3月底，內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上仍然北風呼嘯，持續(xù)嚴寒。中國黃金集團公司有色生產(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)場卻是一片熱火朝天。公司著力開展的“凍土爆破技術(shù)創(chuàng)新項目”獲得成功，攻克了零下40度嚴寒氣候下的凍土開采問題，破解了高寒地區(qū)礦山冬季開采的“大塊頑石危局”，開啟了烏山“凍土爆破項目”的技術(shù)新篇。
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無經(jīng)驗可借鑒，冬季開采遭遇難題
中國黃金集團烏努格吐山銅鉬礦位于高緯度高寒地區(qū)，供暖期長達八個月，冬季不僅持續(xù)時間長，平均氣溫低于零下20℃，而且時常持續(xù)出現(xiàn)低于35℃的極低溫天氣。2012年春節(jié)過后，當大部分地區(qū)開始回暖，烏山卻經(jīng)歷著零下46℃的低溫。
嚴寒氣候造成采礦場上層產(chǎn)生凍層。隨著冬季露天施工的展開，困擾烏山采場生產(chǎn)的季節(jié)性凍層爆破、開挖問題開始凸顯：一方面，爆破過程中，難以破碎的頑石經(jīng)過低溫的冰凍更加堅硬如鐵，在嚴重影響爆破效果和鏟裝效率的同時，給鏟裝、運輸過程帶來安全隱患；另一方面，塊頭過大的頑石在進入選礦工藝時，給粗碎系統(tǒng)造成巨大的沖擊，造成粗碎站堵倉，增加旋回破碎機的故障率，嚴重時甚至會有停產(chǎn)的危險，成為礦山生產(chǎn)的隱痛。
在特殊的低溫氣候中大規(guī)模開采，年輕的烏山并沒有可借鑒的同類礦山凍土爆破開采的成功經(jīng)驗,只能根據(jù)自身氣候、地質(zhì)條件和凍結(jié)層的形成特點，對現(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行針對性研究，為高寒露天礦山凍層爆破施工提供技術(shù)指導。正如內(nèi)蒙古礦業(yè)公司領(lǐng)導所說，“我們要在摸索中前進，在實踐中攻克難題?！?o:p>
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成立科研項目，制定合理方案
2011年，中國黃金集團內(nèi)蒙古礦業(yè)公司將采場爆破項目列為專項科研項目，經(jīng)過考察鉆研，大膽創(chuàng)新，出臺自研成果《烏努格吐山銅鉬礦爆破參數(shù)優(yōu)化項目》，烏山凍土爆破創(chuàng)新項目在這個冬天全面展開。
烏山礦體含水較多，冬季易形成凍層。項目組根據(jù)近幾年冬季施工經(jīng)驗，將凍層情況進行歸納總結(jié)：礦區(qū)內(nèi)凍層厚薄不均，隨著冬季時間變化而變化，厚度一般在0.5至3米左右。項目組經(jīng)過數(shù)次技術(shù)方案研討會的反復(fù)論證，決定從多點入手設(shè)計爆破方案，并不斷對方案進行修正，同時進行炮區(qū)試驗。烏山的冬季漫長寒冷，保證冬季采場日常生產(chǎn)的同時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)運而生：即根據(jù)礦、巖爆破對大塊率的要求不同，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，對巖石密度、含水率等物理性質(zhì)的測定以及穿孔、爆破現(xiàn)場經(jīng)驗，對礦區(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，細化了責任分工，項目組成員著力開展炮區(qū)試驗。
要得出最準確的數(shù)據(jù)結(jié)論就要經(jīng)過一次次的現(xiàn)場試驗和測量。零下40度的露天作業(yè)環(huán)境不僅增加了凍層厚度，更為項目組人員的現(xiàn)場作業(yè)增加了極大難度。對于現(xiàn)場施工的工程技術(shù)人員與爆破工人來說，這不僅僅是身體上的挑戰(zhàn)，更是心理上的挑戰(zhàn)。但是，“團結(jié)奉獻，創(chuàng)新求強，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)場施工中，根據(jù)礦區(qū)巖體的物理力學性質(zhì)資料，通過點荷載強度試驗確定巖體的抗壓強度、抗拉強度、物理力學性質(zhì)、抗風化能力；在采場不同區(qū)域進行凍土爆破漏斗試驗，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，進而推導出最佳爆破參數(shù)。由于工作量大，常常錯過了午飯時間，面包泡面幾乎成為了工作人員的主食。每天下班后，項目組成員會繼續(xù)白天的工作，對各方面數(shù)據(jù)資料進行整理、比對分析。
經(jīng)過無數(shù)次的現(xiàn)場實驗、分析比對、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)人員頂著凜冽寒風進行觀察測量，嚴格控制施工，加強現(xiàn)場施工管理：檢查布孔、放孔位線是否規(guī)范；孔距、排距是否滿足設(shè)計；孔深是否達到要求；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?，F(xiàn)場中的每個數(shù)據(jù)都由技術(shù)人員實際測量，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)場人員一起工作，隨時跟蹤每天爆破現(xiàn)場，為了監(jiān)控裝藥質(zhì)量，根據(jù)乳化炸藥噸數(shù)現(xiàn)場計算藥柱高度，逐孔計算，逐孔記錄，逐孔測量，保證裝藥質(zhì)量。
由于缺乏經(jīng)驗，技術(shù)方案只能探索著逐步推進，遇到技術(shù)難題，技術(shù)人員逐一攻克。其中較大的問題是爆破后沖面的控制，藥量不足爆破達不到效果，而藥量過多會導致后沖面過大影響后續(xù)工作面穿孔爆破作業(yè)。項目成員在藥量及起爆網(wǎng)絡(luò)上精心設(shè)計，精細計算，最終成功解決這一技術(shù)難題。
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?? 不斷總結(jié)完善，開啟技術(shù)新篇
3月底，烏山“凍土爆破項目”順利結(jié)題并做出結(jié)題報告，對凍土爆破的研究結(jié)果和經(jīng)驗進行總結(jié)。
如今的烏山采場，爆破效果完全達到設(shè)計要求，經(jīng)過采礦廠預(yù)算，項目為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本、帶來的效益更是讓人驚嘆：烏山采場已經(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)。粗碎站堵塞時間縮短了約60倍；日均供礦時間減少4小時，按照每年冬季生產(chǎn)5個月計算，每年節(jié)省供礦作業(yè)時間600小時,僅電費年度可節(jié)省84.37萬元。大塊率滿足要求后可撤除粗碎站破碎錘，每年節(jié)省破碎費用80余萬元。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50萬到70萬的設(shè)備檢修費用。
?????? 中國黃金集團烏努格吐山銅鉬礦“凍土爆破項目”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)提供了堅實保障，也為中國黃金集團所有高寒地區(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。