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摘要：在当前的资源开采中，我国已经开始对现有的露天金属矿山开采技术进行改革，提升开采效率以及最大限度减少超欠挖。基于对露天金属矿山边坡缓冲爆破技术的研究，本文提出了露天金属矿山矿山边坡缓冲爆破技术的优化措施，并在此基础上提出了优化后爆破技术的应用，为我国露天金属矿山爆破的优化进行指导。
关键词：露天金属矿山；边坡缓冲爆破；技术优化
引言：
缓冲爆破原理为将爆破能量传递到边坡中，在一定程度上破坏边坡的稳定性，以更好地进行矿石挖掘，而缓冲爆破技术通过使用聚能槽技术提升爆破能量，与此同时，通过现代化技术对爆破力度进行控制，降低对岩层的影响。经过多年发展，目前我国的边坡缓冲爆破技术已经获得深远发展，但是在实施过程中还是存在一些不足，需要进行优化。
1露天金属矿山边坡缓冲爆破技术优化研究
当前的金属矿山边坡缓冲爆破技术中，普遍采用小于爆破区域的孔径网进行爆破参数确定，这种模式在实现了正常作业的同时，也能够对爆破能量进行控制，保护其它区域的岩层。但是在当前的爆破过程中，爆破能量会由于各种原因发生偏差，导致爆破范围发生偏差，无法达到爆破要求，另外在进行边坡缓冲爆破时，需要对爆破成本进行控制，提升爆破的经济性，要满足这些要求，可以通过以下方面对缓冲爆破技术进行优化。
1.1科学设计预裂孔
预裂孔能够通过炸药爆破产生缝隙，从而对挖掘中的爆破能量范围进行限制，对周边岩层进行保护，所以需要进行预裂孔设计，使其产生的裂缝能够满足工程要求。通常情况下，对于中等坚硬程度的岩石，预裂缝需要大于1cm，坚硬岩石预裂缝需要大于0.5cm，需要按照边坡岩石硬度进行预裂孔设计，设计过程需要考虑两个因素：（1）预裂孔间距、直径和深度。预裂孔经过多年研究和使用，工程上确定最佳直径为50~200mm，需要根据深度需要进行合理的预裂孔直径确定，同时预裂孔间距为孔径的8~12倍，对于坚硬岩层来说，孔径需要选取较小值，另外在进行炸药填制时，需要保证孔口1m范围之内不能进行炸药填制，对该部分进行粗砂填塞处理。（2）预裂孔钻孔角度确定。为了保证爆破过程的顺利进行，需要保证预裂孔的边界线与整个爆破区域的边界线相对平衡[1]。
1.2合理设计浅孔
在缓冲爆破过程中，需要设置浅孔，进行进一步的爆破或者实现相关功能，浅孔设计需要涵盖以下两点：（1）深度确定。在施工过程中，需要按照浅孔用途进行深度确定，并且在开采过程中，浅孔需要实现爆破功能，经过多年研究和发展，目前工程中规定浅孔深度小于0.6m时，不能进行爆破作业，而当浅孔爆破孔必须在0.6m以下时，需要满足一系列施工要求，包括浅孔装药量不高于150g，并且炮孔必须封装药，另外在爆破前还需要进行支架检查。（2）浅孔位置确定。浅孔位置主要由爆破区域内的地质特点确定，对于周边较近距离内有建筑物的矿区，采用弱松动爆破模式，这种方式能够减小爆破能量，对建筑物进行保护，同时这种爆破方式能够减小爆破对周边岩层的破坏程度。
1.3炸药相关参数合理设计
当前在边坡缓冲爆破中，为了保证爆破效果以及保证安全性，对炸药进行设计，使其能够满足施工要求，炸药设计过程主要包括以下方面：（1）炸药选择。在炸药选择过程中，需要对炸药的各项参数进行确定，要考虑炸药的能量，并根据这一参数进行孔距确定，防止施工过程中发生殉爆等事故[2]。（2）选择装药方式。在爆破过程中，选取合适的装药方式能够提升爆破的经济性，当前在工程上主要采用连续/分段不耦合装药形式，这种装药模式对炸药质量的要求较低。（3）确定孔参数。孔参数的确定需要考虑地质、成本以及施工安全要求等因素，在露天金属矿边坡缓冲爆破中，可以按照实际情况省略浅孔制造，但是能否进行省略需要被严格论证。（4）减少主炮孔布孔排数。这种方式能够在很大程度上降低爆破对岩层的影响，同时减小爆破规模能够在一定程度上满足该要求，需要按照实际情况选择合理方式。
1.4控制爆破成本
在露天金属矿开采企业的发展中，企业越来越重视爆破成本控制，这就要求爆破过程采取相应措施降低爆破成本，主要措施如下：（1）炸药成本控制。在大规模的缓冲爆破中，通常采用人工装填乳化炸药，这种炸药装配过程中需要大量人力，导致成本上升，另外这种炸药对存储要求较高，合适的存储条件可以提升炸药的稳定性，保证了炸药的使用质量，所以通常情况下，矿区为了保证安全以及降低成本，不会进行大规模的炸药存储，所以在爆破前需要对爆破规模、强度以及次数进行合理设计，减少降低浪费现象的发生。（2）孔道建设。在露天金属矿开采中，在满足安全生产的要求下，可以对爆破中浅孔爆破进行省略，这种方式能够极大降低爆破成本。（3）提升爆破效率。在进行缓冲爆破设计和施工中，需要充分考虑爆破效率以减少爆破次数和炸药的使用量，除了可以通过合理选取、埋设炸药达成这一目的，在孔道制造中也可通过减小钻孔角度达成这一目的。
2露天金属矿山边坡缓冲爆破技术的应用
2.1爆破孔网设计
缓冲爆破中涉及各种孔道的设计和建设，在爆破孔网设计时，需要满足设计和施工要求。在露天金属矿边坡缓冲爆破时，需要被严格控制的为主炮孔参数，主炮孔间距确定需要考虑炸药能量以及殉爆范围，并结合边坡岩层硬度进行确定。例如在某岩层硬度中等的露天金属矿山开采中，经过各种参数的融合和计算，最终得出的炮孔间距为2.7~3m，抵抗线为4.5~5m，并且在边坡上预留保护层，该保护层与边坡线距离为1.9~2.1m。另外在缓冲爆破中必须设置缓冲孔，缓冲孔位于主炮孔和预裂孔之间，缓冲孔间距要小于主炮孔间距，并且装药位置要低于主炮孔的装药位置，爆破前要对缓冲孔进行填塞。爆破孔示意图如下：
图一爆破孔网布局示意图
2.2爆破参数的确定
爆破参数确定涉及多个方面，主要为台阶参数确定、孔深、装药结构、超深以及斜孔角度，在各项参数的确定中，需要结合各项因素，通常情况下，钻孔直径与主炮孔直径一致，装药结构需要按照设计要求进行确定，目前在施工中多采用人工单独装与组合装结合的形式，并根据所需的爆破强度进行装药密度的确定。在孔道设计中，需要根据实际情况确定超深量a，并确定台阶高度H，通常情况下孔道会有一定倾斜角度α，所以孔深为：
2.3优化成果检验
优化成果检验包括两个方面。其一是确定爆破是否满足设计要求，经过现场勘查发现，在爆破完成后，未对其余岩层造成破坏，降低了冲击波对边坡的破坏，同时缓冲孔爆破效率高于未优化前的爆破效率，技术优化后降低了施工难度，并保证孔底位置满足设计要求。其二是对爆破的经济性进行检验，最终结果表明，优化后的技术提升了炸药的利用效率，满足了成本控制要求，同时优化后的技术降低了施工难度，降低了人力成本，达到成本控制目的。
结论：
综上所述，当前的露天金属矿边坡缓冲爆破虽然取得进展，但是还需要对一些不足进行优化，优化措施包括预裂孔和浅孔的合理设计、炸药相关参数的确定以及爆破成本控制，优化后的技术能够更好地投入使用。
参考文献
[1]丰书荣.露天金属矿山边坡缓冲爆破技术优化研究与应用[J].现代国企研究，2016（04）：131-132.
[2]李启月.深孔爆破破岩能量分析及其应用[D].中南大学，2008.