巖體之間的溝縫明顯。

爆后檢查若發(fā)現(xiàn)以下情況：

1）組炮孔或個(gè)別炮孔未響，爆堆不完整，沒爆炮孔承擔(dān)的爆破巖體完整；

2）個(gè)別炮孔爆破后，巖體出現(xiàn)少量裂縫，大部分未動(dòng)；

3）爆破的局部區(qū)域巖體完整，局部區(qū)域的頂面明顯高于爆堆面，四周可見清晰的溝縫。出現(xiàn)以上三種情況，可以按盲炮進(jìn)行檢查處理。

2.盲炮排除處理方法

1）處理前爆區(qū)周圍100米（具體距離由爆破工程師確定）以外設(shè)立危險(xiǎn)標(biāo)志，進(jìn)行警戒，無關(guān)人員不應(yīng)接近。

2）派有經(jīng)驗(yàn)的爆破員進(jìn)行處理，爆破工程師參與。

3）處理方法如下：

——若爆破網(wǎng)路未受破壞，且最小抵抗線無變化的，可重新連線起爆；最小抵抗線變化者，應(yīng)驗(yàn)算安全距離，并加大警戒范圍后，再連線起爆。

——可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直徑處另打平行孔裝藥起爆。爆破參數(shù)由爆破工程技術(shù)人員確定并經(jīng)爆破領(lǐng)導(dǎo)人批準(zhǔn)。

——所用炸藥若為非抗水硝銨類炸藥，且孔壁完好時(shí)，可取出部分填塞物向孔內(nèi)灌水使之失效，然后做進(jìn)一步處理。

——機(jī)械挖運(yùn)清渣時(shí)，如發(fā)現(xiàn)盲炮或未爆的炸藥和雷管，應(yīng)立即停止機(jī)械作業(yè)，同時(shí)報(bào)告現(xiàn)場管理人員，安排有經(jīng)驗(yàn)的爆破員或由爆破技術(shù)人員處理或回收。可用手持式爆炸品探測儀輔助排查未爆的炸藥和雷管。

十四、清運(yùn)石料、清底

對(duì)爆破的爆堆，用挖掘機(jī)開挖，分選后或直接裝車運(yùn)走。由爆破技術(shù)人員對(duì)爆后的臺(tái)階面根底進(jìn)行盲炮排查和處理。

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》所用的材料及設(shè)備明細(xì)如下：

1.爆破作業(yè)所需的炸藥、雷管、起爆器、塑料導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆管四通接頭等爆破器材的質(zhì)量必須符合爆破器材標(biāo)準(zhǔn)《乳化炸藥》GB 18095-2000、《導(dǎo)爆管雷管》GB 19417-2003等規(guī)定。

2.柴油、機(jī)油、鉆頭、鉆桿、耐壓風(fēng)管等備足。

3.施工機(jī)具及其臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、工程規(guī)模、工期要求及場地的具體條件綜合考慮，合理安排。

4.多種規(guī)格石料開采爆破時(shí)，主要機(jī)具配備及爆破器材見表2。

例如：三亞鐵爐港采石場進(jìn)行多種規(guī)格石料開采爆破時(shí)，平均日產(chǎn)3萬立方米級(jí)配石料，主要機(jī)具配備見表3。

參考資料：

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》的工法特點(diǎn)是：

1.該工法提高了資源利用率。

傳統(tǒng)的采石場臺(tái)階爆破技術(shù)，是將整個(gè)采石場當(dāng)成地質(zhì)條件基本相同的前提下進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)和施工的；而該工法采用采石場內(nèi)按巖石種類、巖石硬度、裂隙平均間距、炸藥單耗、爆破漏斗體積和爆破塊度分布指數(shù)等六項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行合理分區(qū)，它有效地提高了規(guī)格石料的合格率，提高了資源利用率。

2.該工法對(duì)爆堆級(jí)配進(jìn)行了預(yù)測預(yù)報(bào)。

傳統(tǒng)的采石場臺(tái)階爆破技術(shù)，沒有采用爆破塊度分布預(yù)報(bào)的數(shù)學(xué)模型，為了控制爆破塊度，一般通過布孔參數(shù)及單位巖石炸藥消耗量調(diào)整，施工控制過程憑借經(jīng)驗(yàn)，容易產(chǎn)生過粉礦，有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生特大塊；而該工法采用采石場爆破塊度分布預(yù)報(bào)的數(shù)學(xué)模型Kuz-Ram模型，爆破前對(duì)爆堆級(jí)配進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)，爆破后對(duì)爆堆進(jìn)行驗(yàn)證。

3.節(jié)能減排，減少過粉礦。

傳統(tǒng)的臺(tái)階爆破為了加強(qiáng)破碎效果，一般采用強(qiáng)松動(dòng)爆破法或弱拋擲爆破法，單位巖石炸藥消耗量大，巖石過度破碎容易產(chǎn)生過粉礦；該工法采用深孔臺(tái)階崩塌爆破法，充分利用炸藥能量和勢(shì)能合理破巖，降低了單位巖石炸藥消耗量，控制了最大粒徑，減少過粉礦，滿足控制爆破塊度級(jí)配的要求。

4.裝藥結(jié)構(gòu)合理，有效減少粉碴。

傳統(tǒng)的臺(tái)階爆破為了減少鉆孔工作量，增強(qiáng)爆破效果，一般采用全孔耦合裝藥結(jié)構(gòu)，盡量加大單孔裝藥量；該工法采用全孔不均勻不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，不僅滿足爆破塊度級(jí)配需求，而且有效地減少了10千克以下碎塊粉碴含量。

5.采用合理的布孔方式，提高塊石產(chǎn)出率。

傳統(tǒng)的臺(tái)階爆破一般采用梅花形布孔方式，而該工法采用長方形布孔方式，有利于減少粉礦，提高級(jí)配塊石的產(chǎn)出率。

6.采用合理的起爆順序，更有利于形成塊石。

傳統(tǒng)的臺(tái)階爆破一般采用同排炮孔按設(shè)計(jì)順序先后起爆，而該工法采用同排炮孔同時(shí)起爆，有利于形成級(jí)配塊石。

7.采用爆破圖像處理技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

該工法與傳統(tǒng)的臺(tái)階爆破另一個(gè)不同之處是應(yīng)用爆堆塊度圖像處理技術(shù)，簡便、快捷地檢驗(yàn)爆堆塊度分布，指導(dǎo)爆破參數(shù)調(diào)查和優(yōu)化，提高了級(jí)配塊石的產(chǎn)出率。

8.合理安排開采平臺(tái)和施工道路，滿足高強(qiáng)度爆破開采的需要。

在大型采石場石方爆破工程中，采用深孔臺(tái)階爆破方法控制爆破塊度的粒徑，實(shí)現(xiàn)多種規(guī)格級(jí)配爆堆的目的一直是深孔臺(tái)階爆破技術(shù)難點(diǎn)和研究的重點(diǎn)。特別是地質(zhì)條件復(fù)雜的特大型采石場多種規(guī)格級(jí)配塊石的爆破開采工程，嚴(yán)格要求爆破塊度級(jí)配，爆破技術(shù)難度更大。

在三亞鐵爐港花崗巖采石場，為了完成多種規(guī)格級(jí)配塊石爆破開采，采用爆破塊度分區(qū)、爆破塊度預(yù)測技術(shù)，優(yōu)化爆破參數(shù)，通過計(jì)算機(jī)模擬，爆堆圖像的處理，控制塊石最大規(guī)格不超過2500千克，10千克以下細(xì)石料含量降低到10%以下，滿足了爆堆不同規(guī)格級(jí)配要求，形成“采石場巖體塊度分區(qū)、塊度預(yù)測與控制技術(shù)研究”成果。

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》的質(zhì)量控制要求如下：

1.鉆孔的孔口位置偏差不超過10厘米，孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.爆破后邊坡面欠挖應(yīng)不超過15厘米。

3爆破產(chǎn)生的爆堆塊石級(jí)配符合生產(chǎn)需求，大塊率應(yīng)不超過5%，粉礦含量小于10%。

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》的效益分析是：

該項(xiàng)成果于2004年5月至2008年10月在鐵爐港采石場推廣應(yīng)用，為1112工程提供各種規(guī)格普通塊石550萬立方米、合格低磁塊石58萬立方米。采用此項(xiàng)成果，開采成本節(jié)約了2.50元/立方米，節(jié)約施工成本約1520萬元。

2006年2月5日至2007年6月在河南舞鋼經(jīng)山寺采礦項(xiàng)目應(yīng)用“采石場巖體塊度分區(qū)、塊度預(yù)測和控制技術(shù)研究”成果，在礦石品位低、埋藏分布很不規(guī)則的條件下，完成礦石開采2798萬噸，每噸節(jié)約開采成本1.66元，節(jié)約成本約4645萬元；工期比業(yè)主要求提前了60天。

2008年12月至2009年7月中國北方某重點(diǎn)國防工程中，應(yīng)用“采石場巖體塊度分區(qū)、塊度預(yù)測和控制技術(shù)研究”成果，在地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜的條件下，按照業(yè)主提出的近乎苛刻的規(guī)格石級(jí)配要求，創(chuàng)造了日最大生產(chǎn)規(guī)格石料20萬立方米，完成規(guī)格石開采總量約1978萬立方米，開采成本約2.50元/立方米，節(jié)約施工成本約4945萬元，工期比業(yè)主要求提前了45天。

中國露天開采前景廣闊：

1.露天鐵礦方面

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國鐵礦石總儲(chǔ)量為576億噸，其中露天礦產(chǎn)量占72.3%左右。

2006年的數(shù)據(jù)顯示，中國鐵礦石產(chǎn)量為5.88億噸，按露采占72.3%，礦石比重3.3和剝采1:5估算，2006年中國國內(nèi)露天鐵礦石總剝離量約為3.84億立方米，市場容量約為142億元。

2008年，中國產(chǎn)鐵礦石原礦量8.24億噸。按露采占72.3%，礦石比重3.3和剝采1:5估算，2008年中國國內(nèi)露天鐵礦石總剝離量約為5.38億立方米，市場容量約為198億元。

2.露天煤礦方面

中國煤炭探明總儲(chǔ)量約為1萬億噸，其中露天煤礦約占7%左右。

2006年中國煤礦的總產(chǎn)量為23.8億噸，其中露天開采所占比重約為5%-6%，估算為1.2億噸，按1.5的比重及剝采比1:5計(jì)算，露天煤礦石剝離量約為4億立方米，市場容量約為60億元，其中內(nèi)蒙古、山西兩地占較大比重。

中國露天采煤的快速發(fā)展期正在到來。這個(gè)露天開采的快速發(fā)展期的標(biāo)志是：在適合露天開采的煤田儲(chǔ)量激增的前提下，采用現(xiàn)代先進(jìn)開采技術(shù)與工藝，實(shí)現(xiàn)高度集中化開采，充分利用工程承包制，快速建設(shè)露天礦。2006年中國露天煤礦總產(chǎn)量已達(dá)到1億噸的生產(chǎn)規(guī)模，2010年將突破年產(chǎn)2億噸原煤的總生產(chǎn)規(guī)模，中國全國露天煤礦遠(yuǎn)景總生產(chǎn)能力將達(dá)5~7億噸，約2.5~3.5億立方米。市場容量將達(dá)到75-105億元。

3.2009年后，露天采礦有270-300億元的市場

如果這些露天煤礦采用“采石場巖體塊度分區(qū)、塊度預(yù)測和控制技術(shù)研究"成果，可以達(dá)到高效生產(chǎn)，降低能耗，減小污染，降低成本，有效地利用資源的目的。中國露天礦年產(chǎn)量約8億立方米，采用該技術(shù)成果之后，節(jié)約生產(chǎn)成本按1.5元/立方米計(jì)，一年可以產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益約12億元。

除露天礦外，各種大型建設(shè)工程的土石方工程采用該技術(shù)成果的直接經(jīng)濟(jì)效益是非常巨大的，由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。

采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法，解決了多種規(guī)格塊石生產(chǎn)的難題，減少二次破碎工作量，有效地降低粉礦含量，節(jié)約了資源，降低了綜合成本。

注：施工費(fèi)用以2009-2010年施工材料價(jià)格計(jì)算

采用《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》施工時(shí)，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：

1.石料開采爆破施工企業(yè)應(yīng)取得“爆破施工企業(yè)資質(zhì)證書”，或在其施工資質(zhì)證書中標(biāo)有爆破施工內(nèi)容，并持有當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)批準(zhǔn)同意爆破作業(yè)的批文。爆破施工企業(yè)應(yīng)設(shè)有爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人、爆破工程技術(shù)人員、安全員、爆破員；應(yīng)持有由縣級(jí)以上（含縣級(jí)，下同）公安機(jī)關(guān)頒發(fā)的“爆炸物品使用許可證”；設(shè)立爆破器材庫的，應(yīng)配備保管員。

2.爆破作業(yè)人員應(yīng)參加專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)設(shè)區(qū)的市級(jí)人民政府公安機(jī)關(guān)考核合格，取得《爆破作業(yè)人員許可證》后，方可從事爆破作業(yè)。爆破員、保管員、安全員、押運(yùn)員必須持證上崗。

3.爆破作業(yè)及爆破器材（雷管、炸藥等）的購買、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用和回收處理等都應(yīng)遵守《民用爆炸物品安全管理?xiàng)l例》及《爆破安全規(guī)程》GB 6722-2003相關(guān)規(guī)定。

4.針對(duì)石料開采爆破作業(yè)的特殊地質(zhì)條件和環(huán)境條件，依照《爆破安全規(guī)程》GB 6722-2003及有關(guān)規(guī)定，在多種規(guī)格石料開采爆破設(shè)計(jì)中應(yīng)附施工安全專項(xiàng)方案，一起報(bào)當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)審批、備案。

5.起爆器、網(wǎng)路線、雷管、炸藥等爆破器材及作業(yè)所需專用機(jī)具的技術(shù)要求如下：

1）石料開采爆破一般使用起爆器起爆，要求起爆電源功率能保證全部雷管準(zhǔn)爆。

2）爆破使用的乳化炸藥應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《乳化炸藥》GB 18095-2000。

3）爆破使用的塑料導(dǎo)爆管雷管應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《導(dǎo)爆管雷管》GB 19417-2003。

4導(dǎo)爆管的傳爆速度為1950±50米/秒。

6.在實(shí)施爆破裝藥前，應(yīng)對(duì)所有使用的爆破器材進(jìn)行外觀檢查。雷管管體不應(yīng)壓扁、破損、銹蝕，加強(qiáng)帽不應(yīng)歪斜；導(dǎo)爆管管內(nèi)無斷藥，無異物或堵塞，無折傷、油污、穿孔，端頭封口；乳化炸藥不應(yīng)稀化或變硬。

7.熱帶風(fēng)暴或臺(tái)風(fēng)即將來臨時(shí)，雷電、暴雨雪來臨時(shí)，應(yīng)停止爆破作業(yè)，人員應(yīng)立即撤到安全地點(diǎn)。

8.必須保證堵塞質(zhì)量，爆破前將孔口加以防護(hù)，防止飛石危害。

9.應(yīng)做好起爆網(wǎng)路的保護(hù)工作，防止損壞起爆網(wǎng)路，確保準(zhǔn)爆。

10.在爆破煙塵消散后，應(yīng)由爆破技術(shù)人員進(jìn)行安全檢查，回收處理殘余爆破器材。懷疑有盲炮時(shí)，參照“安全措施11”執(zhí)行。

11.應(yīng)做好盲炮檢查和排除。

檢查和排除盲炮，按“操作要點(diǎn)十二”盲炮檢查與排除進(jìn)行操作。

12.每次爆破后，采用挖掘機(jī)清理邊坡上的危石和浮石，消除不安全因素，確保后續(xù)施工過程的安全。

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

• 實(shí)例1

三亞鐵爐港采石場二期工程，工程的主要任務(wù)是進(jìn)行多種級(jí)配塊石的深孔臺(tái)階爆破開采。該采石場開采的是花崗巖塊石，地質(zhì)條件復(fù)雜，節(jié)理、裂隙、風(fēng)化溝、破碎帶十分發(fā)育、裂隙水豐富；工程場地狹小，東西長僅400米，高差180米，工程施工難度很大。2003年6月22日至2004年11月28日廣東宏大爆破股份有限公司應(yīng)用采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法，完成了550萬立方米，合格級(jí)配塊石的爆破開采工程，工程質(zhì)量符合合同及規(guī)范要求，整個(gè)施工過程安全環(huán)保。由于采用該工法，開采成本比傳統(tǒng)工藝方法節(jié)約了2.50元/立方米，共節(jié)約成本1375萬元，該項(xiàng)工程比合同工期提前20天完成。

• 實(shí)例2

河南舞陽市經(jīng)山寺露天開采工程第一期工程，是一個(gè)負(fù)挖爆破開采工程，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，礦石品位低、埋藏分布很不規(guī)則，要求開采出來的礦石級(jí)配非常嚴(yán)格，爆破開采難度很大。2006年2月5日至2007年6月30日廣東宏大爆破股份有限公司應(yīng)用采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法，完成了2798萬噸合格礦石開采工程，工程質(zhì)量符合合同及規(guī)范要求，整個(gè)施工過程安全環(huán)保。由于采用該工法，開采成本比傳統(tǒng)工藝方法節(jié)約了1.66元/噸，共節(jié)約成本4645萬元，實(shí)際工期比合同工期提前了60天。

• 實(shí)例3

北方大紅山特大型采石一標(biāo)工程項(xiàng)目，山形比較平緩，高差約60米，場地規(guī)模大，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，施工難度非常大。2008年12月5日至2009年7月19日廣東宏大爆破股份有限公司應(yīng)用采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法，完成了1032萬立方米合格級(jí)配規(guī)格石料開采工程，工程質(zhì)量符合合同及規(guī)范要求，整個(gè)施工過程安全環(huán)保。由于采用該工法，施工效率和級(jí)配塊石產(chǎn)岀率都有了提高，創(chuàng)造了日最大生產(chǎn)合格級(jí)配石料9萬立方米，開采成本比傳統(tǒng)工藝方法節(jié)約2.50元/立方米，共節(jié)約2580萬元，實(shí)際工期比合同工期提前了48天。

• 實(shí)例4

北方大紅山特大型采石二標(biāo)工程項(xiàng)目，山形比較平緩，高差約55米，場地規(guī)模大，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，工程要求的爆破級(jí)配近乎苛刻，爆破開采難度非常大。2008年12月28日至2009年7月18日廣東宏大爆破股份有限公司應(yīng)用采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法，完成了946萬立方米合格級(jí)配規(guī)格石料開采工程，工程質(zhì)量符合合同及規(guī)范要求，整個(gè)施工過程安全環(huán)保。由于采用該工法，施工效率和級(jí)配塊石產(chǎn)出率都有了提高，創(chuàng)造了日最大生產(chǎn)合格級(jí)配石料11萬立方米，開采成本比傳統(tǒng)工藝方法節(jié)約2.50元/立方米，共節(jié)約2365萬元，實(shí)際工期比合同工期提前了45天。

《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》的環(huán)保措施如下：

1.使用低噪聲的潛孔鉆機(jī)，降低噪聲。

2.使用有集粉塵裝置的鉆機(jī)，減少粉塵污染。

3.鉆機(jī)和空壓機(jī)要維修保養(yǎng)好，運(yùn)轉(zhuǎn)中防止漏油而污染環(huán)境。

4.施工過程中即時(shí)優(yōu)化爆破參數(shù)，降低粉礦率，提高資源利用率。

5.保養(yǎng)好運(yùn)輸?shù)缆?，保持路面平、直，旱季常灑水，確保運(yùn)輸順暢，減少揚(yáng)塵。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級(jí)工法的通知》建質(zhì)[2011]154號(hào)，《采石場巖體塊度分區(qū)、預(yù)測與控制爆破工法》被評(píng)定為2009-2010年度國家二級(jí)工法。 2100433B

以錦屏一、二級(jí)水電站存在的工程問題為背景，針對(duì)深部巖體長期處于三高一擾動(dòng)復(fù)雜地質(zhì)力學(xué)的賦存環(huán)境，擬采用現(xiàn)場地震勘探、深部地應(yīng)力測量、超聲地震模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)、智能反演等手段，通過地學(xué)、力學(xué)、工程科學(xué)的交叉綜合分析，研究深部巖體分區(qū)和地應(yīng)力分布規(guī)律等基礎(chǔ)科學(xué)問題。研究內(nèi)容有：（1）多波多分量地震勘探深部巖體地質(zhì)構(gòu)造技術(shù)研究；（2）深部地應(yīng)力聲波測量方法研究；（3）深部地應(yīng)力演化元胞自動(dòng)機(jī)反 2100433B