一、項目背景
自2017年下半年以來，某露天礦爆破作業(yè)受到馬關(guān)河水系影響，水孔數(shù)量大幅度增加，部分鉆孔出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，滲水速度較快，尤以礦坑中下部低洼地勢為甚(經(jīng)實際測孔查驗，滲水最快的區(qū)域經(jīng)24小時鉆孔內(nèi)積水高度可達2m)。此類鉆孔以往只能采用裝填乳化炸藥的方法進行爆破，但現(xiàn)在公司乳化炸藥日產(chǎn)能無法水孔激增后爆破工程的需要，導(dǎo)致有時已計劃好的爆破時間不得不進行推遲，影響了電鏟的正常采裝。且乳化炸藥密度大，單價高，大面積使用會造成爆破成本的急劇增加。
圖1 滲水鉆孔爆破作業(yè)現(xiàn)場
二、研究內(nèi)容
1.基本原理
滲水鉆孔的成因一般為受到周圍壓力的擠迫，周邊的承壓水通過地層的間隙、裂隙、孔洞等向孔內(nèi)流動和滲透，此類鉆孔無法用硝銨炸藥進行裝藥，尤其是預(yù)裝藥，(10℃溫度下，硝酸銨溶解度為140g，所以硝銨炸藥在水中的溶解量非常大)，所以對于此類鉆孔，原先只能采用全部裝填乳化炸藥的方法進行爆破。
采用塑質(zhì)袋裝藥，利用塑質(zhì)袋良好的隔水性能，將硝銨炸藥放置在袋中，即使孔壁滲水，也不會對袋內(nèi)的炸藥產(chǎn)生影響，這樣就可以用硝銨炸藥代替乳化炸藥進行爆破。硝銨炸藥制作簡單，產(chǎn)能大供應(yīng)充足，因此炮區(qū)的裝藥時間和爆破時間受到乳化炸藥產(chǎn)能的限制就會大大減少。
2.關(guān)鍵技術(shù)
礦選用塑質(zhì)袋時進行了多種樣品的對比，最終采用的塑質(zhì)袋有良好的隔水性能和耐拉伸、耐磨擦性能，經(jīng)過一段時間的試用，取得了良好的效果。
圖2 礦選用的塑質(zhì)袋
3.工藝流程
裝藥時先將起爆彈放入專用的塑質(zhì)袋中，利用其重力將之連同塑質(zhì)袋深入鉆孔底部，然后進行后續(xù)裝藥、填充(圖4-7)作業(yè)。
圖3 裝藥示意圖
三、應(yīng)用效果
該工藝較好的解決了淺水鉆孔尤其是滲水鉆孔的爆破延遲問題。緩解了乳化炸藥產(chǎn)能不足造成的炮區(qū)裝藥時間和爆破時間被迫延后的窘境，減少了電鏟因欠量造成停工的現(xiàn)象，保證了生產(chǎn)的接續(xù)。同時，間接地減少了乳化炸藥的總用量，降低了炸藥單耗，大幅降低了爆破成本。
以孔徑250mm、孔深17m鉆孔為例，鉆孔內(nèi)裝藥10m，填充7m，采用以下計算數(shù)據(jù)：
孔徑r=125mm;
藥柱高度h=10m;
乳化炸藥：密度ρ1=1.25*103kg/m3，單價a1=4325元/噸。
硝銨炸藥：密度ρ2=0.825*103kg/m3，單價a2=3775元/噸。
1.成果使用前：裝乳化炸藥每孔成本：s1=πr2hρ1a1=2653.79元。
2.成果應(yīng)用后：裝硝銨炸藥每孔成本：s2=πr2hρ2a2=1528.77元。
塑質(zhì)袋采購價為1.95元/米，現(xiàn)采購每孔用塑質(zhì)袋每卷21m，即每孔塑質(zhì)袋成本40.95元。
綜上所述，采用新工藝后每孔成本節(jié)省1084.07元，每年可節(jié)省費用1084.07*1500=162.61萬元。
四、推廣前景
該裝藥工藝在試驗之后，經(jīng)過多次的觀測與統(tǒng)計分析，爆破質(zhì)量與傳統(tǒng)工藝相比并無明顯下降，符合礦上的爆破效果預(yù)期，同時節(jié)省了一定的爆破成本，目前已經(jīng)在礦內(nèi)普遍、持續(xù)應(yīng)用。
該裝藥工藝主要針對礦坑的滲水鉆孔爆破提出，經(jīng)過一段時間對爆破效果的跟蹤和分析，只要鉆孔內(nèi)水柱高度低于鉆孔總深度1/3的鉆孔，無論是否滲水，都可以應(yīng)用這一裝藥工藝，它廣泛適用于露天礦水孔的爆破作業(yè)。
