团队成员正在现场研究回采爆破设计参数。

项目名片

首钢矿业杏山铁矿是首钢集团的重要原料生产基地和首座露天转地下开采矿山，同时还肩负为其他地采项目作示范引领的任务。为高质量推动“低碳高效”持续发展，杏山铁矿与北京科技大学、中国矿业大学（北京）联合攻克回采和掘进爆破中的系列技术难题，主要创新点包括：发明爆炸应力波和爆生气体能量分布测试技术，量化表征爆破能量；建立全场主应力测量分析综合系统，实现可视化分析和量化计算；提出“因材施爆”理念，发明精细控制爆破技术和围岩损伤评价方法；研发精准延时回采爆破技术，揭示扇形孔爆破孔间、排间精准短延时应力波叠加破岩机制，显著提升爆破效果。

攻关故事

没有一蹴而就的成功，只有持之以恒的耕耘。在千尺井下，有这样一群“硬汉”，面对复杂多变的地质条件、条件艰苦的作业环境，以及对资源回收率的极致要求，一心深钻细研地采爆破技术。每一次开采都充满了未知与挑战，然而，正是这些艰难险阻，激发了他们内心深处的创新火花，坚定了他们攻坚克难的决心。杏山铁矿技术攻关团队与北京科技大学科研人员携手并肩，历经五年的不懈奋斗，终于成功破解了一系列技术瓶颈，让矿山开采变得更加安全、高效与环保，为矿产资源开发领域树立了新的标杆。

尽心尽责，“硬汉”踏遍井下每条巷道。“技术攻关的第一步，是收集精准可靠的现场数据。爆破行业中，爆破做功效果及岩石运动规律的研究是所有从业者面临的共同课题。”杏山铁矿副矿长王利军说。为了保障高校软件模拟的准确性，为后期现场试验提供坚实的理论支撑，杏山铁矿技术攻关团队打响了数据收集“攻坚战”。

说时容易做时难。井下环境复杂、潮湿，每一步都充满了挑战。数据收集初期，由于经验不足，现场收集的岩石样本和实测的爆破数据经过模拟，均没有达到预期效果。为提高数值的准确性和全面性，团队成员决定采取深入作业现场全程写实的“土”办法，对采场按照岩石性质及等级分区域进行爆破试验，记录每一个作业环节、每一个数据参数，以及爆破后效果评价，并进行问题归纳总结，将同一试验参数在不同试验点位的差异性进行全面记录，为数据优化与新参数选取提供了有力依据。

团队成员刘森是个三十出头的小伙子，那段时间里，他每天的步数都在2万步以上。好多成员都把矿靴底纹磨平、袜套磨漏，大家相互开着玩笑，乐在其中。每一个数据点，他们都详细记录、反复核对，确保数据的准确性和可靠性。在井下的每一个角落，都留下了他们辛勤耕耘的足迹。

在特殊时期，高校人员无法亲临现场收集数据，但这并没有阻挡项目前进的脚步。双方团队克服重重困难，通过线上会议反复论证数值的准确性及合理性。在共同努力下，他们依然收集了上百张现场爆破照片、数千组数据，形成了一套完整的爆破数据库。这些数据，如同宝贵的财富，为项目的后续开展奠定了坚实的基础。

反复冲锋，“硬骨”鏖战掘进爆破硬茬。“掘进爆破技术的瓶颈，曾一度像紧箍咒一般束缚着技术人员的脚步。以往的掘进爆破，要么威力不足，无法有效破碎岩石，导致进度缓慢；要么爆破冲击力失控，对周边地质结构造成不利影响。每一次作业，都伴随着严峻考验，团队士气一度跌入谷底。”技术攻关团队负责人陈建华说。

陈建华深知，唯有从根源上革新掘进爆破技术，才能突破瓶颈。他带领团队一头扎进资料堆中，研究国内外各种先进案例，从论文到实地调研报告，都被他们“啃”了一遍又一遍。然而，理论与实践之间的鸿沟并非轻轻松松就能填平。新研发的掏槽爆破方案在实验室模拟中表现优异，可一到实地试验，却问题百出。他们开始反思，寻找问题的根源。在一次激烈的头脑风暴会上，团队成员们各抒己见，碰撞出智慧的火花。有人提出调整炮孔间隔长度和延迟起爆时间，有人回忆曾在另一座矿山见过类似的地质结构，当时的爆破参数调整或许能提供借鉴。最终，大家抓住这些“灵光”，连夜重新设计装药结构和间隔长度，优化起爆顺序。

当新一轮爆破准备工作就绪时，整个团队都弥漫着紧张而期待的气息。随着一声令下，沉闷的爆炸声回荡在地底深处。硝烟散去，眼前景象让所有人惊叹不已——巷道壁光滑平整，矿石破碎适度，没有一丝多余的裂痕，并且残孔深度不足5厘米。这一成功，标志着掘进爆破技术取得了重大突破，将炮孔利用率提升至95%以上，炸药单耗降低12%以上。

“看到这么完美的爆破效果，我感觉所有的努力没有白费，在这一刻都得到了最完美的回报。这份成就感将激励我们继续探索、创新，迎接更多的挑战，创造更好的成绩！我们也坚信，只要我们团结一心，就没有克服不了的困难，没有攀登不了的高峰！”团队成员王勇满怀激情地说。

勇往直前，“硬核”攻克回采爆破难关。掘进爆破技术的突破只是开始，更大的挑战还在等待着他们。为满足矿石产能的迫切需求，大型地采矿山回采爆破普遍采用大结构参数，即较大的分段高度、崩矿步距和进路间距。然而，大结构参数回采爆破在简化地采工艺、增加产能的同时，也为爆破效果的控制带来了诸多问题，如炸药单耗高、大块率高、堵孔率高、回采率低等。

面对这些难题，杏山铁矿技术攻关团队挺身奋战。为探明爆破后大块分布情况，由刘森等4名团队成员组成写实小队，分随四个运转班次，每班深入出矿现场进行写实调研。井下电动铲运机每出一铲矿石，对他们来说，却是又一次深入回采掌子面的信号，每一次进出，都是一次对勇气与毅力的考验。他们不顾矿尘的弥漫、体力的消耗，仅一个班次便反反复复进出几十趟。每一步都踏出了对职责的坚守，每一滴汗水都凝聚着对探索的渴望。半个月的时间，他们完成了三个回采水平、二十多条巷道的大块写实工作，终于摸索出大块产生的位置和分布规律。而这只是“冰山一角”。为解决堵孔难题，他们深入回采点位，对破碎点位的岩石结构进行深入研究，同时开展实际堵孔粒度分析。历经数个月的艰苦努力，他们测定了500个孔中堵孔岩石粒度，收集了上千个数据。这些数据如同珍贵的线索，引导他们逐步揭开堵孔问题的“神秘面纱”。

经过无数个日夜的反复试验与优化，团队终于初步确定了一套针对复杂地质条件的爆破方案。然而，实际应用中新的问题又接踵而至。“遇到破碎点位时，堵孔率高达25%。堵孔后炸药无法装到孔底，导致爆破量大幅降低，大块率直线上升，矿石无法完全回收。”团队成员李红勇介绍。面对这一困境，团队成员们没有退缩。他们坚信只要不放弃，就一定能找到解决办法。

从实践中汲取灵感，从失败中提炼智慧。为解决堵孔问题，团队成员曹建伟提出让学院人员进行数字模拟分析，寻找后排炮孔破坏严重的原因及降低破坏程度的方法。通过大量的研究与分析，他们终于发现通过调整起爆间隔可以改善爆破块度，利用矿石抛掷动能实现二次破碎。他们据此对爆破方案进行了进一步优化，有效减小了矿石的爆破块度，并显著降低了对后排炮孔的冲击作用，保护了眉线和后排炮孔的完整性。最终，他们取得了回采爆破大块率降低34%、回采率提高9.8%的优异成绩。这一成果不仅提高了矿石回收率，还大大降低了生产成本和安全风险。

一分耕耘，一分收获。他们的创新成果《杏山铁矿回采与掘进高效爆破关键技术及应用》不仅先后获得矿业公司技术创新一等奖、首钢科技成果一等奖、冶金科学技术二等奖等多项殊荣，更彰显了矿山行业技术的非凡实力与创新能力，在矿产开发领域树立了新的标杆，为矿产资源的可持续利用贡献了首钢智慧与矿山力量。

项目已结满硕果，创新征途未曾休。正如杏山铁矿作为首钢集团首座露天转地下开采矿山，要肩负为其它地采项目示范引领的任务一样，杏山铁矿技术攻关团队也深知，在创新的道路上，他们同样肩负着推动行业技术进步、引领行业发展的重任。新征程上，这群“爆破硬汉”将以更加执着的追求、更加饱满的热情、更加扎实的行动，持续深耕地采爆破技术，不断攻克技术难关，为企业高质量发展续写他们的创新故事。