一、项目背景
自2017年下半年以来，某露天矿爆破作业受到马关河水系影响，水孔数量大幅度增加，部分钻孔出现渗水现象，渗水速度较快，尤以矿坑中下部低洼地势为甚(经实际测孔查验，渗水最快的区域经24小时钻孔内积水高度可达2m)。此类钻孔以往只能采用装填乳化炸药的方法进行爆破，但现在公司乳化炸药日产能无法水孔激增后爆破工程的需要，导致有时已计划好的爆破时间不得不进行推迟，影响了电铲的正常采装。且乳化炸药密度大，单价高，大面积使用会造成爆破成本的急剧增加。
图1 渗水钻孔爆破作业现场
二、研究内容
1.基本原理
渗水钻孔的成因一般为受到周围压力的挤迫，周边的承压水通过地层的间隙、裂隙、孔洞等向孔内流动和渗透，此类钻孔无法用硝铵炸药进行装药，尤其是预装药，(10℃温度下，硝酸铵溶解度为140g，所以硝铵炸药在水中的溶解量非常大)，所以对于此类钻孔，原先只能采用全部装填乳化炸药的方法进行爆破。
采用塑质袋装药，利用塑质袋良好的隔水性能，将硝铵炸药放置在袋中，即使孔壁渗水，也不会对袋内的炸药产生影响，这样就可以用硝铵炸药代替乳化炸药进行爆破。硝铵炸药制作简单，产能大供应充足，因此炮区的装药时间和爆破时间受到乳化炸药产能的限制就会大大减少。
2.关键技术
矿选用塑质袋时进行了多种样品的对比，最终采用的塑质袋有良好的隔水性能和耐拉伸、耐磨擦性能，经过一段时间的试用，取得了良好的效果。
图2 矿选用的塑质袋
3.工艺流程
装药时先将起爆弹放入专用的塑质袋中，利用其重力将之连同塑质袋深入钻孔底部，然后进行后续装药、填充(图4-7)作业。
图3 装药示意图
三、应用效果
该工艺较好的解决了浅水钻孔尤其是渗水钻孔的爆破延迟问题。缓解了乳化炸药产能不足造成的炮区装药时间和爆破时间被迫延后的窘境，减少了电铲因欠量造成停工的现象，保证了生产的接续。同时，间接地减少了乳化炸药的总用量，降低了炸药单耗，大幅降低了爆破成本。
以孔径250mm、孔深17m钻孔为例，钻孔内装药10m，填充7m，采用以下计算数据：
孔径r=125mm;
药柱高度h=10m;
乳化炸药：密度ρ1=1.25*103kg/m3，单价a1=4325元/吨。
硝铵炸药：密度ρ2=0.825*103kg/m3，单价a2=3775元/吨。
1.成果使用前：装乳化炸药每孔成本：s1=πr2hρ1a1=2653.79元。
2.成果应用后：装硝铵炸药每孔成本：s2=πr2hρ2a2=1528.77元。
塑质袋采购价为1.95元/米，现采购每孔用塑质袋每卷21m，即每孔塑质袋成本40.95元。
综上所述，采用新工艺后每孔成本节省1084.07元，每年可节省费用1084.07*1500=162.61万元。
四、推广前景
该装药工艺在试验之后，经过多次的观测与统计分析，爆破质量与传统工艺相比并无明显下降，符合矿上的爆破效果预期，同时节省了一定的爆破成本，目前已经在矿内普遍、持续应用。
该装药工艺主要针对矿坑的渗水钻孔爆破提出，经过一段时间对爆破效果的跟踪和分析，只要钻孔内水柱高度低于钻孔总深度1/3的钻孔，无论是否渗水，都可以应用这一装药工艺，它广泛适用于露天矿水孔的爆破作业。
