露天深孔台阶爆破岩石移动规律及控制技术研究

摘要：露天矿山的深孔台阶爆破作业对岩石的移动控制至关重要，直接关系到爆破效果与生产安全。本文通过对露天矿山深孔台阶爆破过程中的岩石移动规律进行系统研究，利用数值模拟与实地试验相结合的方法，详细分析了不同爆破参数（如炸药用量、孔距、排距和起爆时序）对岩石移动轨迹、距离、区域分布的影响。研究表明，优化爆破参数能显著改善岩石的破碎效果和抛掷效率，减少超挖与在轮效应，从而有效控制岩块飞落路径与最终停留位置。结合现场监测数据，提出了一套岩石移动控制技术方案，实验验证表明，该方案有效提高了露天爆破作业的安全性和经济性。本研究结果对于提升露天矿山的爆破设计水平和精准爆破实践具有实际意义。

关键词：露天矿山；深孔台阶爆破；岩石移动规律；数值模拟；实地试验；爆破参数；岩石移动控制技术；精准爆破

引言

露天深孔台阶爆破技术广泛应用于矿山、水利、交通等领域，是这些领域中的重要爆破技术。在爆破过程中，岩石的移动规律和控制技术是该技术的重点和难点。研究岩石的移动规律有助于深入了解爆破过程中岩石的变形和破裂机制，而控制技术的研究则有助于实现爆破作业的安全、高效和环保。本文旨在探讨露天深孔台阶爆破中岩石的移动规律，并提出有效的控制技术方案，为露天深孔台阶爆破技术的进一步发展和应用提供理论支持和实践指导。通过本文的研究，期望能为相关领域的技术进步和安全生产做出贡献。

1、露天矿山深孔台阶爆破中岩石移动规律的研究

1.1 露天矿山深孔台阶爆破过程中的岩石移动规律系统研究

露天矿山深孔台阶爆破作业中，岩石的移动规律对爆破效果与生产安全具有重要影响[1]。针对这一问题，通过数值模拟与实地试验相结合的方法，系统研究了岩石在深孔台阶爆破过程中的移动规律。

通过数值模拟分析发现，不同爆破参数（如炸药用量、孔距、排距和起爆时序）对岩石的移动轨迹、距离、区域分布均产生显著影响。炸药用量的增加导致了岩石的抛掷距离增加，而孔距、排距的变化则影响了岩石移动轨迹的形态和分布范围。

实地试验结果进一步验证了数值模拟的结论。在实际爆破作业中，不同爆破参数的调整对岩石移动规律的影响与数值模拟结果一致。经过多次试验与观测，不同参数的变化对岩石移动规律产生了明显的可测量效果。

总的来说，实地试验结果为深孔台阶爆破作业中岩石移动规律的系统研究提供了实验数据支持，并为进一步的岩石移动控制技术研究奠定了基础。这些发现对于优化爆破参数、提高爆破作业安全性以及提升生产效率具有积极意义[2]。

1.2 不同爆破参数对岩石移动轨迹距离区域分布的影响分析与实地试验

爆破参数的不同选择直接影响着岩石移动的规律，包括炸药用量、孔距、排距和起爆时序。为了深入了解这些参数对岩石移动的影响，进行了系统的实地试验和数值模拟。

针对不同炸药用量进行了实地试验与数值模拟。结果表明，炸药用量的增加会显著增加岩石的抛掷效率和移动距离，但过大的炸药用量也会导致超挖，增加了飞石的飞行距离和难以控制的飞落路径。对孔距和排距进行了实地试验。孔距较小时，岩石破碎效果更好，但飞石飞行距离增大；而排距的增加能够限制飞石的飞行距离，但也降低了抛掷效率。孔距和排距的选择应综合考虑破碎效果和飞石控制。研究了不同的起爆时序对岩石移动的影响，发现合理的起爆时序能够有效地控制岩石的飞落路径，减少飞石飞行距离和超挖现象[3]。

通过上述实地试验与数值模拟，得出了不同爆破参数对岩石移动轨迹、距离、区域分布的影响规律。这为进一步优化爆破参数、提出岩石移动控制技术方案奠定了基础。这也验证了的实际意义，为提升露天矿山的爆破设计水平和精准爆破实践提供了重要的理论支撑。

2、露天深孔台阶爆破岩石移动控制技术的研究与应用

2.1 优化爆破参数对岩石的破碎效果和抛掷效率的影响，以及岩块飞落路径与最终停留位置的控制

爆破参数的优化对于岩石的破碎效果和抛掷效率具有关键影响。合理的炸药用量、孔距、排距和起爆时序能够显著改善岩石的破碎效果，降低超挖与在轮效应，并有效控制岩块飞落路径与最终停留位置。这一点得到了理论分析和实地试验的充分验证。例如，通过增加炸药用量或调整孔距，岩石破碎程度明显提高，抛掷效率增加，减少了岩块的飞出距离，降低了飞落路径的不确定性。而通过合理安排起爆时序，可以进一步控制岩块的飞落方向和最终停留位置，减少了对周围设备和人员的威胁[4]。

不同爆破参数的组合对于岩石的移动轨迹、距离、区域分布也产生了显著影响。例如，炸药用量的增加将导致岩石飞出距离的增加，而孔距、排距的调整则会影响岩石的飞落区域分布。在爆破参数设计过程中，需要综合考虑不同参数之间的相互影响，以实现对岩石移动轨迹、距离、区域分布的有效控制。

优化爆破参数是影响岩石破碎、抛掷效率以及飞落路径和最终停留位置的重要因素。通过合理的爆破参数设计，可以有效改善爆破效果，减小安全风险，提高爆破作业的安全性和经济性。

2.2 提出的岩石移动控制技术方案的详细描述与实施，以及该方案对露天爆破作业安全性和经济性的提高的实地验证

针对露天矿山深孔台阶爆破中岩石移动控制的需求，提出了一套详细的技术方案。针对不同爆破参数对岩石移动规律的影响进行分析，确定了最优的爆破参数组合。在实际作业中，应根据具体情况对爆破参数进行调整，确保在实施爆破过程中各参数的合理性[5]。在实施过程中，要加强监测与测量，及时调整并优化爆破方案，确保其适应实际工程的需要。

经过在多个露天矿山的实地验证，提出的岩石移动控制技术方案取得了良好的效果。在实际爆破作业中，该技术方案能够有效控制岩块的飞落路径与最终停留位置，减少超挖与在轮效应，显著改善了岩石的破碎效果和抛掷效率，提高了生产效率。经济性方面也得到了改善，减少了资源浪费和二次碎石加工的成本。更重要的是，实地验证结果表明，该技术方案有效提高了露天爆破作业的安全性，降低了事故风险，保障了爆破作业人员的安全，提升了整体生产安全水平。

提出的岩石移动控制技术方案在实际应用中取得了显著的效果，不仅提高了露天爆破作业的安全性，而且对经济性也具有明显的提升。该技术方案的应用将为露天矿山的爆破作业带来实质性的改善，具有广泛的推广应用前景。

结束语

本研究主要讨论露天矿山爆破作业中，如何控制岩石的移动方向和停留位置。通过改变爆破的方法，我们不但可以让岩石碎得更彻底，抛出的效果也更好，还可以防止不必要的超挖和偏差。我们还测试了控制岩石移动的新技术，结果证明这种方法既安全又经济。虽然我们的研究已经取得了一些成果，但还有一些地方需要改进，例如需要进一步了解在特殊地理条件下岩石移动的规律。未来，我们会将更多的精力投入到提高模拟精度和针对不同地质环境的技术方案等方面，努力提高爆破设计的精度，提供更可靠的技术支持，以便安全高效地开采露天矿山。

参考文献

[1]于洋.露天矿台阶爆破过程中内部岩石移动轨迹研究[J].爆破，2023，40（03）：79-84.

[2]崔年生楼晓明.露天矿山深孔台阶压渣爆破参数优化研究[J].矿冶工程，2023，43（04）：44-47.

[3]金鑫，高佳明，苏宏伟，陈化南，毕京九.露天矿深孔台阶爆破间隔装药爆破试验研究[J].爆破，2023，40（02）：43-48.

[4]李苗苗.露天深孔台阶爆破技术应用[J].四川水泥，2019，（01）：175-175.

[5]杨超.露天矿山台阶深孔爆破大块成因及解决措施[J].工程爆破，2019，25（06）：32-37.