砂石科技奖获奖项目系列报道 1——精细爆破现场应用探索与研究

砂石科技奖获奖项目系列报道 1——精细爆破现场应用探索与研究

11月3日上午，中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。这是《国家科学技术奖励条例》2020年修订以后，举行的首场国家科学技术奖励大会。李克强总理在2020国家科学技术奖励大会讲话中指出：推广“揭榜挂帅”等机制，让愿创新、敢创新、能创新者都有机会一展身手，强化企业创新主体地位，推进产学研深度融合，要以更大力度打破制约创新创造的繁文缛节，深化科技体制改革，切实给科研人员松绑减负。

为促进我国砂石行业结构调整、转型升级、安全发展和高质量发展，2020年度中国砂石协会砂石科学技术奖评选出一批砂石行业重大的科技成果。为鼓励我国砂石行业科技创新、宣传砂石行业优秀成果的同时，进一步激发砂石行业科技创新活力、提升创新工作者的荣誉感，中国砂石协会组织开设“中国砂石协会科学技术奖获奖项目系列报道”，并在中国砂石协会官网和公众号等行业主流媒体上对获奖项目进行有针对性地报道，以飨读者。

项目名称：精细爆破现场应用探索与研究

项目编号：SS2020-J-01

中国砂石协会砂石科学技术奖 一等奖

项目团队

团队负责人李萍丰，博士，公司总工程师，中国爆破行业技术专业委员会委员、中南大学博士生兼职导师、湖南科技大学特聘教授。从事采矿工程、爆破工程技术和管理工作三十多年，熟悉国内有关采矿、爆破的政策与法规，在采矿、爆破技术方案评审、新方法研发、标准化等方面积累了丰富的经验。带领团队通过将精细化爆破内容和爆破项目实际情况相结合，通过加强管理、提高爆破技术、新技术使用和探索、爆破质量管理体系建立等，有效提高了爆破质量，显著降低了爆破成本，保障了爆破安全。

一、项目概况

精细化爆破用于砂石矿山开采的重要环节，能够实现安全可靠、技术先进、绿色环保及经济合理的爆破作业。其理念能够很好的解决爆破质量问题，但受价格、技术、人员素质等影响，目前完全运用具有一定难度，但可以做到管理精细、技术创新，在保障爆破安全、质量的前提下，通过经验积累总结、新型设备应用等，不断降低爆破成本，朝着精细化爆破方向前进。本研究主要内容如下：

（1）根据爆破各个工序，对工程技术人员、爆破工、下属钻队分别制定相应管理措施。首先工程技术人员从技术源头把控爆破质量和安全；其次下属钻队按照设计进行钻孔，保障钻孔质量；再次爆破工人从装药、联网规范等方面规范操作使得爆破达到设计目的；最后通过制定奖惩办法加强监管，约束人员违章操作，提高工作热情。

（2）通过现场试验总结，根据岩石硬度，将岩石进行分类 ，并确定各自最佳孔网；在确定最佳孔网基础上，摸索最佳装药结构。通过确定最佳孔网和装药结构，在保障爆破质量的同时，节省了爆破成本。

（3）首先通过应用GPS-RTK测量炮区地形，确保抵抗线在安全范围内；其次通过喷漆和布孔袋的双重作用，保障布孔位置的准确性；再次使用新型钻机，最后通过数字角度测量尺和简易斜孔量角工具，提高角度测量精度和解决斜孔角度测量问题。克服斜孔角度和抵抗线控制不好产生飞石等现场面临的难题。

（4）通过统计破碎锤油耗、计算爆堆落差和平移距离、测量爆破振动，有效得出大块率、爆堆形态、爆破振动客观数值等数据。并在此基础上，将爆破质量控制的各个因素进行标准化和赋值，建立深孔爆破质量控制动态管理规定，对爆破质量进行评价，当爆破质量出现问题时，及时采取相应措施进行纠偏，保障爆破质量和安全，同时控制爆破成本。

精细化爆破在顺兴石场等多家绿色矿山运用，取得了良好的经济效益和社会效益，得到业主的广泛认可，并在公司项目部得到大力推广。

二、主要创新点

（1）在精细爆破的理论基础上，首次在砂石矿山上将精细爆破理念和爆破项目实际情况相结合，增强了精细爆破的实用性。

（2）依据《爆破安全规程》等法律法规，结合爆破实际需要和现场实际情况，从爆破各个工序制定全面的定量管理制度，让技术人员、爆破工、下属钻队明确工作内容、工作程序以及定量要求，解决人的不安全行为。

（3）应用GPS-RTK测量炮区地形；通过喷漆和布孔袋的双重作用，保障布孔位置的准确性；创新性使用数字角度测量尺和发明的简易斜孔量角工具，提高角度测量精度和解决斜孔角度测量问题。通过技术创新，提高了布孔水平、控制了钻孔质量，保障了抵抗线范围，提升了爆破安全和爆破质量。

（4）创新性将破碎锤油耗与相对大块率结合，并综合GPS-RTK测量爆堆、爆破测振仪等技术，量化爆破效果指标。在此基础上，将爆破质量控制的各个因素进行标准化和赋值，建立深孔爆破质量控制动态管理规定，对爆破进行动态评价、纠偏等。

三、项目应用

通过将精细化爆破内容与砂石矿山实际相结合，通过加强管理、提高爆破技术、新技术使用和探索、爆破质量管理体系建立等，有效提高了爆破质量，降低了爆破成本，保障了爆破安全。研究结果对当前砂石矿山的精细爆破理论有了较大补充，促进了砂石矿山精细管理的发展。

本科研成果在多个石场得到运用和推广，如广州顺兴石场和清远谷城石场等，运用后，创造了较大的经济效益和社会效益，得到业主的广泛好评。且发表论文多篇，推动了精细爆破在砂石行业的运用。

在顺兴石场和谷城矿业成功推广运用精细爆破控制技术，顺兴石场使得大块破碎机械消耗降低一半，挖装效率提高22%，自从2017年以来，每年节省破碎、挖装机械成本350多万元。谷城矿业使得大块破碎机械消耗降低一半，挖装效率提高18%，自从2017年以来，每年节省破碎、挖装机械成本320多万元。两座矿山每年合计节省成本670多万元。舟山绿色石化基地大小鱼山促淤围涂陆域形成矿山开采爆破工程一期3300万方、二期5000万方，工期为2016年11月至2020年3月，在爆破开采施工中，通过精细化管理，精确控制爆破参数，每方降低施工综合成本0.6元，2017年至2019年，平均每年开挖2500万方，仅此一项，每年新增利润1500万元。

将精细化爆破理论和项目实际情况相结合，通过加强管理、提高爆破技术、使用和探索新技术、建立质量管理体系等，有效提高了爆破质量，降低了管理成本，保障了爆破安全，推动了爆破技术向精细化方向发展，有效地提高了社会劳动生产率。

来源：中国砂石协会