團隊成員正在現場研究回采爆破設計參數。

項目名片

首鋼礦業杏山鐵礦是首鋼集團的重要原料生產基地和首座露天轉地下開采礦山，同時還肩負為其他地采項目作示范引領的任務。為高質量推動“低碳高效”持續發展，杏山鐵礦與北京科技大學、中國礦業大學（北京）聯合攻克回采和掘進爆破中的系列技術難題，主要創新點包括：發明爆炸應力波和爆生氣體能量分布測試技術，量化表征爆破能量；建立全場主應力測量分析綜合系統，實現可視化分析和量化計算；提出“因材施爆”理念，發明精細控制爆破技術和圍巖損傷評價方法；研發精準延時回采爆破技術，揭示扇形孔爆破孔間、排間精準短延時應力波疊加破巖機制，顯著提升爆破效果。

攻關故事

沒有一蹴而就的成功，只有持之以恒的耕耘。在千尺井下，有這樣一群“硬漢”，面對復雜多變的地質條件、條件艱苦的作業環境，以及對資源回收率的極致要求，一心深鉆細研地采爆破技術。每一次開采都充滿了未知與挑戰，然而，正是這些艱難險阻，激發了他們內心深處的創新火花，堅定了他們攻堅克難的決心。杏山鐵礦技術攻關團隊與北京科技大學科研人員攜手并肩，歷經五年的不懈奮斗，終于成功破解了一系列技術瓶頸，讓礦山開采變得更加安全、高效與環保，為礦產資源開發領域樹立了新的標桿。

盡心盡責，“硬漢”踏遍井下每條巷道。“技術攻關的第一步，是收集精準可靠的現場數據。爆破行業中，爆破做功效果及巖石運動規律的研究是所有從業者面臨的共同課題。”杏山鐵礦副礦長王利軍說。為了保障高校軟件模擬的準確性，為后期現場試驗提供堅實的理論支撐，杏山鐵礦技術攻關團隊打響了數據收集“攻堅戰”。

說時容易做時難。井下環境復雜、潮濕，每一步都充滿了挑戰。數據收集初期，由于經驗不足，現場收集的巖石樣本和實測的爆破數據經過模擬，均沒有達到預期效果。為提高數值的準確性和全面性，團隊成員決定采取深入作業現場全程寫實的“土”辦法，對采場按照巖石性質及等級分區域進行爆破試驗，記錄每一個作業環節、每一個數據參數，以及爆破后效果評價，并進行問題歸納總結，將同一試驗參數在不同試驗點位的差異性進行全面記錄，為數據優化與新參數選取提供了有力依據。

團隊成員劉森是個三十出頭的小伙子，那段時間里，他每天的步數都在2萬步以上。好多成員都把礦靴底紋磨平、襪套磨漏，大家相互開著玩笑，樂在其中。每一個數據點，他們都詳細記錄、反復核對，確保數據的準確性和可靠性。在井下的每一個角落，都留下了他們辛勤耕耘的足跡。

在特殊時期，高校人員無法親臨現場收集數據，但這并沒有阻擋項目前進的腳步。雙方團隊克服重重困難，通過線上會議反復論證數值的準確性及合理性。在共同努力下，他們依然收集了上百張現場爆破照片、數千組數據，形成了一套完整的爆破數據庫。這些數據，如同寶貴的財富，為項目的后續開展奠定了堅實的基礎。

反復沖鋒，“硬骨”鏖戰掘進爆破硬茬。“掘進爆破技術的瓶頸，曾一度像緊箍咒一般束縛著技術人員的腳步。以往的掘進爆破，要么威力不足，無法有效破碎巖石，導致進度緩慢；要么爆破沖擊力失控，對周邊地質結構造成不利影響。每一次作業，都伴隨著嚴峻考驗，團隊士氣一度跌入谷底。”技術攻關團隊負責人陳建華說。

陳建華深知，唯有從根源上革新掘進爆破技術，才能突破瓶頸。他帶領團隊一頭扎進資料堆中，研究國內外各種先進案例，從論文到實地調研報告，都被他們“啃”了一遍又一遍。然而，理論與實踐之間的鴻溝并非輕輕松松就能填平。新研發的掏槽爆破方案在實驗室模擬中表現優異，可一到實地試驗，卻問題百出。他們開始反思，尋找問題的根源。在一次激烈的頭腦風暴會上，團隊成員們各抒己見，碰撞出智慧的火花。有人提出調整炮孔間隔長度和延遲起爆時間，有人回憶曾在另一座礦山見過類似的地質結構，當時的爆破參數調整或許能提供借鑒。最終，大家抓住這些“靈光”，連夜重新設計裝藥結構和間隔長度，優化起爆順序。

當新一輪爆破準備工作就緒時，整個團隊都彌漫著緊張而期待的氣息。隨著一聲令下，沉悶的爆炸聲回蕩在地底深處。硝煙散去，眼前景象讓所有人驚嘆不已——巷道壁光滑平整，礦石破碎適度，沒有一絲多余的裂痕，并且殘孔深度不足5厘米。這一成功，標志著掘進爆破技術取得了重大突破，將炮孔利用率提升至95%以上，炸藥單耗降低12%以上。

“看到這么完美的爆破效果，我感覺所有的努力沒有白費，在這一刻都得到了最完美的回報。這份成就感將激勵我們繼續探索、創新，迎接更多的挑戰，創造更好的成績！我們也堅信，只要我們團結一心，就沒有克服不了的困難，沒有攀登不了的高峰！”團隊成員王勇滿懷激情地說。

勇往直前，“硬核”攻克回采爆破難關。掘進爆破技術的突破只是開始，更大的挑戰還在等待著他們。為滿足礦石產能的迫切需求，大型地采礦山回采爆破普遍采用大結構參數，即較大的分段高度、崩礦步距和進路間距。然而，大結構參數回采爆破在簡化地采工藝、增加產能的同時，也為爆破效果的控制帶來了諸多問題，如炸藥單耗高、大塊率高、堵孔率高、回采率低等。

面對這些難題，杏山鐵礦技術攻關團隊挺身奮戰。為探明爆破后大塊分布情況，由劉森等4名團隊成員組成寫實小隊，分隨四個運轉班次，每班深入出礦現場進行寫實調研。井下電動鏟運機每出一鏟礦石，對他們來說，卻是又一次深入回采掌子面的信號，每一次進出，都是一次對勇氣與毅力的考驗。他們不顧礦塵的彌漫、體力的消耗，僅一個班次便反反復復進出幾十趟。每一步都踏出了對職責的堅守，每一滴汗水都凝聚著對探索的渴望。半個月的時間，他們完成了三個回采水平、二十多條巷道的大塊寫實工作，終于摸索出大塊產生的位置和分布規律。而這只是“冰山一角”。為解決堵孔難題，他們深入回采點位，對破碎點位的巖石結構進行深入研究，同時開展實際堵孔粒度分析。歷經數個月的艱苦努力，他們測定了500個孔中堵孔巖石粒度，收集了上千個數據。這些數據如同珍貴的線索，引導他們逐步揭開堵孔問題的“神秘面紗”。

經過無數個日夜的反復試驗與優化，團隊終于初步確定了一套針對復雜地質條件的爆破方案。然而，實際應用中新的問題又接踵而至。“遇到破碎點位時，堵孔率高達25%。堵孔后炸藥無法裝到孔底，導致爆破量大幅降低，大塊率直線上升，礦石無法完全回收。”團隊成員李紅勇介紹。面對這一困境，團隊成員們沒有退縮。他們堅信只要不放棄，就一定能找到解決辦法。

從實踐中汲取靈感，從失敗中提煉智慧。為解決堵孔問題，團隊成員曹建偉提出讓學院人員進行數字模擬分析，尋找后排炮孔破壞嚴重的原因及降低破壞程度的方法。通過大量的研究與分析，他們終于發現通過調整起爆間隔可以改善爆破塊度，利用礦石拋擲動能實現二次破碎。他們據此對爆破方案進行了進一步優化，有效減小了礦石的爆破塊度，并顯著降低了對后排炮孔的沖擊作用，保護了眉線和后排炮孔的完整性。最終，他們取得了回采爆破大塊率降低34%、回采率提高9.8%的優異成績。這一成果不僅提高了礦石回收率，還大大降低了生產成本和安全風險。

一分耕耘，一分收獲。他們的創新成果《杏山鐵礦回采與掘進高效爆破關鍵技術及應用》不僅先后獲得礦業公司技術創新一等獎、首鋼科技成果一等獎、冶金科學技術二等獎等多項殊榮，更彰顯了礦山行業技術的非凡實力與創新能力，在礦產開發領域樹立了新的標桿，為礦產資源的可持續利用貢獻了首鋼智慧與礦山力量。

項目已結滿碩果，創新征途未曾休。正如杏山鐵礦作為首鋼集團首座露天轉地下開采礦山，要肩負為其它地采項目示范引領的任務一樣，杏山鐵礦技術攻關團隊也深知，在創新的道路上，他們同樣肩負著推動行業技術進步、引領行業發展的重任。新征程上，這群“爆破硬漢”將以更加執著的追求、更加飽滿的熱情、更加扎實的行動，持續深耕地采爆破技術，不斷攻克技術難關，為企業高質量發展續寫他們的創新故事。