1工程概况
山西某露天煤矿矿区面积24.0319km2，截至2020年底剩余储量为8.86亿t，核定生产能力800-1000万t/a。2020年全年实际生产原煤955万t、完成剥离量3545万m3，原煤完全成本90.55元/t，采掘机械化程度100%。
为有效提高该露天煤矿生产效率，同时降低生产成本。该露天煤矿设计采用软岩深孔爆破提升采装效率的工作台阶，通过设计未爆破、浅孔爆破与深孔爆破条件采装作业效率对比试验，综合分析爆破成本增加与开采效率关系。可有效的实现之前提高的目标。
2软岩深孔爆破技术分析
2.1基本原理
深孔爆破是指钻孔直径大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破技术，小于其中之一的为浅孔爆破。深孔爆破具有单位钻孔量小和炸药单位耗量低、生产效率高和便于采用综合机械化施工进行爆破、挖装、运输作业等优点，广泛应用于露天矿开挖工程。深孔爆破可与毫秒微差爆破等技术相结合，以获得开挖面平整、岩石破碎率良好、提高工程爆破施工质量的效果，并有利于提高采装及挖运作业施工效率。
2.2关键技术
山西某露天煤矿深孔爆破施工，爆破器材主要采用数码电子雷管及岩石粉状乳化炸药。数码电子雷管是国内具有自主知识产权、高可靠、高精度的电子雷管，雷管内置产品序列号和起爆密码、内嵌抗干扰隔离电路，使用安全、网路设计简单、操作使用方便；岩石粉状乳化炸药是防水工业炸药，具有爆炸威力大、抗水性能好、施工效率高，有毒气体含量少、贮存、运输使用安全等特点。二者在进行深孔爆破施工作业过程中，安全可靠、操作简单便捷，能有效提高施工效率。
2.3工艺流程
数码电子雷管施工工艺流程如下：雷管注册并编号→雷管发放、入孔→设置延期时间→组网连接→网络检测→炮孔充填→下载密钥、充电起爆。
每道工艺流程操作简单但又环环相扣，避免在施工作业中因操作不当导致拒爆产生。从雷管注册编号开始，雷管信息已全面录人当次爆破作业信息系统中，直至下载密钥后、充电起爆前，均可随时检查并发现每发雷管的工作状态，确保爆破作业雷管百发百响、拒爆发生概率为零。
3采装作业效率对比试验
3.1未爆破工作面连续五车分解动作时间分析
铲号：2002号；采掘带：22m；台阶高度：12m；小时能力：1180/（m3．h-1）。
未爆破工作面连续五车分解动作时间为：平均挖掘时间为21.04h，平均重载回转时间12.90h，平均卸载时间5.80h，平均空载回转时间12.90h，平均一次循环时间52.23h。
3.2浅孔爆破工作面连续五车分解动作时间分析
铲号：2001号；采掘带：22m；台阶高度：12m；小时能力：1500/（m3．h-1）。
浅孔爆破工作面连续五车分解动作时间为：平均挖掘时间为17.05h，平均重载回转时间13.80h，平均卸载时间4.85h，平均空载回转时间11.75h，平均一次循环时间47.45h。
3.3深孔爆破工作面连续五车分解动作时间分析
铲号：2002号；采掘带：22m；台阶高度：12m；小时能力：1600/（m3．h-1）。
深孔爆破工作面连续五车分解动作时间为：平均挖掘时间为14.08，平均重载回转时间12.40h，平均卸载时间4.88h，平均空载回转时间12.20h，平均一次循环时间43.56h。
2001号电铲理想条件下连续3h能力测试情况如表1所示。
表1 2001号电铲理想条件下连续3h能力测试3.4先进性及创新性分析
露天煤矿采用深孔爆破施工，有利于降低施工成本，加快土石方剥离挖运施工进度，年低电铲损耗及维修费用，减少电铲大修频率，大大提高电铲采装效率。
露天煤矿采用深孔爆破施工技术后，可有效提高露天矿区内运输车辆的出勤率，降低车辆闲置，尽快将上层土石方剥离外运，露出下部煤炭。
4运行成本分析
4.1成本投入
山西某露天煤矿2020年全年实施深孔爆破施工，根据单孔成本分析，全年共需要深孔爆破施工投入成本2233万元。
4.2提高效率
未爆破作业面一次循环时间和小时能力最低，理想状态下的浅孔爆破作业面一次循环时间降低9.3%，小时能力提升27%；深孔爆破作业面一次循环时间对比理想状态下的浅孔爆破作业面降低9%，小时能力提升6%，尤其挖掘循环时间降低17%，效果明显。
4.3产生效益
12立电铲通过深孔爆破年能力提升至3.09×106m3/a，4台12立电铲可每年提高产量2.24×106m3，节约生产成本224×6.63元/m3=1485（万元）。
20立电铲通过深孔爆破年能力提升至6.6×106m3/a，6台20立电铲可每年提高产量2×106m3，节约生产成本200×6.63元/m3=1326（万元）。
35立电铲通过深孔爆破年能力提升至8.26××106m3/a，1台35立电铲可每年提高产量1.49××106m3，节约生产成本149×6.63元/m3=988（万元）。
43立电铲通过深孔爆破年能力提升至5.37××106m3/a，1台43立电铲可每年提高产量9.7××105m3，节约生产成本97×6.63元/m3=643（万元）。
共节约生产成本：4443万元-2233万元=2210（万元）。
5应用效果评价及推广前景
软岩深孔爆破技术的应用有效地提升了山西某露天煤矿采装生产作业效率，同时提高了生产效益。松动爆破作为硬岩露天煤矿常规生产环节，在软岩露天煤矿应用较少，主要原因在于松散岩体自由面较广，不宜产生优良爆破效果，即软岩松动爆破参数设计较难。同时爆破环节带来的成本上升与生产效益提升关系难以把控。因此该露天煤矿软岩松动爆破及效益提升技术研究的成功为软岩露天煤矿提供了优先例与成功经验，值得推广至全国软岩露天煤矿。