3月底，內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上仍然北風(fēng)呼嘯，持續(xù)嚴(yán)寒。中國(guó)黃金集團(tuán)公司有色生產(chǎn)基地之一的內(nèi)蒙古礦業(yè)公司烏努格吐山銅鉬礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)卻是一片熱火朝天。公司著力開(kāi)展的“凍土爆破技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目”獲得成功，攻克了零下40度嚴(yán)寒氣候下的凍土開(kāi)采問(wèn)題，破解了高寒地區(qū)礦山冬季開(kāi)采的“大塊頑石危局”，開(kāi)啟了烏山“凍土爆破項(xiàng)目”的技術(shù)新篇。
無(wú)經(jīng)驗(yàn)可借鑒，冬季開(kāi)采遭遇難題
中國(guó)黃金集團(tuán)烏努格吐山銅鉬礦位于高緯度高寒地區(qū)，供暖期長(zhǎng)達(dá)八個(gè)月，冬季不僅持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，平均氣溫低于零下20℃，而且時(shí)常持續(xù)出現(xiàn)低于35℃的極低溫天氣。2012年春節(jié)過(guò)后，當(dāng)大部分地區(qū)開(kāi)始回暖，烏山卻經(jīng)歷著零下46℃的低溫。
嚴(yán)寒氣候造成采礦場(chǎng)上層產(chǎn)生凍層。隨著冬季露天施工的展開(kāi)，困擾烏山采場(chǎng)生產(chǎn)的季節(jié)性凍層爆破、開(kāi)挖問(wèn)題開(kāi)始凸顯：一方面，爆破過(guò)程中，難以破碎的頑石經(jīng)過(guò)低溫的冰凍更加堅(jiān)硬如鐵，在嚴(yán)重影響爆破效果和鏟裝效率的同時(shí)，給鏟裝、運(yùn)輸過(guò)程帶來(lái)安全隱患；另一方面，塊頭過(guò)大的頑石在進(jìn)入選礦工藝時(shí)，給粗碎系統(tǒng)造成巨大的沖擊，造成粗碎站堵倉(cāng)，增加旋回破碎機(jī)的故障率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)型．a(chǎn)的危險(xiǎn)，成為礦山生產(chǎn)的隱痛。
在特殊的低溫氣候中大規(guī)模開(kāi)采，年輕的烏山并沒(méi)有可借鑒的同類礦山凍土爆破開(kāi)采的成功經(jīng)驗(yàn),只能根據(jù)自身氣候、地質(zhì)條件和凍結(jié)層的形成特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有鉆孔設(shè)備、爆破器材、爆破參數(shù)、施工方法和爆破危害控制等方面進(jìn)行針對(duì)性研究，為高寒露天礦山凍層爆破施工提供技術(shù)指導(dǎo)。正如內(nèi)蒙古礦業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)所說(shuō)，“我們要在摸索中前進(jìn)，在實(shí)踐中攻克難題?！?/p>
成立科研項(xiàng)目，制定合理方案
2011年，中國(guó)黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古礦業(yè)公司將采場(chǎng)爆破項(xiàng)目列為專項(xiàng)科研項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)考察鉆研，大膽創(chuàng)新，出臺(tái)自研成果《烏努格吐山銅鉬礦爆破參數(shù)優(yōu)化項(xiàng)目》，烏山凍土爆破創(chuàng)新項(xiàng)目在這個(gè)冬天全面展開(kāi)。
烏山礦體含水較多，冬季易形成凍層。項(xiàng)目組根據(jù)近幾年冬季施工經(jīng)驗(yàn)，將凍層情況進(jìn)行歸納總結(jié)：礦區(qū)內(nèi)凍層厚薄不均，隨著冬季時(shí)間變化而變化，厚度一般在0.5至3米左右。項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)數(shù)次技術(shù)方案研討會(huì)的反復(fù)論證，決定從多點(diǎn)入手設(shè)計(jì)爆破方案，并不斷對(duì)方案進(jìn)行修正，同時(shí)進(jìn)行炮區(qū)試驗(yàn)。烏山的冬季漫長(zhǎng)寒冷，保證冬季采場(chǎng)日常生產(chǎn)的同時(shí)要盡可能降低穿爆成本，于是，“分區(qū)域、分階段”的技術(shù)方案應(yīng)運(yùn)而生：即根據(jù)礦、巖爆破對(duì)大塊率的要求不同，礦石區(qū)巖石可爆性、含水率不同，礦區(qū)特殊構(gòu)造帶巖性變化，對(duì)巖石密度、含水率等物理性質(zhì)的測(cè)定以及穿孔、爆破現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦區(qū)凍結(jié)層爆破采取分區(qū)域提出技術(shù)方案。
誓要迎風(fēng)戰(zhàn)雪，劍指凍土爆破
確定了技術(shù)方案，明確了工作方向，細(xì)化了責(zé)任分工，項(xiàng)目組成員著力開(kāi)展炮區(qū)試驗(yàn)。
要得出最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)論就要經(jīng)過(guò)一次次的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和測(cè)量。零下40度的露天作業(yè)環(huán)境不僅增加了凍層厚度，更為項(xiàng)目組人員的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)增加了極大難度。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工的工程技術(shù)人員與爆破工人來(lái)說(shuō)，這不僅僅是身體上的挑戰(zhàn)，更是心理上的挑戰(zhàn)。但是，“團(tuán)結(jié)奉獻(xiàn)，創(chuàng)新求強(qiáng)，挑戰(zhàn)極限”是烏山人骨子里的精神，技術(shù)人員一次次在現(xiàn)場(chǎng)施工中，根據(jù)礦區(qū)巖體的物理力學(xué)性質(zhì)資料，通過(guò)點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)確定巖體的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、物理力學(xué)性質(zhì)、抗風(fēng)化能力；在采場(chǎng)不同區(qū)域進(jìn)行凍土爆破漏斗試驗(yàn)，結(jié)合本礦山凍土特性、裝藥量和爆破深度之間的關(guān)系，得出單位藥包的最佳埋深、最大漏斗體積，進(jìn)而推導(dǎo)出最佳爆破參數(shù)。由于工作量大，常常錯(cuò)過(guò)了午飯時(shí)間，面包泡面幾乎成為了工作人員的主食。每天下班后，項(xiàng)目組成員會(huì)繼續(xù)白天的工作，對(duì)各方面數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整理、比對(duì)分析。
經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、分析比對(duì)、調(diào)整方案，最終確定了烏山凍層大塊主要采取二次破碎錘處理、主爆孔參數(shù)調(diào)整結(jié)合二次破碎處理、設(shè)計(jì)輔助孔結(jié)合二次破碎處理以及合理的鏟裝方式甩出大塊這四種方法。
在施工質(zhì)量控制方面，技術(shù)人員頂著凜冽寒風(fēng)進(jìn)行觀察測(cè)量，嚴(yán)格控制施工，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理：檢查布孔、放孔位線是否規(guī)范；孔距、排距是否滿足設(shè)計(jì)；孔深是否達(dá)到要求；鉆孔傾角是否精確；檢查炮孔深度和孔網(wǎng)參數(shù)；復(fù)核前排炮孔的抵抗線；查看炮孔中含水情況；了解炮孔周圍巖體結(jié)構(gòu)等。現(xiàn)場(chǎng)中的每個(gè)數(shù)據(jù)都由技術(shù)人員實(shí)際測(cè)量，以確保鉆孔質(zhì)量。
在裝藥方面，鉆爆組人員與葛洲壩易普力現(xiàn)場(chǎng)人員一起工作，隨時(shí)跟蹤每天爆破現(xiàn)場(chǎng)，為了監(jiān)控裝藥質(zhì)量，根據(jù)乳化炸藥噸數(shù)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算藥柱高度，逐孔計(jì)算，逐孔記錄，逐孔測(cè)量，保證裝藥質(zhì)量。
由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)方案只能探索著逐步推進(jìn)，遇到技術(shù)難題，技術(shù)人員逐一攻克。其中較大的問(wèn)題是爆破后沖面的控制，藥量不足爆破達(dá)不到效果，而藥量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致后沖面過(guò)大影響后續(xù)工作面穿孔爆破作業(yè)。項(xiàng)目成員在藥量及起爆網(wǎng)絡(luò)上精心設(shè)計(jì)，精細(xì)計(jì)算，最終成功解決這一技術(shù)難題。
不斷總結(jié)完善，開(kāi)啟技術(shù)新篇
3月底，烏山“凍土爆破項(xiàng)目”順利結(jié)題并做出結(jié)題報(bào)告，對(duì)凍土爆破的研究結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。
如今的烏山采場(chǎng)，爆破效果完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過(guò)采礦廠預(yù)算，項(xiàng)目為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本、帶來(lái)的效益更是讓人驚嘆：烏山采場(chǎng)已經(jīng)將礦石直徑在0.5至1米之間的大塊控制在百分之五以內(nèi)；每萬(wàn)噸礦石中直徑在1米以上的大塊控制在三塊以內(nèi)。粗碎站堵塞時(shí)間縮短了約60倍；日均供礦時(shí)間減少4小時(shí)，按照每年冬季生產(chǎn)5個(gè)月計(jì)算，每年節(jié)省供礦作業(yè)時(shí)間600小時(shí),僅電費(fèi)年度可節(jié)省84.37萬(wàn)元。大塊率滿足要求后可撤除粗碎站破碎錘，每年節(jié)省破碎費(fèi)用80余萬(wàn)元。此外，大塊率降低，堵塞頻率降低，將節(jié)省粗碎站的檢修次數(shù)及檢修成本。按照檢修成本核算，每年將節(jié)省50萬(wàn)到70萬(wàn)的設(shè)備檢修費(fèi)用。
中國(guó)黃金集團(tuán)烏努格吐山銅鉬礦“凍土爆破項(xiàng)目”的成功，大大提高了礦山在冬季采礦的綜合生產(chǎn)效率，為礦山全年持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)保障，也為中國(guó)黃金集團(tuán)所有高寒地區(qū)的礦山企業(yè)做出了示范，積累了寶貴的冬季采礦技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
