本發(fā)明屬于露天礦山爆破工程技術領域，具體涉及一種降低露天采礦臺階大塊率的爆破方法。

背景技術：
目前在國內外露天礦山開采工程中,臺階深孔爆破是開挖礦巖使用最廣泛的方法。影響露天采礦臺階爆破大塊率的因素主要有露天采礦臺階爆孔的距離、爆破的參數(shù)、爆破的方法、裝藥的方式、充填的距離幾部分組成。深孔爆破是露天礦山重要的生產(chǎn)工藝，在礦石成本構成中，爆破成本約占礦山生產(chǎn)成本的15％～20％。爆破質量的好壞，直接影響到采掘、鏟裝效率以及運輸作業(yè)環(huán)節(jié)。若爆破大塊率太高，將會增加二次破碎量，增大礦石開采成本。礦山的生產(chǎn)實踐表明,深孔爆破大塊產(chǎn)生的主要部位為:①地質構造復雜地帶，如斷層、節(jié)理、層理、裂隙、夾泥層及孤石等處；②炮孔孔口部位；③第1排炮孔前上部臨空面；④孔網(wǎng)面積偏大的中間位置；⑤底盤抵抗線過大的臺階根部深孔爆破中大塊率偏高是露天礦中普遍存在的問題，部分礦山的大塊率曾一度高達15％以上，嚴重影響礦山生產(chǎn)的正常運行。大量生產(chǎn)試驗表明，為了克服底盤抵抗線的阻力，炸藥主要置于炮孔的中下部，導致裝藥重心偏低、上部堵塞長度過大，使其沿炮孔軸線方向的炸藥能量分布不均，孔口部分能量不足，巖石破壞不均勻；由于裝藥結構的問題，臺階上半部分(即炮孔上口部位，約占臺階高度的40％)炮孔內無法裝填炸藥，這是導致采場產(chǎn)生不合格大塊的重要原因，其一般會占總爆破量的5％～20％。礦山爆破大塊率的增加，直接引起企業(yè)的生產(chǎn)成本的增大，制約著礦山的安全經(jīng)濟高效回采。為了降低爆破大塊率，通常情況下采用分段裝藥或混合裝藥的裝藥結構。例如，《新疆有色金屬》2010年增刊2發(fā)表的“降低露天采礦臺階爆破大塊率的的幾種方法”一文指出，露天深孔爆破中降低大塊率的技術措施有：(1)采用大孔距小抵抗線的爆破方法。；(2)采用微差爆破；(3)改善裝藥結構；(4)炮孔充填的方法。采用上述幾種措施和方法，對降低一礦臺階爆破的大塊率起到很大的作用。但提出的上述幾種方法，要么技術方案比較籠統(tǒng)，要么裝藥程序較復雜，實施難度大，影響生產(chǎn)效率的提高。另外，針對爆破后的大塊，通常采用液壓挖掘機配破碎錘進行二次破碎，不僅破碎效率低，而且增大了礦石開采成本，直接影響著礦山的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)安全。

技術實現(xiàn)要素：
為了避免露天礦山露天臺階上部炸藥爆破作用對下部臺階巖體的過度損傷破壞，以控制下部臺階的大塊率，并消除根底的產(chǎn)生，本發(fā)明提供一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法。為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法采用以下工序：1)爆破孔網(wǎng)設計與施工：首先在預爆破露天臺階上，按照設計的炮孔孔網(wǎng)參數(shù)—炮孔孔距和炮孔排距進行梅花形布孔，形成2～3排炮孔組成的爆破孔網(wǎng)，其中第一排炮孔與露天臺階外緣的距離為2.5～4m；炮孔鉆孔完成后進行炮孔直徑、孔深和傾角參數(shù)的檢查，清理炮孔中的巖屑；所述的炮孔的炮孔深度L按照以下公式設計：L＝H/sinα＇+h/sinα＇+△h/sinα＇(1)，式中：L—炮孔深度，m，H—露天臺階高度，m，h—炮孔超深，m，△h—炮孔加深，m，α＇—炮孔傾角，即炮孔與水平方向的角度；所述炮孔傾角α＇與臺階坡面角α的關系式為：α＇＝[(100±5)％]*α(2)；2)炮孔的裝藥方式：超前起爆藥卷和超前起爆雷管裝在炮孔底的炮孔加深位置，所述超前起爆雷管的下部位于超前起爆藥卷上部之[(100±10)％]*1/4處，超前起爆藥卷導爆管的下端與超前起爆雷管相連，超前起爆藥卷導爆管的上端伸出炮孔外；在所述炮孔的炮孔超深位置設置隔離段，隔離段采用鉆孔巖屑堵塞；在隔離段上部的炮孔內按照設計裝藥量和裝藥長度裝入主裝藥和主起爆雷管，所述主起爆雷管位于主裝藥下部之[(100±10)％]*1/4處，主裝藥導爆管的下端與主起爆雷管相連，主裝藥導爆管的上端伸出炮孔外；在主裝藥上部的炮孔內填入炮泥，并用炮棍輕輕壓實并堵嚴；將超前起爆藥卷導爆管的上部與超前起爆藥卷導爆管起爆網(wǎng)絡進行連線，將主裝藥導爆管的上部與主裝藥導爆管起爆網(wǎng)絡進行連線；3)起爆方式：采用“下部超前起爆藥卷先起爆、上部主裝藥后起爆”的孔內微差起爆方式。所述的超前起爆雷管采用正向起爆方式，超前起爆雷管在主裝藥前25ms～50ms起爆，以形成對孔底巖體的預先微弱破碎，改善下面臺階的爆破塊度，消除根底的產(chǎn)生，提高鏟裝效率；所述的主起爆雷管采用反向起爆方式，主起爆雷管的起爆時間與超前起爆雷管相差25ms～50ms。所述的超前起爆藥卷的長度為2.5m～3.0m，裝藥不耦合系數(shù)在1.5～2.5范圍，根據(jù)巖體條件進行優(yōu)化調整；所述隔離段的長度為8cm～15cm。所述的超前起爆雷管的下部位于超前起爆藥卷上部1/4處為佳，所述的主起爆雷管位于主裝藥下部1/4處為宜；一般情況下，所述炮孔的傾角α＇與臺階坡面角α的大小相同。在主裝藥上部的炮孔內填入炮泥時，炮泥要慢慢放入孔內，每隔30cm～50cm用炮棍檢查炮泥是否堵塞密實，防止炮泥懸空、堵塞不嚴實。本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法采用“下部超前起爆藥卷先起爆、上部主裝藥后起爆”的孔內微差起爆技術，采用微離合爆破工藝，實現(xiàn)下面臺階巖體的預先微弱裂紋損傷，同時避免上部主裝藥爆破作用對下部巖體的過度損傷破壞，為下部臺階的順利開采創(chuàng)造良好條件。本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法的有益效果是：本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法采用微離合爆破工藝，從而為下面的生產(chǎn)臺階創(chuàng)造合理的補償空間，既可以實現(xiàn)臺階上部巖體的超前預損傷，又能夠有效避免因其過度破碎而影響下面臺階的穿孔爆破作業(yè)；不僅可以明顯降低炮孔上口位置的大塊率，減小了二次破碎量，還可以有效避免根底的產(chǎn)生，降低爆破下沖作用，削弱對下面臺階的過度損傷破壞，為下面臺階的穿孔爆破創(chuàng)造了良好的作業(yè)條件；采用本發(fā)明提供的裝藥系統(tǒng)實施爆破后，礦巖塊度均勻，爆堆松散、集中，底板平整、無根底，易于鏟裝運輸，顯著提高鏟裝效率以及汽車的滿載系數(shù)和利用率。同時該方法操作方便易行、安全可靠，成功實施后可提高礦山生產(chǎn)效率10％以上，使原礦生產(chǎn)成本降低7％以上，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。附圖說明圖1是本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法設計的爆破網(wǎng)絡縱剖面圖；圖2是本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法設計的爆破網(wǎng)絡平面圖。附圖標記為：1-露天臺階，2-炮孔，3-超前起爆藥卷，4-超前起爆雷管，5-隔離段，6-主裝藥，7-主起爆雷管，8-炮泥，9-主裝藥導爆管，9＇-超前起爆藥卷導爆管，α＇-炮孔傾角，α-臺階坡面角；a-炮孔孔距，b-炮孔排距。具體實施方式為進一步描述本發(fā)明，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法做進一步說明。由圖1所示的本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法設計的爆破網(wǎng)絡縱剖面圖并結合圖2看出，本發(fā)明一種能夠有效降低露天礦山爆破大塊率的爆破方法，采用以下工序：1)爆破孔網(wǎng)設計與施工：首先在預爆破露天臺階1上，按照設計的炮孔孔網(wǎng)參數(shù)—炮孔孔距a和炮孔排距b進行梅花形布孔，形成2～3排炮孔2組成的爆破孔網(wǎng)，其中第一排炮孔2與露天臺階1外緣的距離為2.5～4m；炮孔2鉆孔完成后進行炮孔直徑、孔深和傾角參數(shù)的檢查，清理炮孔中的巖屑；所述的炮孔2的炮孔深度L按照以下公式設計：L＝H/sinα＇+h/sinα＇+△h/sinα＇(1)，式中：L—炮孔深度，m，H—露天臺階高度，m，h—炮孔超深，m，△h—炮孔加深，m，α＇—炮孔傾角，即炮孔與水平方向的角度；實施例中采用的炮孔傾角α＇＝臺階坡面角α。2)炮孔2的裝藥方式：超前起爆藥卷3和超前起爆雷管4裝在炮孔底的炮孔加深位置，所述超前起爆雷管4的下部位于超前起爆藥卷3上部之1/4處，超前起爆藥卷導爆管9＇的下端與超前起爆雷管4相連，超前起爆藥卷導爆管9＇的上端伸出炮孔2外；在所述炮孔2的炮孔超深位置設置隔離段5，所述隔離段5的長度為8cm～15cm，隔離段5采用鉆孔巖屑堵塞；在隔離段5上部的炮孔2內按照設計裝藥量和裝藥長度裝入主裝藥6和主起爆雷管7，所述主起爆雷管7位于主裝藥6下部之1/4處，主裝藥導爆管9的下端與主起爆雷管7相連，主裝藥導爆管9的上端伸出炮孔2外；在主裝藥6上部的炮孔2內填入炮泥8，在填入炮泥8時，每隔30cm～50cm用炮棍檢查炮泥是否堵塞密，實并用炮棍輕輕壓實并堵嚴；所述的超前起爆藥卷3的長度為2.5m～3.0m，裝藥不耦合系數(shù)在1.5～2.5范圍，并根據(jù)現(xiàn)場巖體條件進行調整，以減小裝藥量，降低超前起爆藥卷3對巖體破壞程度，避免爆破巖體的過度粉碎，達到既可以實現(xiàn)超前破巖，又不影響下面臺階鉆孔爆破的目的。將超前起爆藥卷導爆管9＇的上部與超前起爆藥卷導爆管起爆網(wǎng)絡進行連線，將主裝藥導爆管9的上部與主裝藥導爆管起爆網(wǎng)絡進行連線；3)起爆方式：采用“下部超前起爆藥卷3先起爆、上部主裝藥6后起爆”的孔內微差起爆方式，即：超前起爆雷管4采用正向起爆方式，超前起爆雷管4在主裝藥6前25ms～50ms起爆；主起爆雷管7采用反向起爆方式，主起爆雷管7的起爆時間與超前起爆雷管4相差25ms～50ms。超前起爆藥卷3起爆后，在孔底形成巖體的預損傷，為下面臺階爆破質量的提高創(chuàng)造條件。