露天煤矿抛掷爆破技术研究现状及发展趋势

马 力，徐甜新，李克民，孙进步，刘 宇，张奇峰，薛 飞，靳新宇，李瑞行，王恒荣

(1.西安科技大学，能源学院，陕西 西安 710054；
2.中国矿业大学 矿业工程学院 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221116；
3.新疆天池能源有限责任公司，新疆 昌吉 831100；
4.国能准能集团 哈尔乌素露天煤矿，内蒙古 准格尔 017000)

抛掷爆破，即带有抛掷作用的爆破方法，利用炸药爆炸剩余能量，在爆生气体膨胀推力作用下，将部分破碎的岩石抛掷出去。依据爆破作用指数将爆破漏斗分为松动爆破漏斗(n<0.75)和抛掷漏斗(n>0.75)，抛掷爆破实质上是一种加强的松动爆破，常用于带有土石方回填、堆弃的工程中。依据露天开采作业性质及工艺环节特征，大量剥离物的采剥移运是保障露天开采矿层揭露的重大工程，而抛掷爆破能实现岩石抛掷的基本特点与露天开采的剥离目标相契合。因此，露天矿抛掷爆破通常采用高台阶、大孔径深孔爆破方法，利用炸药爆炸产生的能量将岩体破碎并在剩余能量作用下将岩石破碎并抛掷到采空区[1，2]。

20世纪60年代初，露天煤矿深孔抛掷爆破剥离技术最早在美国McCoy Coal矿进行尝试，实现将40%的覆盖物抛到采空区。而后在10万t以下的小型露天煤矿中应用并未取得良好效果，直至20世纪80年代初期，美、澳等国露天开采面临剥采比增大的问题，不得不寻求合适的开采方法以降低生产成本，于是抛掷爆破技术以其独特的优点被重新认识。利用炸药爆炸产生的能量可以将30%～65%的剥离物直接抛掷到采空区，降低剥离费用30%以上[3，4]，剩余物料由其他露天开采设备配合完成剥离作业。随着美、澳等国露天煤矿采用抛掷爆破技术取得成功，各国也纷纷将该技术应用于露天煤矿剥离环节中，由其他开采设备配合作业并逐步形成抛掷爆破—拉斗铲、抛掷爆破—推土机、抛掷爆破—单斗挖掘机—汽车等多种剥离工艺。尤其是自20世纪80年代以来，Trapper矿、约旦磷酸盐矿采用抛掷爆破和拉斗铲倒堆技术取得了较好的经济效益[5，6]，为露天矿抛掷爆破剥离工艺发展奠定了坚实的理论和技术基础。

1.1 露天煤矿抛掷爆破技术影响因素

抛掷爆破以炸药爆炸产生的能量提供岩体破碎和抛掷的动能，将剥离物直接抛入采空区(图1)，这部分物料无需后续设备再次剥离。抛掷爆破适用于剥采比较高的露天煤矿、采石场，可以降低覆盖物剥离的机械成本。因此，在煤层顶板岩层中采用抛掷爆破技术的重要前提和基本要求是获取尽可能高的有效抛掷率，其爆堆形态如图2所示。

图1 露天矿抛掷爆破剥离岩石

图2 抛掷爆破爆堆形态

有效抛掷率：

(1)

式中，η为有效抛掷率；
SA为抛掷到采空区的有效抛掷量，m3；
ks为松散系数；
H为抛掷爆破台阶高度，m；
A为爆区宽度，m；
SB为抛掷到采空区的无效抛掷量，m3；
SC、SD为未抛掷的爆破量，m3。

实践经验表明：采用炸药的抛掷爆破适用于水平或近水平的矿床以及倾斜矿床[7]，并且抛掷爆破已经成功应用于单一煤层和多煤层露天矿中[8]。有学者指出，抛掷爆破技术在倾斜矿床开采中经济性更显著，尤其是当剥采比过大使得传统开采方法经济性降低时[9]。因此，影响露天煤矿应用抛掷爆破的因素包括：

1)剥采比。剥采比增大使剥离工程量增加，现有工艺设备系统不能完成增加的物料剥离，且增加剥离物料的采装和运输成本。

2)剥离台阶的稳定性。高陡台阶越大抛掷爆破的有效抛掷率越高，但会增加台阶失稳风险，且导致采场边坡变陡，容易危害采场工作帮稳定性[10]。

3)采场岩石特征和环境约束。抛掷爆破可用的前提条件是剥离物岩石坚硬、采场内具备内排空间，且抛掷爆破消耗大量炸药，会产生震动、飞石、噪声、有毒烟雾和灰尘等爆破危害。

4)技术经济因素。有效的爆破方案设计、适当的炸药量选择和充足的爆破周期是影响抛掷爆破剥离工艺综合成本的因素。采用抛掷爆破技术增加的费用应不大于有效抛掷量节省的剥离成本。

1.2 露天煤矿抛掷爆破技术适用条件

抛掷爆破作用由炸药爆炸剩余能量及爆生气体膨胀作用产生，对爆生气体的爆容直接影响抛掷爆破效果的优劣。因此，露天煤矿剥离环节中应用抛掷爆破应满足以下条件：

1)岩体结构致密、节理裂隙不发育，且覆盖物达到一定的厚度才能够充分发挥抛掷爆破的经济优势[11]。

2)为了保证最佳抛掷效果，露天采空区与抛掷爆破台阶距离应保持在一定的范围之内[12]，即具备内排空间是该技术的限制性前提。

3)抛掷爆破在高陡台阶上作业效果与台阶稳定性存在负相关关系[13，14]，在保证高陡台阶稳定前提下增加台阶高度，对提高抛掷爆破效果具有重要作用。

4)抛掷爆破技术不能独立用于岩石物料剥离，需结合工艺设备并按照一定的开采程序完成物料移运，需要将抛掷爆破技术与后续工艺作为一个整体考虑，实现成本最低、效率最高的开采目标。

我国露天煤矿抛掷爆破剥离技术应用及研究起步较晚，潘井澜首次将北美露天煤矿开采中抛掷爆破法的应用状况介绍到国内[15，16]，经过多年的理论研究与探索，从抛掷爆破理论与分析、爆破效果与设计、抛掷爆破技术与工艺等多种角度进行了可行性研究。黑岱沟露天煤矿于2007年开展抛掷爆破技术试验并取得成功，历经十余年的应用，在抛掷爆破参数设计、效果预测与评价、工艺匹配及参数优化等方面取得了长足的进步，形成了体系完善的抛掷爆破—拉斗铲无运输倒堆工艺[17]。

黑岱沟露天煤矿抛掷爆破技术应用于煤层上部37m高的岩石台阶，岩石类型以黏土和粗砂岩为主、节理裂隙不发育，炮孔倾角与台阶坡面角一致均为65°。抛掷爆破采用铵油炸药、乳化炸药及重铵油炸药，炮孔直径为310mm、孔距9～12m、排距7～9m、炸药单耗0.7～0.9kg/m3、最小抵抗线6～6.5m，有效抛掷率可以达到30%～5%。为保证剥采工程程序正常作业，沿工作线长度中间位置的内排土场侧预留中间沟作为原煤运输系统，中间沟两翼划分为4个作业区：抛掷爆破区、拉斗铲倒堆作业区、煤层穿爆区、煤层开采区，如图3所示。拉斗铲从中间沟进入一翼的倒堆作业区向端帮作业，结束本翼倒堆剥离作业后绕行内排土场及中间沟进入另一翼倒堆作业区并向另一侧端帮作业，倒堆剥离结束后同样绕内排土场及中间沟执行下一作业循环。

图3 抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺作业程序

就目前总体发展现状而言，我国露天煤矿抛掷爆破剥离技术经历从无到有、从探索到成熟的阶段，但仍存在一系列问题亟待解决或突破。系统完善抛掷爆破机理，提高抛掷爆破设计及效果，优化工艺系统，进而提高作业效率并节省成本，是抛掷爆破剥离技术及其工艺系统匹配要解决的关键问题。

3.1 台阶深孔抛掷爆破机理研究现状

抛掷爆破究根结底是一种岩石爆破的特殊形式，岩石爆破机理的研究与成果同样适用于揭示抛掷爆破机理。岩石破坏被认为是爆炸应力波和爆生气体共同作用的结果[18]，炸药在岩体中爆炸后产生的能量以冲击波和爆生气体为载体对孔壁周围岩体做功，冲击波冲击并压缩岩体形成压坏区后衰减为应力波，在反射拉应力和衍生环向拉应力作用下形成径向和环向裂隙，爆生气体在岩石内部形成准静态压力场并产生气楔作用促使裂隙进一步扩展[19-22]。因此，从岩石抛掷爆破作用过程来看，主要包括岩石破碎及破碎岩块的抛掷两个主要过程。

冲击波和爆生气体的作用依然是抛掷爆破的重要来源，是岩体破碎和抛掷的主要动因。研究岩体破碎的爆炸冲击波、应力波及爆生气体作用范围是优化与提高抛掷爆破参数设计的基础。岩石破碎过程的研究方面，W.H.Wilson[23]通过试验和理论分析研究了爆炸应力波和爆生气体在台阶爆破中的作用；
王家来等[24]给出了爆炸应力波作用下岩体损伤累计计算办法，综合研究了爆破过程中爆炸应力波和爆生气体的作用。戴俊[25]利用 Mises强度准则，并考虑岩石三向受力及其强度的应变率效应，导出柱状药包爆炸在岩石中引起的压碎区与裂隙区半径的计算式；
冷振东等[26]提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型来预测粉碎区范围；
宗琦[27]考虑冲击波对裂隙区的影响，从理论上提出了新的裂隙区计算方法；
徐颖等[28]考虑冲击波作用、粉碎区存在对裂隙区的影响，对裂隙区半径公式进行了修正并引入了断层带应力波衰减系数；
杨小林[29]基于断裂力学理论，探讨了爆生气体驱动作用下裂纹扩展长度。涉及应力波和爆生气体作用的相关爆破机理研究成果，均在一定程度上为揭示抛掷爆破过程的岩石破碎机理提供了理论基础和依据。杜俊林[30]认为同耦合装药相比，空气不耦合装药产生的冲击波波峰会变缓，冲击压力峰值会降低，能有效地减少对孔壁岩石的破坏，且能延长爆生气体的作用时间，提高爆炸能量的有效利用率。李启月[31]通过对不同波形应力波在矿岩中的能量耗散进行理论分析，得出在这些波形作用下的矿岩破坏形式和能量耗散规律，进而通过实验室试验获得具体矿岩爆破应力波的单次作用破坏、累积作用破坏和无损伤作用破坏的能量准则。赵建平等[32]通过实验观察爆炸波径向动应变信号和爆后损伤变量分布，得出爆炸冲击波应力和爆生气体应力的峰值分布区域以及与实测不耦合装药系数、距爆源中心距离之间的关系。钟冬望[33]从宏观和细观角度分别分析了爆炸冲击波和爆生气体对岩体的致裂作用，并提出了岩体爆破破碎综合损伤计算模型。

而岩体破碎后使得绝大部分气体逸散，剩余爆生气体及能量是造成岩块抛掷的主要来源，岩块抛掷飞散运动过程遵循外弹道理论。张智宇等[34]对鼓包运动研究发现自由面裂隙向四周扩散，使自由面岩体破碎并呈规则的扇形状，岩体在爆生气体推动下进一步的抬升与破裂，破碎岩体在自由面鼓包完全破裂后以最大速度做抛掷运动。马力等[35]系统总结了深孔柱状装药等效平面药包的抛掷爆破发展过程，分为四个阶段，如图4所示。

图4 岩体抛掷爆破过程

第一阶段：药包起爆后的一瞬间就相应地产生了柱状或者球形气体腔，大致以相同的速度向各个方向猛烈膨胀，这时分布在各药包之间的岩体受到强烈压缩，并从药包中心相对称地向外挤压。间隔一定时间后，向临空面相反方向的膨胀终止，而向临空面方向的膨胀增强。随之在药包分布平面上各个气体腔连接成总的气体腔，使得单个药包之间的岩石被挤出。

第二阶段：气体腔仅仅向临空面方向膨胀，爆破岩石与药包呈法线方向和侧面方向被推出。到某一瞬间，如果气体腔内的压力接近大气压力时，爆炸产物本身有相当大的一部分能量已作用于岩石，因而，推出介质的加速度过程随即停止。

第三阶段：在某一段时间内，破碎岩石呈紧密状岩体运动，在这个运动的岩体中每个岩块彼此紧紧接触。由于岩石呈辐射状飞散，随着在空气中的运动，岩石层厚度被减小。而在岩层厚度与单个岩块的尺寸相近似的瞬间，由于抛掷岩块的鼓包发生瓦解，许多岩块在空气中开始自由飞行。

第四阶段：抛掷鼓包分解后，岩块单独飞行直至降落在临空面上。

3.2 露天矿台阶抛掷爆破参数优化设计研究现状

露天矿采用大孔距高台阶抛掷爆破，一次爆破量大、装药量大，爆破参数涉及孔径、炸药单耗、台阶高度、超深、最小抵抗线、孔距、排距、填塞长度、装药结构、孔间及排间延期时间等，具有爆破参数多且影响效果的显著特点。因此，在合理范围内分析并控制抛掷爆破参数，既能保证作业过程的安全性，又能提高抛掷爆破效果。

传统的抛掷爆破参数设计取值主要依据露天煤矿现场工程地质条件和经验法确定[36]，D’Appolonia咨询工程师建立了“图解法”模型[37]，可以根据矿山岩石情况、钻孔设备参数、炸药参数、台阶高度和抛掷距离确定孔距、排距、炸药单耗。肖双双[38]在总结抛掷爆破参数设计经验公式的基础上，提出了D’Appolonia“图解法”的程序化方法，进一步简化了图解法的操作流程。D’Appolonia“图解法”为解决现场抛掷爆破参数设计提供了直观且实际的经验方法，但在一定程度上难以充分考虑岩体爆破的内外部作用及现场条件的不确定性影响。马力等[35，39]基于因子分析法构建了爆破效果影响因素关联程度的分析模型，确定各影响因素的关联程度排序为炸药单耗>孔距>最小抵抗线>排距>台阶高度，并根据裂隙区半径计算公式和挖掘机勺斗所限定的不产生大块条件，推导出基于岩体工程性质的孔距与排距计算公式。李祥龙等[40]从增加最远抛距和减少大块率的角度，提出矿山高台阶抛掷爆破的排间延期时间为63.5～102.0ms。以上研究从理论与实测数据分析角度，为抛掷爆破参数优化设计提供了一定的基础理论指导。

而实际上矿山现场条件多变，抛掷爆破爆区设计规模较大，爆破参数设计优劣直接影响爆破及剥离成本，是一项复杂的系统工程。研究预测及控制有效抛掷率及爆堆形态与抛掷爆破参数间影响关系，对提高抛掷爆破参数设计精度及控制抛掷爆破效果具有重要意义。用于预测抛掷爆破爆堆形态的方法有两种，其中狐为民[41]、丁小华等[42]基于实测矿山爆破样本数据，运用非线性理论方法得到抛掷爆破效果的主要影响因子，并采用聚类分析、回归分析、线型插值等方法预测爆堆形态、有效抛掷率和爆堆松散系数，预测结果准确率达90%以上。而另一部分人采用Weibull模型并结合神经网络进行预测，李祥龙等[43]在总结、分析大量的现场生产试验数据的基础上，对高台阶抛掷爆破爆堆形态4类，并建立了高台阶抛掷爆破爆堆形态模拟的Weibull 模型，模拟爆堆曲线能与实测曲线较好地吻合；
韩亮等[44]以Weibull模型为基础，并利用训练完成的BP神经网络预测爆堆形态，各参数的预测误差均未超过5% ；
黄永辉等[45]提出了运用ELM神经网络和Weibull函数预测抛掷爆破爆堆形态的模型，比BP神经网络预测结果更接近爆堆实际形态；
温廷新等[46]提出参数优化后遗传算法(GA) 和极限学习机(ELM)相结合的抛掷爆破预测模型，结合Weibull模型预测抛掷爆破爆堆形态接近真实爆堆曲线。在抛掷爆破效果评价方面，马力等[47]、康海江等[48]、张兆亮等[49]，采用有效抛掷率、松散系数、降震效果和炸药单耗为评价指标，分别构建了以模糊数学、BP神经网络、云模型等方法为基础的露天煤矿抛掷爆破效果综合评价模型。赵红泽等[50]在此基础上增加了最远抛掷距离、松方体积、延米爆破量3个指标，建立了灰色关联-层次分析法和熵权法-层次分析法的集成评价体系，为抛掷爆破效果评价及参数反馈优化提供了评价基础。以上研究为抛掷爆破爆堆形态与效果预测及智能爆破设计提供了解决方法，而为了摆脱抛掷爆破参数设计完全依赖国外软件的卡脖子难题，神华准格尔能源有限责任公司及国内相关高校团队开展了一系列科技攻关，开发了具有完全国产化的爆破数字化综合处理系统，可以实现地质数据建模、爆破参数智能设计与调整、爆破效果与爆堆形态预测、爆破施工文档输出等功能[51-54]，提高了抛掷爆破参数设计准确性。

3.3 抛掷爆破剥离工艺及开采程序研究现状

我国黑岱沟露天煤矿于2007年采用拉斗铲倒堆工艺并配合采用抛掷爆破技术，相关工艺匹配重点围绕抛掷爆破与拉斗铲间作业问题展开，同时也针对单斗挖掘机—卡车工艺与抛掷爆破技术进行了探索性研究。

王平亮等[55]通过黑岱沟露天煤矿抛掷爆破试验，验证了炮孔倾角、台阶高度与采宽比值、炸药单耗对有效抛掷率的影响效果，最终找出了炸药单耗最少、有效抛掷率最高的方案。曹勇等[56]利用 Shotplus-ipro SV 爆破设计与分析软件对黑岱沟露天煤矿进行抛掷爆破设计与抛掷爆破效果模拟分析，从而不断优化爆破方案，达到了有效抛掷率大、拉斗铲的台时工作效率最大、煤层的损失及破坏最小等目的。孙健东等[57]提出的基于无人机倾斜摄影的抛掷爆破爆堆形态测量方法，具有测绘作业效率高、设备系统成本低、安全系数高、作业人员少、测绘结果精准等特点。李波等[58]针对黑岱沟露天煤矿高台阶不规则抛掷爆破设计困难问题，采取一系列穿孔爆破技术措施及方法，在保证抛掷爆破质量的同时，避免爆破震动、飞石、边坡失稳等带来的爆破安全问题。宋天仁[59]通过对黑岱沟露天矿在矿山设计、穿孔爆破、采装、运输、排弃工艺环节以及主要采矿设备能耗、边坡检测、卡车防碰撞预警安全管理系统等方面的应用情况分析，探究了信息化过程在该矿山安全生产中所起到的作用，得出随着黑岱沟露天矿山信息化建设的不断深入，生产组织能力、生产效率、安全保障能力都得到了提升，经济效益可观，对露天煤矿安全生产起到了极大的促进作用。胡存虎等[60]针对黑岱沟露天煤矿单一特厚煤层上覆50m岩石的高效剥离问题，提出了利用大直径倾斜深孔进行抛掷爆破—拉斗铲剥离的露天煤矿开采技术方案，探索了一套深孔抛掷爆破主要技术参数的确定方法，取得了深孔抛掷率32%以上的效果。马占一[61]为了提高高台阶拉铲倒堆剥离工艺中抛掷爆破效果，在爆破理论分析的基础上，提出了“横向不耦合气囊式空气间隔分段装超低密度炸药”深孔预裂爆破技术以及基于排间微差、孔间微差、倾斜深孔爆破的多排倾斜深孔微差抛掷爆破技术。经过现场试验，优化确定了爆破孔网参数、装药结构、起爆顺序、延时间隔等爆破参数，取得了良好的预裂与抛掷爆破效果。

为了进一步提高抛掷爆破与拉斗铲匹配的工艺系统效率，马力等[62，63]建立了基于总剥离费用最小的抛掷爆破—拉斗铲倒堆剥离系统工作线长度的综合优化模型，发现抛掷爆破剥离工作线长度增大可减少拉斗铲走行入换时间占比，提高拉斗铲作业效率；
针对抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺中采掘带宽度的参数设置问题，建立了抛掷爆破采掘带宽度优化的非线性数学规划模型。肖双双等[64]构建了抛掷爆破台阶参数与采剥费用关系模型，提出了基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化模型求解方法。程鹏等[65]通过统计数据分析推导出了拉斗铲扩展平盘平均高度的计算公式并提出了扩展平盘高度的确定方法，对抛掷爆破后扩展平盘高度参数的确定提供了参考依据。孙健东等[66]结合平立面调节方法，提出系统多级动态协调机制，制定了综合调节方法的设计原则，有助于提高系统整体的效率与稳定性。

随着近些年来抛掷爆破技术的研究和发展，其在露天煤矿剥离环节中发挥显著成本优势，而拉斗铲系统可靠性、投资成本、系统制约等因素影响作业效率的发挥和经济效益，开始逐步探索常用的单斗卡车间断工艺与抛掷爆破技术的匹配问题。李英[67]和张宝卫等[68]针对“抛掷爆破+单斗—卡车”工艺，从工艺的开采参数设置、作业程序和运输系统布置情况进行论证，并对其适用条件进行分析。胡存虎等[11]提出了黑岱沟露天煤矿在拉斗铲故障期间，采用“抛掷爆破+单斗—卡车” 开采方式，并证明了该工艺在提高剥离作业效率、保证煤层出露速度、缩短卡车运距、降低投资等角度具有显著优势。缪伟[69]基于总剥离费用最小，确定了哈尔乌素露天煤矿抛掷爆破—单斗卡车工艺工作线长度1.4km。郝建明等[70]认为抛掷爆破—单斗卡车开采工艺不仅拓展了抛掷爆破的应用范围，而且应用效果良好，安全可靠、经济合理。以上研究为抛掷爆破剥离技术的工艺匹配及现场应用提供了基础参考，拓展了除拉斗铲以外的抛掷爆破技术应用条件，为充分挖掘抛掷爆破剥离技术工艺匹配与现场应用推广提供了理论依据和实践证明。

露天煤矿抛掷爆破技术以台阶深孔爆破为基础，其炸药爆炸过程及对岩体产生的力学行为满足应力波和爆生气体的作用准则，剩余能量是造成岩石抛掷的主要动力来源。现有的岩石爆破机理可以用来解释抛掷爆破产生岩体破碎的原因，外弹道理论也在一定程度上为抛出岩块的运动与堆积提供了基础理论。而以倒堆剥离为主的露天煤矿岩石台阶抛掷爆破技术，抛掷爆破后的爆堆形态和有效抛掷率是制约匹配工艺设备作业效率和生产成本的核心因素，亦受岩体内部节理裂隙发育程度的不确定性影响。因此，综合考虑抛掷爆破剥离技术及其工艺系统特点，进一步发挥露天煤矿抛掷爆破剥离工艺优势及构建完善抛掷爆破剥离工艺体系(图5)，尚有以下问题有待进一步开展深入研究：

图5 露天煤矿抛掷爆破剥离工艺体系

1)露天煤矿抛掷爆破除了具有将物料抛掷到采空区的作用外，在产生抛掷的同时也使爆堆沉降1/3左右，亦即可以在降低台阶高度及前沿爆堆伸出方面发挥作用，尤其是当露天矿煤层倾角增大使水平划分的岩石台阶出现半台阶情况，可探索利用抛掷爆破技术降段作业，进一步探索其意义及适用条件。

2)深入研究节理裂隙发育程度对裂纹扩展影响机制，揭示节理裂隙对爆炸能量利用率及初始抛掷动能的影响，可为进一步提高有效抛掷率奠定重要的基础理论。

3)以智能化技术为支撑的透明地质与三维建模，是实现露天煤矿台阶深孔抛掷爆破智能设计的基础，露天煤矿应加强地质勘查与保障，并结合深孔抛掷爆破机理，真正实现抛掷爆破参数智能设计与优化，提高抛掷爆破效果。

4)结合抛掷爆破技术对开采程序的制约性，深入开展抛掷爆破与单斗—卡车间断工艺间参数与开采程序匹配研究，针对性地开展工艺系统参数优化，进一步完善露天煤矿抛掷爆破技术与开采工艺系统匹配的剥离工艺体系，提高工艺系统效率并降低生产成本。

5)应持续关注抛掷爆破震动效应及影响，优化预裂爆破参数及控制方法，提高降震效果及降低对岩体边坡影响。

1)台阶深孔抛掷爆破中，炸药爆炸能量以应力波和爆生气体形式对孔壁周围岩体做功，产生鼓包及促使裂隙发育形成块度，剩余能量提供破碎岩块向外抛掷初速度，探明岩体裂隙发育程度是实现露天矿抛掷爆破的重要地质前提。

2)综合考虑现场爆破统计数据，确定爆破效果的关键影响因素及程度，建立基于统计样本数据的爆破设计预测方法，是实现系统设计与反馈优化抛掷爆破参数的重要技术手段。

3)抛掷爆破剥离台阶参数是影响系统剥离效率的关键，建立抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺系统优化模型，优化抛掷爆破—单斗卡车工艺的作业程序是拓展露天煤矿应用抛掷爆破的重要技术基础。

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