逐孔爆破技術(shù)在石灰石礦山開采中的運(yùn)用分析

李 龍江云星，2劉雨洲

（1.畢節(jié)新聯(lián)爆破工程有限公司，貴州 畢節(jié) 551799 ； 2.貴州新聯(lián)爆破工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550002）

逐孔爆破技術(shù)在石灰石礦山開采中的運(yùn)用分析

李 龍1江云星1，2劉雨洲1

（1.畢節(jié)新聯(lián)爆破工程有限公司，貴州 畢節(jié) 551799 ； 2.貴州新聯(lián)爆破工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550002）

隨著我國對(duì)于能源及礦山開采工業(yè)重視程度的日益加強(qiáng)，如何做好礦山開采技術(shù)的革新就成為了我們技術(shù)研究的重要課題。在實(shí)際的技術(shù)研究中，利用逐孔爆破技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的排間微差爆破，提高爆破的整體工作效率和穩(wěn)定性就成為了本文研究重點(diǎn)。

逐孔爆破技術(shù) 石灰石礦山 開采 運(yùn)用

隨著我國能源建設(shè)和采礦業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)的管理部門對(duì)于礦山開采過程中的環(huán)保和安全性要求越來越高。但是我國傳統(tǒng)的礦山開采過程中所采用的排間微差爆破方式，雖然經(jīng)過幾十年的研究和實(shí)踐過程，其技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常完善。但是受到其技術(shù)本身特定的影響，在應(yīng)用過程中依然存在著對(duì)環(huán)境的破壞性強(qiáng)、安全隱患嚴(yán)重、不可以預(yù)測(cè)性大、爆炸過程不完全等相關(guān)問題。所以利用更安全的新型爆破技術(shù)，為石灰石礦山的開采提高支持就成為了石灰石礦山開采技術(shù)研究的重要內(nèi)容。在這種情況下逐孔爆破技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用研究就成為了重要的研究課題。

一、逐孔起爆技術(shù)原理研究

在實(shí)際的礦山開采爆破作業(yè)中，逐孔起爆技術(shù)的采用在實(shí)際的爆破過程中因其爆破中炸藥單耗更低、爆破后所產(chǎn)生的礦巖大塊率明顯降低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被礦山開采企業(yè)所采用。在礦山爆破實(shí)踐工作中，這一技術(shù)的工作原理包括了以下的幾點(diǎn)因素。

（一）起爆過程中的應(yīng)力波疊加作用原理

在研究過程中我們對(duì)逐孔爆破的實(shí)際爆破過程進(jìn)行了觀察和研究。在研究中我們發(fā)現(xiàn)在整體的爆破過程中，處于后起位置的爆藥包的起爆時(shí)間較之前一個(gè)起爆的爆藥包，其起爆的延遲時(shí)間在數(shù)十毫秒左右。這種延時(shí)爆破效果就會(huì)造成后爆破的藥包是在前一個(gè)爆破藥包的爆破的應(yīng)力震動(dòng)作用下完成的。在這時(shí)后爆破藥包因是其處于爆破預(yù)應(yīng)力的狀態(tài)中，前后兩個(gè)爆破孔中的藥包爆破時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力波在整體的爆破過程中產(chǎn)生了相互疊加的應(yīng)力作用。這種作用會(huì)使得整體的爆破破碎效果提高，爆破的完成率更強(qiáng)。

（二）在實(shí)踐中增加了自由面在爆孔時(shí)的作用

在逐孔爆破技術(shù)應(yīng)有的實(shí)踐中，研究者根據(jù)相關(guān)的爆破工作理論發(fā)現(xiàn)了以下的問題。在實(shí)際的爆破過程中，如果增加了爆破炮孔自由，在實(shí)際的爆破過程中爆破整體效果就會(huì)提高。根據(jù)這一成果我們?cè)趯?shí)施逐孔起爆的實(shí)際工作中，對(duì)各個(gè)爆破點(diǎn)的自由面進(jìn)行觀察和研究，研究結(jié)果表明先爆破形成的爆破漏斗就是在爆破過程中產(chǎn)生的一個(gè)新爆破自由面。在之的后爆破過程中還會(huì)形成1個(gè)新的爆破自由面，這就使爆破的自由面升至三個(gè)。在這個(gè)過程中，爆破中后爆破的孔中的抵抗線和沖擊方向都會(huì)產(chǎn)生改變，這種改變會(huì)改善爆破過程中的塊度，提升開采過程的質(zhì)量。

（三）減小爆破震動(dòng)

相對(duì)于傳統(tǒng)的爆破技術(shù)手段而言在逐孔爆破技術(shù)實(shí)施時(shí)，所使用的爆炸藥量相對(duì)較少。在研究的過程中我們依據(jù)爆破振動(dòng)的理論公式薩道夫斯基公式進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在爆破中其他采用數(shù)據(jù)不發(fā)生變化的情況下，最大單次爆破中爆破藥量的減小，可以實(shí)現(xiàn)爆破振動(dòng)的明顯減小。

二、起爆網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及爆破微差間隔的選定

在逐孔爆破技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，必須注意的兩個(gè)技術(shù)問題就是起爆網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)問題及爆破微差間隔的設(shè)計(jì)問題。這兩個(gè)問題的設(shè)置是否合適決定著爆破的整體效果。下面我們就這兩個(gè)問題進(jìn)行研究。

（一）逐孔起爆中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

在實(shí)際的逐孔爆破實(shí)施過程中，根據(jù)起爆點(diǎn)的位置我們一般將起爆網(wǎng)絡(luò)分以下的兩類。一類是地表延期逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)；另一類是孔內(nèi)延期逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)。在逐孔起爆實(shí)際的應(yīng)用過程中，其實(shí)際的工作過程就是通過這兩類起爆網(wǎng)絡(luò)爆破中的時(shí)間間隔的相互配合，實(shí)現(xiàn)時(shí)間差而實(shí)現(xiàn)的。在這兩類網(wǎng)絡(luò)配合工作的過程中，首先需要注意問題就是如何在爆破計(jì)劃中科學(xué)合理的選擇地表延期微差時(shí)間。其次是安排好爆破中孔內(nèi)延期過程中，主要的受爆破區(qū)域的規(guī)模以及爆破所需要的雷管段數(shù)。最后在實(shí)際的爆破操作中，需要在逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中注意連接設(shè)計(jì)和實(shí)際操作中做好以下的安排：我們?cè)趯?shí)際的設(shè)計(jì)和操作中通常會(huì)首現(xiàn)在爆區(qū)第一排的位置，合理的安排一個(gè)自由面較多，同時(shí)適合進(jìn)行爆推整體移動(dòng)的爆破孔位置作為爆破的起爆點(diǎn)。這樣的設(shè)計(jì)和安排可以實(shí)現(xiàn)爆破的排間延時(shí)，保證爆破的整體質(zhì)量。

同時(shí)在實(shí)際的爆破工作中，我們根據(jù)礦山的實(shí)際情況完善了逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，這種完善主要體現(xiàn)在爆破孔的布置方面。我們根據(jù)爆破孔的布置特點(diǎn)將爆破孔的布孔方式分為以下的三類，既方形布孔方式、矩形布孔方式與三角形布孔方式。我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，雖然這三種起爆方案都可以實(shí)現(xiàn)逐孔起爆的要求，但是針對(duì)礦山開采遇到的實(shí)際情況在逐孔起爆技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，這三種布孔方式都有著不同的應(yīng)用特點(diǎn)。方形布孔和矩形布孔方式的應(yīng)用會(huì)使爆破完成后，爆破工作所產(chǎn)生的石灰?guī)r大塊巖石比較多，對(duì)于下一步工作影響較大。同時(shí)因?yàn)楸频倪^程中，爆破孔與孔之間的孔間爆破死角相對(duì)多，對(duì)于石灰石巖體無法形成全面的擠壓過程，進(jìn)而造成超挖、欠挖的現(xiàn)象嚴(yán)重，影響開采工作的質(zhì)量。與上兩種布孔方式相比較，三角型布孔起爆方式在設(shè)計(jì)和使用中的效果就好得多，這主要表現(xiàn)在爆破后完成后形成的爆堆整體狀態(tài)良好，形狀合適、松散形式均勻、大塊的石灰石巖體少，這樣就會(huì)使后期的挖掘和運(yùn)輸工作更加方便。

（二）爆破過程中的合理微差間隔時(shí)間設(shè)置

在實(shí)際的爆破安排過程中，如何利用計(jì)算手段合理的設(shè)置爆破微差間隔時(shí)間，實(shí)現(xiàn)時(shí)間設(shè)置的合理化是我們研究的另一項(xiàng)主要內(nèi)容。在研究中發(fā)現(xiàn)合理的完成這一設(shè)置可以很好地改善爆破整體質(zhì)量，同時(shí)還可以降低爆破的震動(dòng)提高爆破的安全和穩(wěn)定性。在實(shí)際的設(shè)置過程中，其主要考慮的問題包括了以下的因素：開采區(qū)域中石灰石巖體的整體特性、石灰石巖體中的裂隙延伸和發(fā)展情況、爆破孔網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置參數(shù)以及爆破移動(dòng)時(shí)間四個(gè)主要參考因素。在完成合理的微差間隔時(shí)間設(shè)置后，可以保證逐孔起爆過程中，爆破自由面得到增加，這就可以提高爆破實(shí)施過程中所產(chǎn)生的能量得到充分的利用，提高實(shí)際的爆破效率。

三、結(jié)束語

在石灰石礦山的開采爆破過程中，利用逐孔爆破技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的排間微差爆破技術(shù)，提高爆破環(huán)節(jié)的工作效率和安全度是石灰石礦山爆破技術(shù)革新的必然結(jié)果。所以做好這一技術(shù)的研究和實(shí)踐工作，提高其實(shí)際應(yīng)用實(shí)踐的理論研究具有很好的研究意義。

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K928

B

1007-6344（2015）04-0245-01

李龍（1971-），男（漢族），貴州清鎮(zhèn)人，主要從事爆破工程研究。