创新引领 科技惠民
本项目位于青海省海西州天峻县木里镇木里矿区聚乎更一露天煤矿，直接参与人员11人，其中高级工程师5人，中级工程师4人，初级工程师2人，与安徽理工大学建立合作关系。通过实验测试冻土的相关特性；钻探或试爆调查分析冻土（岩）的成分结构；据调查分析情况对冻土（岩）的成分结构进行分类；对各类冻土（岩）在不同低温区间内进行物理力学性质检测；在不同温度条件下对各类冻土（岩）进行炸药单耗、装药结构、爆破间隔时间等技术参数试验及优化；归纳总结试验技术数据，形成具有普遍指导作用或意义的理论与方法等一系列的方法实现降低高原冻土爆破的成本和爆破安全的目的。
本试验研究形成以下成果：
1.提出了针对露天矿的冻土爆破炸药品种和钻孔设备选型的新方法，解决了高原冻土钻孔效率低、爆破效果差的难题。
2.基于高原冻土物理力学性质的系列试验研究，得出了冻土爆破孔网参数、炸药单耗、装药结构和填塞长度等合理参数，并采用了有效的护孔方法，为冻土爆破提供了有力的技术支撑。
3.该项成果已成功应用于青海省聚乎更一露天煤矿爆破工程中，取得了显著的经济与社会效益。
【产品图片】
图1-1 夏季冻土状态
图1-2 阿特拉斯ROC D9钻机现场图
图1-3 PVC管防护图
图1-4 PVC管防护图
【与国外同类技术产品对比情况】
国内方面：国内外对露天矿冻土爆破的理论与技术研究基本上为空白。
国外方面： 关于多年冻土爆破的问题,美国研究人员在冻土中进行过大量的爆破漏斗试验,以确定炸药的最佳埋深。当药柱延伸到冰冻台阶以下时,爆破效果良好,但炸药单耗将近平常的3倍,产生大量飞石和台阶滑动。为改进效果,采用添加附属炮孔和间隔装药两个改进措施：一是在生产炮孔之间钻6-8ft深的辅助炮孔,炮孔深度以冰冻层厚度而定二是为降低炸药单耗,在生产炮孔中采用间隔分段装药。
本试验从2013年7月22日开始至10月12日，利文斯顿漏斗试验一次，炸药性能实地试验一次，爆破相关参数试验21次。
钻机的选用应考虑作业环境、设备效率和人员的因素，高原海拔较高，空气稀薄，不适宜人工作业，结合义海木里煤矿的现状选用阿特拉斯D9钻机进行穿孔作业。同时要做好炮孔防护工作，本试验利用PVC管做防护器材，提高炮孔利用率20%以上，节约了钻孔成本，提高爆破施工的经济效益。利文斯顿漏斗球形药包试验结果是单位体积冻土炸药消耗量为0.28kg/m³，延长药包试验结果是单位体积冻土炸药消耗量为0.43kg/m³。义海木里煤矿的冻土爆破单耗可以在0.28kg/m³—0.43kg/m³之间选取。再通过试验单耗缩小至0.28kg/m³—0.32kg/m³。
从炸药性能扩壶试验可以看出乳化炸药的在冻土爆破中要比铵油炸药大，在冻土爆破作业时宜选取乳化炸药等高威力炸药。
爆破相关参数的21次试验中，与试验参数有关的共16次，得出了一组爆破参数：孔径d=115mm；孔深L=6m；孔距x排距=4x3；填塞高度l0=2.4m；单耗以不低于0.3kg/m³为宜，起爆网路适合选用斜线起爆，虽然在大部分矿山工程爆破中，逐孔起爆顺序无疑是最有利于改善爆破效果的，但是逐孔起爆网路需用的毫秒雷管段数较多、网路联接费时，而冻土爆破作业环境恶劣，作业人员每次工作时间不宜过长，因此在非深孔的冻土爆破中使用意义不大。
试验测试了冻土爆破后，再次冻结的时间间隔，可以为冻土爆破规模的确定提供参考。