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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。通過爆破試驗(yàn),對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)??變?nèi)延期網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的同時(shí),要對排間延期時(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,會(huì)使單孔爆破漏斗作用發(fā)揮受到影響,對爆破網(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拓自由面的作用,無法將微差爆破優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來。自由面開辟時(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8~15ms/m,以免因排間延遲時(shí)間設(shè)置過長導(dǎo)致爆堆積壓,形成大體積石塊,或是因時(shí)間設(shè)置過短而出現(xiàn)前后兩排爆破效果相互擠壓,導(dǎo)致爆堆堆積高度過大或爆破過于松散的問題。
2逐孔起爆技術(shù)與傳統(tǒng)爆破技術(shù)試驗(yàn)對比分析
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,通過爆破設(shè)計(jì)方案優(yōu)化,對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爆破效果對比
2.2.1采礦要求滿足性對比。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,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)布線過程理更加簡便、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)對比分析見表1。
3結(jié)語
通過爆破試驗(yàn),對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。
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作者:龐萬軍 單位:寶清縣煤礦駐礦安全監(jiān)督員服務(wù)中心