技术 | 关于露天矿深孔爆破效果评价方法的探究

露天矿山深孔爆破必须满足矿山铲装运输以及碎矿的技术要求，要全面改善爆破质量，就要对爆破效果进行一个合理的评价，用具体的参数指标来定量衡量爆破效果，有利于后续采矿工艺的优化以及爆破技术的提升。

河南省某矿床，具有矿体厚度大，走向长，品位高，储量大，可采性好的特点，是河南省乃至全国的一大矿产资源优势。该矿山生产台阶高度为12m，采用KY-250型牙轮钻机钻孔，孔径为250mm，爆破使用澳瑞凯非电毫秒延期雷管，网络为行列式地表逐孔起爆网络，根据岩石硬度系数判断岩石可爆性，从而采用不同装药方式和炸药单耗，具体岩性分析见表1。

表1 岩性分析表

该矿山以往根据装药施工记录和爆后记录来进行爆破效果的评价，具体评价内容包括：施工情况、充填情况、前冲距离、后翻距离、爆堆高度、沉降高度、块度大小、是否存在岩根岩墙等，但由于该评价方法缺少对上述指标的数值范围进行具体地划分，而且部分指标只是定性地简单评价，难以对后续工作产生指导性作用，所以寻求一种新的爆破效果评价方法成为目前工作的重中之重。

蒲传金等人认为，评价爆破效果一般应从三个方面来考虑：矿岩破碎质量、爆破对环境产生的影响、爆破的技术经济效益，他提出了层次分析法(简称AHP) 来计算各个指标的权重值， 运用模糊计算的方法来对爆破效果进行综合评价。这是一种很实用的爆破效果综合评价方法。

胡新华等人通过计算关联因素变量的数据序列和系统特征变量数据序列的灰色关联度，进行优势分析，得到评价结果。此方法充分反映各评价指标对目标的影响程度，将复杂的评价系统化为简单的单元，使得对爆破效果进行评价结果更科学、合理。

王员等采用模糊综合评价方法，在露天矿山爆破作业综合评价体系的基础上确定各级指标权重值，对矿石级配、爆堆形状、根底等要素按照层次分析法建立权重体系，从而对爆破效果进行评估。

总之，国内进行爆破效果评价的主要方法有专家经验评价方法、模糊数学法、层次分析法、灰色关联度法、未确知测度理论、智能化评价方法等。

根据该露天矿现有设备和技术人员技术素养，将评价指标分为两类，一种为可直接观测指标，如岩根、块度、前冲、飞石距离等，一种为设备监测指标，如爆破震动，爆破烟尘。

结合该矿山实际情况，对部分指标进行解释：

(1)块度。露天矿对于爆破块度大小的要求取决于铲装设备以及破碎设备的型号，该露天矿采用WK系列矿用型电铲，适宜铲装各类块度的矿石，所以破碎流程决定了此次评价的块度要求，本矿碎矿站选用破碎机型号为PX Z 1200/160， 其给料口宽度为1200mm，最大给料宽度为1000mm，故块度大于1000mm的矿石被认定为块度不合格。

(2) 爆破烟尘。该露天矿使用CCH 1000型直读式粉尘浓度测量仪，该仪器测量范围为0.1~1000mg/m3，可有效测量矿山生产爆破所产生的爆破烟尘，根据烟尘浓度范围分配权重，进行爆破效果评价。根据爆破评价指标的选取，进行专家模糊综合评价方法，经综合考虑选取五名涉及爆破作业后续工艺流程的部门专家：

①采矿车间技术人员，负责爆破后矿石的铲装任务；②生产科调度人员，负责爆破后场地的平整及生产调度工作；③碎矿车间技术人员，负责碎矿站设备的维护和保养；④技术科成本核算员，负责矿山运营过程中各个阶段的成本考核；⑤穿爆车间技术人员，负责整个爆破工作的组织实施。五位专家根据自己日常工作的情况以及对爆破作业的个人理解，对爆破评价指标进行打分，通过计算平均值，得到该露天矿爆破作业指标的权重，见表2。

表2 专家模糊综合评价得分

根据该露天矿实际生产情况，选取合适的爆破效果评价指标值，通过矿山各工艺流程的技术专家模糊综合评价的方法，确定各指标在本矿山爆破效果评价方面的具体权重，后续评价工作可在以往打分基础上，结合指标权重进行综合评价。虽然本方法对于专家个人主观意识依赖程度较高，各指标评分很大程度上偏向于专家本人所从事矿山工艺环节，但还是有效地改进了现有的评价方式，对后续的爆破作业起到了指导性作用，有利于爆破质量的提高，降低了矿山的运营成本。

作者：刘田，杜海兵

来源：《尧柏特种水泥集团有限公司》

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