0 前言

　　駐馬店市豫龍同力水泥有限公司5000 t／d熟料生產線，其石灰石礦山位于河南省確山縣境內。在礦區西、南和東側各分布有三個居民點，距東側村民點280m，距西側距民點約200m，南距村民點約350m。三個村莊房屋多為磚混結構，正在積極組織搬遷。因此，確保生產用礦石的正常供應，并保證爆破絕對安全，嚴格控制飛石、震動等爆破危害對周圍環境的影響，成為礦床開采中最重要的工作。

　　1  工程概況

　　獨山大型熔劑灰巖礦床，位于確山縣劉店鎮獨山一牛灣一帶。地理座標：東徑114° 07′30″～114°08′40″，北緯32°44′40″～32°45′30″。含礦巖系為奧陶系，礦床共有9個礦層，主礦層長2000m；寬340～480m，厚250～382 m，礦石主要化學成分CaO的質量分數：53.19％～55.57％，總儲量18542．2萬t，在熔劑灰巖上下部伴生水泥灰巖地質儲量3373萬t。礦區巖石的普氏系數為f=8～10，熔劑灰巖未單獨開采，現全部當作水泥灰巖開采。目前，開采區域為獨山礦區臥牛山礦段，由于多年民采，現已成為一個凹陷石灰石礦(圖1)，區內24m標高以上礦體內巖溶發育，地下水豐富，礦區內層理、節理極其發育，見圖2。

圖1  凹陷石灰石礦                 　　　　  　　 圖2  礦體內巖溶

　　2  爆破設計參數

　　(1)鉆孔設備選擇。考慮地下水豐富，用一般中低風壓鉆機鉆孔時，巖粉吹不出來，鉆孔效率極低，所以選用中高風壓鉆機，型號為CL-120G高風壓露天潛孔鉆車。所配空壓機為：移動式VHP750型，其容積流量：21.2 m³/min；排氣壓力1.38 MPa；額定功率：224kW；成孔直徑：120mm。

　　(2)孔網參數。爆破采用深孔微差爆破，一般臺段高度為10m；孔網參數為：a=4.0～4.5m，b=3.0～3.5m，w=3.0～3.5m，超深h=0.5～1.0m。

　　(3)裝藥及炸藥單耗。炸藥為#2巖石乳化炸藥，有粉狀和藥卷兩種，由于巖體內含水豐富，孔內水位較高，每次爆破，含水鉆孔占60%以上。水處理后很快就涌滿，所以只能在水孔內裝藥，一般粉狀藥裝不進去，只能用藥卷，規格為900mm×450mm，每卷炸藥重為3 kg。每孔裝藥量50kg左右，炸藥單耗0.3～0.35 kg/m³，屬松動爆破。

　　(4)充填。上部充填高度為3．5～4m，充填材料為鉆孔巖沫。

　　(5)起爆方式。采用毫秒雷管延期單孔微差起爆方式，每孔下兩發毫秒塑料導爆管雷管，連接雷管也為兩發雷管，孔內為7、8、9、10段高段雷管，孔外連接雷管為3段，網絡連接一般形式為：孔間接力單孔爆破。最大一段起爆藥量：l孔，50kg左右。

　　(6)爆破效果見圖3；挖掘設備為沃爾沃Volvo EC290BLC和EC210BLC，鏟裝見圖4。

   圖3  爆破效果                                 圖4 爆破后鏟裝作業

　　(7)爆破危害效應控制。由于屬松動爆破，爆破現場沒有飛石，爆區只鼓了一下，震動很小。據武漢理工大學爆破工程研究所進行的現場測試，得出礦山現行生產爆破所引起的周圍建筑物地面質點震動速度為0.092～1.03137cm/s，頻率范圍為6.71～20.03Hz。根據《爆破安全規程》，這對礦山周圍三個村莊的建筑物是安全的；目前條件下的生產爆破，其要求控制的最大一段安全起爆藥量為Qmax=3.1×10-5R3kg，所以目前的50kg最大起爆藥量是安全的，單孔起爆控制振動的方法是可行的。但在200～300m范圍內能感受到空氣沖擊波的作用，主要是爆區處于凹陷半封閉空間內，空氣沖擊波作用不能快速消散所致。但考慮到長期爆破作用存在的累積效應，有可能促進軟弱地基上建筑物原有損傷的發展，所以隨臺階開采水平的繼續降低，振動的高程影響因素將會顯現出來，所以還要加強爆破振動監測，以進一步優化爆破參數。

　　3  結語

　　(1)在富水的礦層中鉆孔，裝藥是十分困難的，操作上很不方便，成孔也困難，易塌孔、堵孔，藥裝不進去。我們的經驗是：在水孔內裝入密度較大的長藥卷不失為一種解決水孔作業的好辦法。

　　(2)當必須嚴格控制飛石、震動等爆破危害時，采取松動爆破是可取的方案。我公司采用松動爆破后，雖挖掘設備效率有所下降，但基本上能正常作業，可以保證每天生產所需6000～7000 t的礦石供應，其震動情況，據專業爆破測震機構對該開采區的爆破測震表明，對最大一段起爆藥量50 kg左右的爆破檢測表明，其產生的震動遠低于對周圍建(構)筑物造成危害的震動值。

　　(3)在礦山周邊環境復雜的情況下，必須確定適合的爆破方案，如采用化整為零的多次爆破、多地點爆破的方法；并應嚴格控制爆破規模，如應嚴格限制最大一段起爆藥量和每次爆破的總裝藥量。

　　(4)研制密度大于水的炸藥，以便能夠在水孔內快速裝入足量設計炸藥，滿足地下水位較高礦山爆破的特殊用戶需要，這應該得到爆破器材研發和供應單位的重視和開發。