3月底，內蒙古呼倫貝爾草原上仍然北風呼嘯，持續嚴寒。中國黃金集團公司有色生産基地之一的內蒙古礦業公司烏努格吐山銅鉬礦生産現場卻是一片熱火朝天。公司著力開展的“凍土爆破技術創新項目”獲得成功，攻克了零下40度嚴寒氣候下的凍土開採問題，破解了高寒地區礦山冬季開採的“大塊頑石危局”，開啟了烏山“凍土爆破項目”的技術新篇。

    無經驗可借鑒，冬季開採遭遇難題

    中國黃金集團烏努格吐山銅鉬礦位於高緯度高寒地區，供暖期長達八個月，冬季不僅持續時間長，平均氣溫低於零下20℃，而且時常持續出現低於35℃的極低溫天氣。2012年春節過後，當大部分地區開始回暖，烏山卻經歷著零下46℃的低溫。

    嚴寒氣候造成採礦場上層産生凍層。隨著冬季露天施工的展開，困擾烏山採場生産的季節性凍層爆破、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，給粗碎系統造成巨大的衝擊，造成粗碎站堵倉，增加旋回破碎機的故障率，嚴重時甚至會有停産的危險，成為礦山生産的隱痛。

    在特殊的低溫氣候中大規模開採，年輕的烏山並沒有可借鑒的同類礦山凍土爆破開採的成功經驗,只能根據自身氣候、地質條件和凍結層的形成特點，對現有鑽孔設備、爆破器材、爆破參數、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指導。正如內蒙古礦業公司領導所説，“我們要在摸索中前進，在實踐中攻克難題。”

    成立科研項目，制定合理方案

    2011年，中國黃金集團內蒙古礦業公司將採場爆破項目列為專項科研項目，經過考察鑽研，大膽創新，出臺自研成果《烏努格吐山銅鉬礦爆破參數優化項目》，烏山凍土爆破創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。項目組根據近幾年冬季施工經驗，將凍層情況進行歸納總結：礦區內凍層厚薄不均，隨著冬季時間變化而變化，厚度一般在0.5至3米左右。項目組經過數次技術方案研討會的反復論證，決定從多點入手設計爆破方案，並不斷對方案進行修正，同時進行炮區試驗。烏山的冬季漫長寒冷，保證冬季採場日常生産的同時要盡可能降低穿爆成本，於是，“分區域、分階段”的技術方案應運而生：即根據礦、岩爆破對大塊率的要求不同，礦石區岩石可爆性、含水率不同，礦區特殊構造帶岩性變化，對岩石密度、含水率等物理性質的測定以及穿孔、爆破現場經驗，對礦區凍結層爆破採取分區域提出技術方案。

    誓要迎風戰雪，劍指凍土爆破

    確定了技術方案，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試驗。

    要得出最準確的數據結論就要經過一次次的現場試驗和測量。零下40度的露天作業環境不僅增加了凍層厚度，更為項目組人員的現場作業增加了極大難度。對於現場施工的工程技術人員與爆破工人來説，這不僅僅是身體上的挑戰，更是心理上的挑戰。但是，“團結奉獻，創新求強，挑戰極限”是烏山人骨子裏的精神，技術人員一次次在現場施工中，根據礦區岩體的物理力學性質資料，通過點荷載強度試驗確定岩體的抗壓強度、抗拉強度、物理力學性質、抗風化能力；在採場不同區域進行凍土爆破漏斗試驗，結合本礦山凍土特性、裝藥量和爆破深度之間的關係，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。由於工作量大，常常錯過了午飯時間，麵包泡麵幾乎成為了工作人員的主食。每天下班後，項目組成員會繼續白天的工作，對各方面數據資料進行整理、比對分析。

    經過無數次的現場實驗、分析比對、調整方案，最終確定了烏山凍層大塊主要採取二次破碎錘處理、主爆孔參數調整結合二次破碎處理、設計輔助孔結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。

    在施工質量控制方面，技術人員頂著凜冽寒風進行觀察測量，嚴格控制施工，加強現場施工管理：檢查布孔、放孔位線是否規範；孔距、排距是否滿足設計；孔深是否達到要求；鑽孔傾角是否精確；檢查炮孔深度和孔網參數；復核前排炮孔的抵抗線；查看炮孔中含水情況；了解炮孔周圍岩體結構等。現場中的每個數據都由技術人員實際測量，以確保鑽孔質量。

    在裝藥方面，鑽爆組人員與葛洲壩易普力現場人員一起工作，隨時跟蹤每天爆破現場，為了監控裝藥質量，根據乳化炸藥噸數現場計算藥柱高度，逐孔計算，逐孔記錄，逐孔測量，保證裝藥質量。

    由於缺乏經驗，技術方案只能探索著逐步推進，遇到技術難題，技術人員逐一攻克。其中較大的問題是爆破後衝面的控制，藥量不足爆破達不到效果，而藥量過多會導致後衝面過大影響後續工作面穿孔爆破作業。項目成員在藥量及起爆網絡上精心設計，精細計算，最終成功解決這一技術難題。

    不斷總結完善，開啟技術新篇

    3月底，烏山“凍土爆破項目”順利結題並做出結題報告，對凍土爆破的研究結果和經驗進行總結。

    如今的烏山採場，爆破效果完全達到設計要求，經過採礦廠預算，項目為企業節約生産成本、帶來的效益更是讓人驚嘆：烏山採場已經將礦石直徑在0.5至1米之間的大塊控制在百分之五以內；每萬噸礦石中直徑在1米以上的大塊控制在三塊以內。粗碎站堵塞時間縮短了約60倍；日均供礦時間減少4小時，按照每年冬季生産5個月計算，每年節省供礦作業時間600小時,僅電費年度可節省84.37萬元。大塊率滿足要求後可撤除粗碎站破碎錘，每年節省破碎費用80余萬元。此外，大塊率降低，堵塞頻率降低，將節省粗碎站的檢修次數及檢修成本。按照檢修成本核算，每年將節省50萬到70萬的設備檢修費用。

    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採礦的綜合生産效率，為礦山全年持續、穩定生産提供了堅實保障，也為中國黃金集團所有高寒地區的礦山企業做出了示範，積累了寶貴的冬季採礦技術經驗。