采礦工程中逐孔起爆技術(shù)淺析

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摘要:為獲得良好的爆破效果，節(jié)約爆破成本，介紹了逐孔起爆技術(shù)，提出了應(yīng)用要點(diǎn)，包括設(shè)備選用、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、最佳微差間隔時(shí)間確定等。通過(guò)爆破試驗(yàn)，對(duì)比分析了逐孔起爆技術(shù)與傳統(tǒng)爆破技術(shù)的應(yīng)用效果。試驗(yàn)表明，逐孔起爆技術(shù)的采礦要求滿足性、采裝效率、震動(dòng)強(qiáng)度及爆破效果更好，可推廣應(yīng)用于采礦工程中。

關(guān)鍵詞:采礦工程;逐孔起爆;爆破技術(shù);應(yīng)用

礦山爆破是采礦作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，具有復(fù)雜性，爆破作業(yè)環(huán)境、地質(zhì)條件及水文情況均會(huì)對(duì)爆破效果產(chǎn)生影響。應(yīng)提升爆破方法選用的適應(yīng)性，而逐孔起爆技術(shù)具有良好的應(yīng)用效果，可減少炸藥用量，節(jié)約爆破成本，是現(xiàn)代礦業(yè)生產(chǎn)中的重要技術(shù)方法。逐孔起爆技術(shù)是在爆破時(shí)各炮孔獨(dú)立設(shè)置，在精度較高的雷管輔助下精準(zhǔn)計(jì)算起爆順序，確保起爆間隔符合要求，按照相應(yīng)次序控制各個(gè)炮孔獨(dú)立爆破。可通過(guò)適當(dāng)延遲間隔選擇，在巖石移動(dòng)時(shí)引發(fā)二次爆炸，使爆破效果進(jìn)一步提升。目前，此技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外得到了良好的應(yīng)用。

1采礦工程中逐孔起爆技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

1.1設(shè)備選用

逐孔起爆技術(shù)在爆破設(shè)備選擇方面參數(shù)要求相對(duì)嚴(yán)格，為提升爆破效果，要求應(yīng)用爆破精度及爆破強(qiáng)度較高、延時(shí)性較長(zhǎng)的非電導(dǎo)爆管，此類爆破設(shè)備具有高抗壓性，耐油及耐磨性能極佳。要將起爆時(shí)起爆雷管的延時(shí)誤差控制作為重點(diǎn)，確保其不能超過(guò)1%～2%，確保導(dǎo)爆雷管以預(yù)設(shè)好的順序起爆，增強(qiáng)逐孔起爆過(guò)程的安全性，將延時(shí)精確到毫秒級(jí)別。

1.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

逐孔起爆技術(shù)應(yīng)發(fā)揮群炸藥包的協(xié)同作用，確定好起爆點(diǎn)定位及起爆順序。爆破網(wǎng)絡(luò)是群藥包起爆的控制主體，但因礦區(qū)周邊環(huán)境、煤礦施工特征存在差異，會(huì)影響爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)效果，因而需要通過(guò)爆破網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)組合，使群藥包能夠按照預(yù)設(shè)順序依次爆破，提升爆破效果，保障采礦作業(yè)順利進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可分為兩種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，即孔內(nèi)延期網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和地表延期網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。要對(duì)起爆點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，若垂直面的自由面是唯一的，需將中間處作為起爆點(diǎn)，由中間至兩邊依次起爆。1.2.1孔內(nèi)延期網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)?？變?nèi)延期網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要對(duì)孔間延期時(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，爆破規(guī)模大小、雷管段數(shù)多少是延時(shí)時(shí)間的主要影響因素。布線要遵循要求進(jìn)行，同爆破區(qū)的孔間延期時(shí)間應(yīng)設(shè)置為400ms，以保證孔內(nèi)雷管可同時(shí)切斷。1.2.2地表延期網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。孔內(nèi)延期網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的同時(shí)，要對(duì)排間延期時(shí)間進(jìn)行合理確定，做好地表分段?？淄庋訒r(shí)分別設(shè)定為9ms、17ms與42ms。若礦山主要為堅(jiān)硬巖石，孔距67應(yīng)以6m為宜，孔間延時(shí)則應(yīng)設(shè)置為17ms，排間延時(shí)時(shí)間以42ms為最佳，通過(guò)增大排距，可使單孔爆破效果增強(qiáng)，節(jié)約起爆能耗，減少爆破成本，利于采礦效益提升。

1.3最佳微差間隔時(shí)間確定

巖石性質(zhì)、巖體裂縫大小是微差間隔時(shí)間確定的影響因素。若微差時(shí)間設(shè)置較長(zhǎng)，會(huì)使單孔爆破漏斗作用發(fā)揮受到影響，對(duì)爆破網(wǎng)絡(luò)形成造成阻礙。若微差時(shí)間較小，則難以發(fā)揮出先爆破孔為后爆破孔開(kāi)拓自由面的作用，無(wú)法將微差爆破優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來(lái)。自由面開(kāi)辟時(shí)間大小是合理微差間隔時(shí)間確定的重要依據(jù)，開(kāi)辟的自由面越多，爆破利用率越高，產(chǎn)生的爆破疊加效應(yīng)越強(qiáng)，巖石破碎效果越理想。爆破孔間合理延時(shí)時(shí)間以每米不低于3ms、不高于8ms為宜。逐孔爆破實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合爆破點(diǎn)處的巖石性質(zhì)，與巖石軟硬度成反比選擇延時(shí)時(shí)間。爆破的排間延遲時(shí)間不能超過(guò)8～15ms/m，以免因排間延遲時(shí)間設(shè)置過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致爆堆積壓，形成大體積石塊，或是因時(shí)間設(shè)置過(guò)短而出現(xiàn)前后兩排爆破效果相互擠壓，導(dǎo)致爆堆堆積高度過(guò)大或爆破過(guò)于松散的問(wèn)題。

2逐孔起爆技術(shù)與傳統(tǒng)爆破技術(shù)試驗(yàn)對(duì)比分析

2.1試驗(yàn)概況

選取某地區(qū)露天煤礦作為爆破試驗(yàn)場(chǎng)所，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⒌刭|(zhì)等因素確定爆破方案。本試驗(yàn)選用高起爆精度的逐孔爆破技術(shù)與傳統(tǒng)的雷管爆破技術(shù)，爆破時(shí)兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)爆器及雷管同步調(diào)換，爆破炸藥量保持一致，通過(guò)爆破設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，對(duì)比分析采取這兩種爆破方式所產(chǎn)生的爆破效果。數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，石塊大小取決于孔間延時(shí)時(shí)間大小，爆堆松散度則是由孔間間距決定的，因而，逐孔爆破以孔間延時(shí)、排間延時(shí)作為主要延時(shí)形式，二者的延時(shí)范圍分別是3～8ms/m與8～15ms/m。應(yīng)用的爆破設(shè)備、制定的爆破方案不一致時(shí)，這兩個(gè)延時(shí)時(shí)間也略有不同。

2.2爆破效果對(duì)比

2.2.1采礦要求滿足性對(duì)比。逐孔起爆技術(shù)方式因應(yīng)用了精度及強(qiáng)度較高、延時(shí)性較長(zhǎng)的非電導(dǎo)爆管雷管，因而形成的爆堆比傳統(tǒng)雷管爆破方式向前推移了20～30m，爆堆形式相對(duì)規(guī)則，呈現(xiàn)出了良好的移動(dòng)效果。起爆后，逐孔起爆技術(shù)形成的爆堆沉降量介于4～5m，符合采礦作業(yè)的采挖設(shè)備應(yīng)用要求，起爆點(diǎn)處石塊飛出距離未超出60m，能夠滿足采礦作業(yè)要求。2.2.2采裝效率對(duì)比。爆破地表是按照起爆角度形成的貫通式裂縫，比傳統(tǒng)雷管爆破技術(shù)產(chǎn)生的裂隙更為均勻，巖石破碎均勻性更佳，爆破松散度更強(qiáng)，可使采裝效率整體提升8%，巖石大塊率下降10%左右。由此可見(jiàn)，逐孔起爆技術(shù)采裝效率更佳，應(yīng)用的藥量更少，起爆時(shí)無(wú)后翻，可產(chǎn)生更充分的自由面，可為后續(xù)爆破作業(yè)提供便利。2.2.3震動(dòng)強(qiáng)度及爆破效果對(duì)比。逐孔起爆技術(shù)的爆破震動(dòng)強(qiáng)度比傳統(tǒng)爆破技術(shù)下降了60%左右，沖擊波下降幅度約為70%。逐孔起爆技術(shù)布線過(guò)程理更加簡(jiǎn)便、布設(shè)效率更高，降低了爆破人員的工作量。相較于傳統(tǒng)雷管爆破技術(shù)，其爆破效果提升了45%左右。逐孔起爆技術(shù)具有顯著的應(yīng)用價(jià)值，本次試驗(yàn)典型數(shù)據(jù)對(duì)比分析見(jiàn)表1。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)爆破試驗(yàn)，對(duì)比分析了逐孔起爆技術(shù)和傳統(tǒng)雷管爆破技術(shù)，數(shù)據(jù)表明，逐孔起爆技術(shù)爆破安全性更高，經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)，將其應(yīng)用于采礦作業(yè)爆破施工中，可顯著降低采礦勞動(dòng)強(qiáng)度，提升采裝效率。采礦企業(yè)應(yīng)引入逐孔爆破技術(shù)，掌握應(yīng)用要點(diǎn)，選用適合的起爆設(shè)備，做好爆破網(wǎng)絡(luò)科學(xué)設(shè)計(jì)，合理確定最佳微差間隔時(shí)間，發(fā)揮逐孔爆破技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

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作者:龐萬(wàn)軍 單位:寶清縣煤礦駐礦安全監(jiān)督員服務(wù)中心