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爆破技术在采矿工程中的应用探析陆安丛

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陆安丛

[导读] 摘要：随着新型爆破技术的研发和应用，现代爆破采矿技术的安全性也得到了显著的提升。

        身份证号码：45262219801022xxxx
        摘要：随着新型爆破技术的研发和应用，现代爆破采矿技术的安全性也得到了显著的提升。在采矿工程项目中，爆破技术是一类常用的技术类型，但从实际应用的角度分析，这种技术的实施，具有一定的风险性，且技术操作也需要操作具有较好的技术能力，要想应用好这种技术，切实发挥其在采矿工程中的作用，就需要在其应用过程中对于技术实施内涵和要点全面的了解。
        关键词：爆破技术；采矿工程；激光起爆系统
        在采矿作业时，需要按照不同的规划区域有针对性地应用爆破技术提高为采矿的效率和质量提供保障，同时，对于爆破中的安全保障工作，也要引起充分的重视。只有在有很好的安全保障的前提下应用技术，才能达到相应的施工效果。
        1 预裂爆破技术
        （1）概述。从应用的普遍性上来讲，预裂爆破技术属于一类比较常用的矿山开采技术类型。从爆破技术的应用历史的角度分析，可知在采矿业的工作开展中，矿业公司对于爆破技术的应用频率是非常高的，例如，在巷道的开采施工中，光面爆破技术就是比较常见的技术类型之一，而关于预裂爆破技术，则通常应用在露天矿的爆破过程中，其应用的主要优势在于，提高了边坡的稳定度，降低了爆破施工的风险和成本，另外，在预裂爆破中，深孔差动爆破技术也是常用的技术类型，有利于提高矿井的生产能力。通过分析可见，爆破技术的类型和适用范围具有一定的广泛性特征，需要结合实际进行适当的优选应用。
        （2）设计要求。在预裂爆破过程中，需要贯通裂缝宽度应当根据岩体结构硬度进行合理控制，如对于中硬度岩体结构，预裂爆破预留开裂宽度应当达到10.0mm以上；对于坚硬岩体结构，预裂爆破开裂宽度应当达到5.0mm以上；对于松软岩体结构，预裂爆破开裂宽度应当达到10.0mm以上。在满足这一基本原则的前提下，预裂爆破设计中应当着重关注如下几个方面的问题：首先，预裂缝爆破面的平整度将直接影响爆破设计参数和钻井参数的合理性。提示在预裂爆破施工前必须安排专人对钻孔孔口周边残留松散石渣进行彻底清除，以免石渣落入钻孔内对装药结构产生影响，进而影响预裂爆破的最终效果；第二，预裂爆破工作面上爆破孔标记的保留率应达到80.0％以上；第三，预裂爆破操作过程中，炮孔直径建议控制在50.0mm~200.0mm范围内，深度较大的钻孔应当适当提高孔径参数，炮孔间距也应当根据孔径参数进行设计，以8倍~12倍孔径为设计标准，针对松软岩体结构，应当取较大值作为设计参数；四，建议将预裂缝爆破线装载密度控制在250.0g/m~400.0g/m；第五，充电结构将直接影响预裂效果。目前，广泛采用的UAN充电结构将药卷分段后绑扎于毛竹片上，并将其与爆炸线捆绑固定。分段药卷间距按照20.0cm~50.0cm控制，同时于钻孔底部适当增加装药量，按照2倍~5倍标准增加线装药密度，为了保证孔内预裂效果的平衡。
        2采矿工程常用爆破技术的应用
        （1）光面爆破技术。关于光面爆破，这里以平滑爆破技术为例及西宁讨论，这种爆破方法是在炸药爆炸的过程，在通过气隙后产生，可降低深孔的压力值。另外，有利于减少对周边孔壁的破坏。因此，它只能沿着连接几个光面的线形成裂缝，并且在需要折叠的一侧破坏岩石。该作用使得通过孔和孔之间的间隙形成平坦的断裂表面。目前，光滑爆破有两种技术措施：一种是在斜线或轮廓线上打孔，然后在孔中插入一个小动力辊，在这种施工背景下，前期还需要岩层的支持，并且岩层厚度保持在爆破孔间距的1.2倍。爆破后，一半的爆破孔标记将留在孔壁上；另一种方法是预裂爆破。此种爆炸产生的效果，主要体现在可以沿炮眼中心位置形成破裂表面，并且防止地震波在爆破期间的产生。同时，也可以阻止应力波对保留表面岩体的破坏。
        （2）光纤及激光起爆系统。这两种爆破系统在特点上具有一定的复合性，是由控制环节和爆轰环节组成的。首先由激光装置完成控制工作，随后再完成爆轰工作。这种系统的主要特点是功能的新颖性较强。且对于激光资源能够做到充分有效的利用。从实际应用效果的角度分析，可知其可以提高雷管的引爆能力，并不同避免杂散的电流对爆震系统产生不利的影响。因此，有效降低了事故引发的事故概率。另外，这种技术还能完成激光点火效果，并且通过连续燃烧提高资源的利用率和爆破的安全系数。
        （3）预裂爆破技术分析。预裂爆破技术是当前较为新型的一种爆破技术，其主要指的就是在爆破开挖过程中，按照设计开挖轮廓线进行密集钻孔并在每个空中装填少量炸药，通过爆炸成缝来完成相应的爆破工作。

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将其应用到矿产资源开采过程中，可以在保障工作面爆破效果的基础上保证爆破区以外的岩体结构不被破坏。对于预裂爆破技术而言，其作为光面爆破技术的延伸与发展，近年来也被广泛的应用到露天矿边坡工程爆破过程当中，是当前可以保护设计介质面的一项爆破技术。
        3 爆破技术在采矿工程中应用探析
        （1）选择合适的爆破技术及爆破器材。要想将爆破技术真正的应用到采矿工程中，并在此基础上发挥出爆破技术的积极作用，选择合适的爆破技术及爆破器材是最为基础也是最为关键的一项策略。在具体的工作过程中，企业应首先对矿产类型以及矿产所处地形地貌进行勘查，并根据具体的勘查结果来选择最为合适的爆破技术，然后根据具体的爆破技术选择最为合适且高效的爆破器材；其次，在爆破工作开始之前，企业应制定相应的规章制度，并在此基础上对爆破工作人员的安全作业意识进行培训；最后，在爆破作业开始之前，还应对爆破器材的外观、性能以及质量等进行全面且详细的检查，同时对雷管、导爆索这类引爆物品的各项指标及性能进行检测，此外，企业还应对炸药的爆炸强度、范围以及引爆速度等相关参数进行检验，待所有器材及指标都检验合格后，才能开展相应的爆破工作。除此之外，在爆破过程中，企业还应要求现场爆破人员严格按照现行的规范标准进行爆破作业，只有这样，才能从根本上降低爆破隐患的发生。
        （2）选择合适的起爆方式和确定延期时间。通常来讲，在具体的爆破技术应用过程中，当前较为常用的引爆药包主要有两种，一种是通过雷管爆炸引爆工业炸药，一种通过导爆索引爆工业炸药，在实际的应用过程中，应根据采矿工程现场实际情况来选择合适的引爆方式，并同时做好起爆网络的设计工作。此外，在进行爆破过程中，确定一个恰当的延期时间是提升爆破安全系数较为重要的一个举措，通常来说，在确定延期时间时，应对每个炮孔的间排距参数以及形成新自由面所需要的时间来确定延期时间，通常是以15ms来确定延期时间，这样不仅可以有效的保证爆破效果，还可以在较大程度上保证爆破的安全性，对于提升采矿工作效率产生着尤为深远的影响。
        （3）对飞石安全范围进行确定。在爆破过程中，对飞石安全范围进行确定同样是其中非常重要的一项策略。在这一工作过程中，其主要包括两部分，一部分为爆区覆盖设立，一部分为警戒区设立。首先是爆区覆盖设立，简单来讲，指的就是在爆破开始前，通过对草垫、铁丝网的强韧性材料的应用，对爆区进行全面的覆盖，这样就可以在爆破时为飞石提供一个缓冲，相应的，其爆破安全性就会在较大程度上得到提升；其次是警戒区设立，警戒区设立同样是对飞石安全范围进行确定的一种重要措施，其与爆区覆盖不同，其主要是通过设立警戒区域同时委派专人进行看管并放置标牌说明的形式，来抵挡飞石溅落，这种方式不但可以有效的保证爆破安全，还可以在关键时为相关工作人员进行庇护，只有这样，才能更好提升爆破工作的安全性水平。
        （4）树立质量意识，落实质量管理。除了上述的几项工作外，树立质量意识，落实质量管理同样是其中非常关键的一项策略。在实际的爆破工作过程中，爆破管理人员及现场技术人员应首先树立其正确的质量意识，并在此基础上严格依据相应的作业规范进行爆破作业；其次，应对爆破工作人员进行培训及考核，待考核合格后才能让其参与到具体的工
        作过程中；最后，企业应建立起一个完善的爆破质量管理体系，并以此为依据来开展相应的质量管理工作。除此之外，企业应不断对爆破技术、爆破器材以及爆破方法进行更新，只有这样，才能从根本上将质量管理工作落到实处。综上所述，在矿产资源开发过程中，做好爆破技术的应用工作对于提升矿产开采工作效率及企业经济效益方面发挥着非常积极的作用。随着现代科学技术的不断发展，越来越多的新型爆破技术也被应用到实际的矿产开发过程中。但是就我国当前矿产资源开发而言，在进行爆破技术应用时，由于受矿区条件的影响，在应用新型爆破技术过程中，依然存在着诸多制约。只有结合矿区实际情况，对爆破技术进行合理的选择，同时做好相应的技术管理及应用工作，才能更好的将爆破技术应用其中，实现我国矿产开采事业的长效发展。
        4 结语
        通过分析可知，虽然爆破技术在采矿业中广泛得到应用，但从技术应用规范和效果的角度分析，其还存在许多需要改进和优化的环节和技术类型，应当通过及时的改进和完善，取得更好的爆破作业效果。
        参考文献：
        [1]夏汉.采矿工程中的爆破技术应用及相关问题研究[J].世界有色金属，2017（17）：96-97.
        [2]田程.现代爆破技术在采矿工程中的应用[J].山东工业技术，2017（20）：59-59.