魏家峁露天煤矿爆破成本的管控措施

张建民，杨靖

（北方魏家峁煤电有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯010300）

魏家峁露天煤矿爆破成本的管控措施

张建民，杨靖

（北方魏家峁煤电有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯010300）

魏家峁煤电公司为加强爆破成本管理，通过实施爆破材料费用与施工合同分离，材料费用改由公司管控，并对炸药单耗和延米爆破量2项指标开展对标考核管理，成本管控工作取得良好成效，积累了一定的工作经验。

爆破材料费；分离；炸药单耗；延米爆破量；爆破成本管控

0 引言

魏家峁露天矿位于内蒙古准格尔煤田东南部魏家峁镇西侧6 km，行政隶属内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗龙口镇管辖。东起单渠梁，西至史榆公路，北起薛家圪旦，南至罐子沟煤矿及煤田边界，隔黄河东与山西偏关南与山西河曲为邻。其地理坐标为：东经111°14'45″～111°21'45″、北纬39°31'00″～39°35'45″。矿区南北最长处8.79 km，东西最宽处10.02 km，面积52.593 2 km2。矿田煤炭储量丰富，境界内资源储量为977.18 Mt，可采原煤量为814.442 2 Mt，煤质为低硫高热值长焰煤，该矿一期设计规模6 Mt/a，二期规模为12 Mt/a。矿区划分为3个采区，主要可采煤层为6#煤层，赋存于太原组上部，基本全区分布，大部可采。现采区为首采区，采区面积7.54 km2，煤层厚度由6 m至23.85 m，平均厚度14 m，单一煤层单台阶开采，厚度变化不大，属稳定～较稳定煤层。6#煤层顶底板岩性大部分为泥岩、粉砂岩、粗砂岩，其次为砂质泥岩。

1 穿爆工程概况

首采区煤层和岩层均采取多排垂直深孔微差松动爆破后采装，其中煤层作为一个单独的分层穿爆，抗压强度一般为6～15 MPa（最高达30 MPa），普氏硬度系数f=1～3，属中硬以下，一期年均煤层穿爆量434.78万m3，采宽40 m；岩石剥离台阶高度为16 m，采掘带宽度40 m，一期年均穿爆量1 626.0万m3，抗压强度一般为15～30 MPa，普氏硬度系数f= 2～6，属中硬岩。为提高爆破能量分布均匀性，均采取梅花型布孔方式。穿孔设备配置为煤层选用DM45燃油牙轮钻机，钻杆直径200 mm；岩层选用CDM75电动牙轮钻机，钻杆直径250 mm，施工方式为穿孔自营，爆破施工外委。露天煤2015年度爆破设计孔网参数见表1。

2 露天矿强化爆破成本管控的原因

近年来，煤炭市场持续低迷，煤炭行业出现普遍性亏损现象，很多矿企已纷纷停产或倒闭，煤企面临严峻的生存困境。为提高露天矿市场竞争力，积极发挥煤电一体化经营优势，2016年度北方魏家峁煤电公司紧紧围绕“以管理提升为中心”实施双向对标管理，大力开展提质增效和扭亏增盈工作。爆破作业作为露天矿生产的首道工序，其效能和质量在整个生产体系中起着“牵一发而动全身”的作用，而且爆破成本占据露天矿生产成本较大比重（20%～30%），爆破施工技术含量相对较高，在爆破设计和施工工艺层面都有很大的成本节降空间，因此爆破成本为露天矿成本管控的重点环节[4]。

表1 2015年度魏家峁露天煤矿爆破设计孔网参数

3 2016年度成本管控措施及实施效果

3.1 实施爆破材料费用与施工费用分包管理

2016年度爆破招标合同管理方面，突出变化是爆破施工材料费用与施工合同分离，改由甲方管控，其作用：①合同的变化使露天矿在材料成本管控方面更具主动性，爆破材料费用归口露天矿穿爆段管理，并作为考核指标纳入公司绩效考核；②不但有效防范施工单位为追求利润，减少爆破材料的用量而导致因炸药单耗过低产生的爆破质量问题；而且通过主动管理能有效控制爆破材料的不必要的浪费，达到降低爆破材料成本的目的。所以分包管理奠定了爆破成本管控工作的坚实基础。

3.2 确保爆破质量为前提，降低炸药单耗

2015年度爆破实际平均单耗岩石0.39 kg/m3，煤层0.19 kg/m3；2016年度露天矿爆破单耗年度考核指标为岩石0.35 kg/m3，煤层0.15 kg/m3，降幅分别为10.3%和21.1%。按照爆破设计理论，炸药单耗主要与岩石的可爆性、炸药特性、自由面条件、起爆方式、钻孔直径和块度要求等相关。考虑露天煤矿爆破可控因素，爆破设计时主要从岩石的可爆性、自由面条件、起爆方式和块度要求等4个方面入手，具体制定相应的控制措施。

1）依据岩石的爆破性分区控制爆破单耗。在实际运用中，依据钻孔资料中的岩性分析和地质资料中的岩层地质结构，穿孔作业时实际钻孔情况，岩层的断面情况以及相邻爆区的爆破情况等，进行岩层的爆破性分区，作为爆破设计中确定炸药单耗的依据，从而有效控制爆破单耗。如在1096作业平盘，台阶底部含有一层软弱夹层，考虑其对爆破的泄能作用，我们依据夹层位置，调整了钻孔深度，以不超过软弱夹层为准，即节约了钻孔进米，又降低了炸药用量。如在1080作业平盘，南部岩层为硬度小的易爆软岩层，北部为硬度较大的不易爆破的中硬岩层，该爆破区域的单耗定额调整为0.23～0.37 kg/m3[1]。

2）充分利用自由面条件和逐孔起爆网路，提高爆炸能量的有效利用率，控制爆破单耗。布孔时，严格要求布孔的排线平行于最大自由面；依据小抵抗线宽孔距爆破技术能显著改善爆破质量，降低炸药单耗技术要求，合理进行孔网计算和布孔设计并采用逐孔起爆网路，同时严格控制起爆孔排间延期时间，这样先爆的正面和侧面炮孔为后爆炮孔提供良好的自由面，发挥自由面的爆破能拉伸应力作用，能有效提高爆破效果，降低炸药单耗[1-3]。

3）依据采装作业铲车匹配，确定爆破块度的限度，控制炸药单耗。提前掌握采区的设备配备信息，做好爆区的规划和爆破设计的优化，大块粒径d由采装设备铲斗斗容决定，即，式中：V为铲斗容积；斗容35 m3铲，大块岩石粒径为2.62 m；斗容21 m3液压铲，大块岩石粒径为2.2 m；由施工经验得出，相对35 m3电铲，21 m3液压铲炸药单耗相对降低10%，同样满足采装作业的块度要求。

4）爆破施工管理单耗控制措施：①严格做好“一炮一设计”的编制工作，依据爆区炮孔数量、孔网参数、设计单耗，计算爆区的理论爆量和炸药消耗量，作为爆区装药量控制的基础依据；②依据设计，核定单孔装药量，并合理调整炮孔装药结构；③注重岩性结构复杂爆区的单耗控制，针对不同岩性段的炮孔和爆区前排孔，进行单耗调整和单孔装药量的合理控制；④从装药前技术交底、炮杆测量刻度的准确性、装药的精准性等方面，严格做好装药的过程管理，使爆区装药量的控制得到根本保证；⑤严格做好火工品消耗成本核算，从实际消耗数据与设计数据的对比，查找施工管理漏洞，及时采取弥补措施。

3.3 提高钻孔延米爆破量，有效降低穿孔费用

延米爆破量表示钻孔爆破中每米炮孔的实际爆破方量，垂直钻孔的台阶，其计算公式为：

式中：t为延米爆破量，m3；孔距，m；b为排距，m；ab=S，即炮孔负担面积，m2；H为台阶高度，m；L超为炮孔超深长度，m；

依据公式可推出，对一定台阶高度的爆区，其延米爆破量与炮孔负担面积及超深长度相关，因此在实际爆破设计施工中，主要从改变此2个参数的量值来有效提高延米爆破量。

1）爆破设计要充分考虑地质状况、岩石硬度、自由面条件、铲装块度要求，选择宽孔距小抵抗线孔网参数和逐孔起爆工艺等能有效提高爆炸能利用率的技术，从而在设计中适当增大炮孔负担面积，降低穿孔进米。但在设计中要注重参数选取的合理性及各参数之间的逻辑关系[2-3]。

2）在爆破设计中，充分考虑岩性、孔网参数、起爆方式等约束条件，在确保爆后不留根底的质量要求下，最小化超深长度，2016年度钻孔实际超深长度由原来的2 m，减控在1.0～1.5 m，基本满足了爆破质量要求。

3）开展好“不浪费一个穿孔进米”活动。①抓好布孔设计，提高测量服务精细度，做到切实依据平盘标高，准确确定炮孔深度，并在穿孔中按标准穿孔，不过度超深，更不得欠深；②抓好布孔工作，严格依据设计孔网参数，按质量标准化要求完成布孔作业，当作业面宽度有限制时，要按技术要求合理调整孔网，确保单孔合理的负担面积；③在拉伤位置区布孔时要准确确定炮孔位置，作业中避免打残孔、打废孔；④抓好爆破作业管理，要坚决避免因炮区定药量不够而产生的先爆炮孔拉伤剩余空孔的现象。

3.42016 年度爆破成本指标管控成效

爆破材料费用与爆破合同分离后，通过优化爆破设计，强化施工过程管控，严格对标考核管理，细化爆破材料成本核算，深入消耗数据分析，严防成本管控漏洞等措施，成本管控工作成效显著。

1）2016年度实施降本增效措施后爆破作业参数见表2。

2）2015年度与2016年度爆破主要成本指标对比情况见表3。

表2 2016年度魏家峁露天煤矿爆破设计孔网参数

表3 2015—2016年度爆破主要成本指标对比

4 结语

1）从爆破成本管控成效看出，爆破材料费用实行甲控（即爆破材料费与爆破合同分离），以及降低炸药单耗，提高延米爆破量等一系列措施是行之有效的爆破成本管控方法。

2）在露天台阶爆破中，对爆破岩层做好爆破性分区是做好爆破优化工作的基础，同时也是分析岩石可爆性工作的进一步细化和完善。

3）布孔炮孔密集性系数与起爆炮孔密集性系数是不同概念，在成本管控工作中，实施宽孔距小抵抗线起爆方式时，要注重起爆网路的设计和连接工作。

4）在炸药单耗既定的前提下，提高延米爆破量，能有效降低爆区穿孔进米，节约爆破费用。但在爆破设计时要充分考虑设计参数之间的关系，注意爆破设计参数的计算次序，这是做好爆破设计，保证爆破安全和质量工作的重点环节，在爆破设计工作时要特别注意。

［1］王旭光，郑炳旭.爆破设计与施工［M］.北京：中国爆破工程协会出版社，2012.

［2］管志强，胡碧海，应海剑.露天台阶深孔爆破中应注意的几个问题［J］.爆破，2007（3）：4-8.

［3］管志强，焦峰.露天矿深孔爆破设计的编制与审核［J］.工程爆破，2003（4）：37-40.

［4］王根涛，郭远超，马力.逐孔爆破技术布孔方式研究［J］.露天采矿技术，2012（1）：21-25.

［5］张万忠.逐孔起爆技术的优势［J］.露天采矿技术，2014（8）：44-46.

［6］刘全贵.爆破质量对露天矿开采综合成本的影响分析［J］.现代矿业，2009（4）：10-12.

［7］张萌.露天矿爆破工程［M］.徐州：中国矿业学院出版社，1986：100-125.

［8］李超亮，伊志宣，石文东，等.东鞍山铁矿爆破工艺及参数优化［J］.辽宁科技大学学报，2011（5）.

【责任编辑：解连江】

Control measures of blasting cost in Weijiamao Open-pit Mine

ZHANG Jianmin，YANG Jing
(Northern Weijiamao Coal Electricity Co.,Ltd.,Ordos 010300,China)

In order to strengthen the management of blasting cost,blasting material cost is separated from the whole operation contract cost,which is controlled by the company.Meanwhile,the company performs standard assessment management on the two indicators,including explosive consumption and blasting output per meter hole.We has achieved the remarkable success in the cost control work and accumulated some work experience.

blasting material cost;separation;explosive consumption;blasting output per meter hole;blasting cost control

F273.4

B

1671－9816（2017）01－0031－04

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.01.009

张建民，杨靖.魏家峁露天煤矿爆破成本的管控措施［J］.露天采矿技术，2017，32（1）：31-33.

2016-07-23

张建民（1986—），男，山东单县人，助理工程师，毕业于辽宁工程技术大学，现就职于北方魏家峁煤电有限责任公司，从事爆破管理工作。