爆破技术在绿色采矿工程中的应用探析 贾广银

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑模拟》2020年第10期   作者:贾广银 陈雷 赵士栋
[导读] 目前,中国矿山开采事业中工程爆破技术的地位越来越重要,在每个环节中都体现着其重要的作用。在这之中,光面爆破技术不仅可以减少矿山井巷工程成本,还能够有效保护矿山井巷围岩的稳定性,极大程度上推动了矿山实业开采的进度和质量。基于此,本文主要分析了爆破技术在采矿工程中的应用。
        贾广银  陈雷  赵士栋
        准格尔旗光裕煤矿有限责任公司  内蒙古鄂尔多斯  017100
        摘要:目前,中国矿山开采事业中工程爆破技术的地位越来越重要,在每个环节中都体现着其重要的作用。在这之中,光面爆破技术不仅可以减少矿山井巷工程成本,还能够有效保护矿山井巷围岩的稳定性,极大程度上推动了矿山实业开采的进度和质量。基于此,本文主要分析了爆破技术在采矿工程中的应用。
        关键词:爆破技术;采矿工程;应用
       
        引言
        工程爆破技术在矿山开采事业中拥有不可取代的地位,该技术的应用极大程度上推动了中国矿山开采式的发展。现阶段,工程爆破技术在中国矿山开采事业中的应用不足之处较多,要想其能够长期推动矿山开采事业发展就必须推动技术的革新和发展。工程爆破技术在矿山开采事业中应用频率较高,但未来还需不断改进和革新,进而为中国矿山开采事业的发展带来助力。
        1工程爆破技术简单概述
        众所周知,矿山开采中的工程爆破技术用于爆破岩体,是矿山开采的关键技术。目前,中国矿山开采事业中工程爆破技术的地位越来越重要,在每个环节中都体现着其重要的作用。在这之中,光面爆破技术不仅可以减少矿山井巷工程成本,还能够有效保护矿山井巷围岩的稳定性,极大程度上推动了矿山实业开采的进度和质量。预裂爆破技术一般应用于露天矿山开采,该技术能够借助相应的方式保护和稳定矿山的边坡,进而降低矿山开采的资金消耗[1]。深孔微差爆破技术一般运用于地下矿山开采和露天矿山开采中,是加强矿山事业开采效率的重要技术。
        由此可见,工程爆破技术在不断发展过程中衍生出了很多新的爆破方法,这些爆破方法在矿山开采事业中都得到了很好的应用。现阶段,可以按照相关分类标准将爆破方式划分成四种类型,分别是平面、延长、集中和形状药包法。这种分类在极大程度上方便了矿山开采事业的运用。另外,根据装药空间和装药方法可以把爆破技术划分为四种类型,分别是炮眼法、裸露药包法、药壶法和药室法,在这之中药室法应用频率较高,且其应用较为简单,资金消耗较少,无较多的限制,所以在矿山开采事业中得到了很重要的应用[2]。
        2 爆破技术的具体应用探讨
        2.1 等离子爆破技术
        该技术是基于传统火药爆破技术的一种新型爆破手段。相比于传统技术,该技术不仅会在爆破之前对环境施加有效保护,而且在爆破过程中也能够有效避免环境污染,因此该技术具备优异的环保性。从技术原理来看,等离子爆破技术主要依靠电能进行爆破,而不是传统的化学能,当电流发起冲击之后,同样能对爆破物产生巨大的能量,最终实现爆破的目的。该技术所需使用的能量主要存储在蓄能电容器之中。该爆破技术的具体操作流程如下:首先对需要爆破的岩体进行钻孔操作,然后向孔洞向内注入电解液;其次,将电极板放置在孔洞中,放置时要保证电极板能得到反复利用;最后,待爆破开始之后,电容器会释放先前存储的能量,并由电解液进行相应的转换,此时产生的等离子火焰具有高温和高压的特点,进而实现对岩石的爆破。之所以会出现等离子火焰,主要是因为电容器底端存在积聚大量电能的封闭空间,而这一空间会对电解质产生激发作用,并使其转化为等离子体[3]。
        2.2激光和光纤爆破技术
        随着科学技术水平的大幅度跨越,激光和光纤爆破技术应运而生。作为一种新型的起爆技术,激光和光纤爆破不仅能通过激光的作用增强雷管起爆的实际效果,而且还可以使杂乱的电流规避某些不利条件的影响,进而避免发生严重的起爆事故。此外,激光技术也能在起爆过程中发挥其自身强大的作用,例如,利用激光进行点火或者是续燃等操作。由于激光和光纤爆破技术在提升起爆质量和维护起爆安全性等方面具有极强的现实意义,因此可以进行推广使用[4]。
        2.3无线分段起爆网络技术应用
        这项技术基于土石方工程爆破中无限分段的理念,利用非电导爆管爆破网络,在每个爆炸点进行小规模的简短爆炸。

并对于发炮导管内外的发炮孔进行控制,连接网络开启定向传导,并在两孔之间连接雷管,在准备开启爆炸的时候,将爆破指令准确地传递到爆炸点,并准确地控制爆破管内外发炮孔的延时结合,而后达到爆破点陆续或延迟的爆炸情况发生效果。但由于该技术刚刚实行,还没有研制出爆破效果运作检测的专用设备,无法提前对于爆破情况进行模拟。
        2.4电子雷管爆破技术应用
        电子雷管爆破技术起源于传统雷管爆破技术。由于传统技术局限性较大,出现延迟爆破、提前爆破以及爆破失效的概率较高,引发的安全事故也难以得到有效控制,由此电子雷管爆破技术应运而生。电子雷管爆破依靠的是小型电子定时电路,能以精确定时的方法来设置时间延迟,而且设置电子雷管延期顺序的过程也是由编辑好的程序自动进行的。在开始爆破之后,电子雷管会按照程序设定依次执行起爆延迟。这种延迟是人为控制的,而不是设备本身产生的。起爆器的运行状态是由人工编程所设定的,而电子雷管作为一种爆破装置,可以和环形线同时开展相应工作,还会利用防护滤波器来提前消除安全隐患[5]。
        2.5 中深孔爆破技术
        中深孔爆破技术设计大体针对于中小型的矿产采掘工程,为浅孔爆破技术的改良进化版,相对于其他爆破手段来讲,安全程度高,经济成本较低。具体应用时,需要提前在工作表面进行炮眼布置,先掏槽眼,再进行辅助眼安装,而后再对于周边眼进行布置,之后在此工作面进行操作,根据地质条件,岩层硬度以及爆破预期对于以上操作适当进行调整。掏槽眼主要分为斜掏和直掏,并且掏槽眼深度要大于其他槽眼,辅助眼则要在其他槽口的基础上进行设计,并垂直于工作面,间距大致为50cm,而后沿着矿道设计端面轮廓线选择布置周边眼,并根据实际情况确定深度。这种爆破技术的装药过程也需要注意一下,一般装药有下面四种方式,连续、分散、底间隔与混合,同时也要操作工程师依照以往经验进行药量选择,参照岩层质地、装药长度系数、槽眼深度等综合衡量判断再进行药量选择,如果在操作过程中发生堵孔,需要时刻注意查验,其中反向爆破方式也是中深孔爆破起爆方式常用的一种。
        2.6精确爆破技术
        精确爆破技术可以分为预裂缝爆破和光面爆破2 种方式。预裂缝爆破是在主爆区爆破之前,先依照地质和岩体特点,爆破出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,起到缓冲、阻隔爆炸波的作用,减少对主爆区的副影响;光面爆破是在主爆区爆破之前,先爆破出一排爆炸孔,同样起到缓冲和阻隔的作用,然后再对主爆区岩石进行大面积爆破。精确爆破技术更多地应用在地质结构不稳固的山体工程建设项目中,实现起来较为复杂,对技术水平要求比较高[6]。
        结束语
        综上所述,目前,近年来,随着我国经济水平的快速发展,社会各行各业对资源的需求量越来越大,采矿业开始呈现蓬勃向上的发展势头。爆破技术被广泛应用于水利工程、采矿工程、建筑工程、公路桥梁搭建工程等各种工程建设中,并随着科学技术的发展,爆破技术已经成为我国工程建设中一种重要的技术手段,具有不可替代的地位。现代爆破技术也具有更好的攻破山体和坚硬矿石的使用效果,但也需要因为安全规范与矿产资源的不可再生性,我们对于爆破技术的应用也要进行严格的科学研究与安全监督,再进一步的提高效果与效率。
        参考文献:
        [1]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.
        [2]孙喜鹏.爆破技术在采矿工程的应用探讨[J].陕西煤炭,2019(5):163-165.
        [3]孙喜鹏. 爆破技术在采矿工程的应用探讨[J]. 陕西煤炭,2019,38(05):163-165.
        [4]王念鹏. 探讨现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J]. 内蒙古石油化工,2019,45(09):80-81.
        [5]王洪山. 预裂爆破技术在矿山露天开采中的分析应用[J]. 新疆有色金属,2012,35(02):29-30.
        [6]黄鹏. 探讨矿山爆破施工技术要遵循的原则[J]. 地球,2014(6):61.
        作者简介:贾广银(1969.8-),男,山东枣庄人,准格尔旗光裕煤矿总工程师/采矿工程师
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