为揭示露天矿山冻土层在爆破荷载冲击下的破断规律，阐明冻土层爆破大块产生的原因，通过室内力学试验分析冻土的抗拉强度和抗压强度与温度间的动态关系，结合悬臂梁力学理论，建立爆炸荷载作用下冻土层破断简化悬臂梁模型，得到冻土层破断长度的理论计算公式，提出深、浅孔组合爆破技术，在甲玛铜矿开展实际应用。研究结果和现场应用表明：冻土的抗拉强度和抗压强度均随温度的降低而升高；在爆破过程中冻土层与下方岩层产生分离，冻土层形成悬臂梁结构，冻土层在悬臂梁结构的最大弯矩处断裂，随着土体温度持续降低，冻土层破断长度逐渐增大。成功在西藏甲玛矿区应用，将冻土层大块率控制在4%以内，有效减少了冻土层大块的产生。
露天矿高台阶爆破普遍存在大块率高的现象,在地处西藏高寒高海拔地区的玉龙铜矿,受冻融循环等因素影响,表层大块率高的情况尤为明显。结合玉龙铜矿地质条件、环境因素及爆破作业实施效果,从孔距、排距、装药结构等方面分析与调整,进行爆破参数优化。经过多次调整与试验,表层大块率高的情况有明显改善,表层大块率控制在3%以内,取得了较好的效果。
冻土爆破是木里煤矿开采工艺的重要环节,而爆破高大块率已经影响到矿山生产效益,针对木里煤矿高原冻土特性进行分析,阐明冻土爆破大块产生的部位和大块率高的原因,对矿山爆破参数进行优化,确定了合理的炸药单耗,通过采用岩渣间隔装药方法,宽孔距、小排距的布孔方式及V型逐孔起爆网路,有效改善了爆破效果,降低了大块率,提高了生产效率,节约了成本,达到了预期目的。
