逐孔起爆技術(shù)在煤礦采礦中的應(yīng)用研究

鄭利森　楊記琳　王夢月

摘要：在煤礦采礦作業(yè)中，因為受到地質(zhì)、水文、氣象等多種環(huán)境的影響，開采方法受到了很大的限制。逐孔起爆技術(shù)作為近幾年新興的開采技術(shù)，伴隨著科技的發(fā)展不斷完善，在目前的煤礦開采技術(shù)中占有重要地位。文章通過對逐孔起爆技術(shù)進行介紹，分析了這種方法在煤礦開采中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：逐孔起爆技術(shù)；煤礦采礦；煤礦開采技術(shù)；最佳微差；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD235 文章編號：1009-2374（2015）31-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.080

隨著科技的不斷進步，逐孔起爆技術(shù)應(yīng)運而生，成為在煤礦爆破中較為先進的技術(shù)。它區(qū)別于一般意義上的逐排方式，采用相鄰的炮孔按照相應(yīng)的順序進行間隔，然后再依次引爆的方法，而且相鄰的隊列之間的爆破也是有一定時間間隔的。這樣的爆破方式使得每個炮孔的自由面分成了3個，極大地提升了爆破的效果。而且在使用相同炸藥的情況下，能夠使得爆破的效果更加有效，這樣就能夠很好地節(jié)省成本。技術(shù)的革新還可以使得爆破更加精確，降低了風險，減少了對環(huán)境的破壞程度。

1 逐孔起爆技術(shù)

1.1 逐孔起爆技術(shù)介紹

逐孔起爆技術(shù)的原理就是在對煤礦進行爆破的過程中，對于炮孔的安排都是獨立的，因此其在爆破中的起爆也是獨立的，在這個過程中借助高精度雷管對起爆的順序進行精確的計算，以達到標準條件下的時間間隔，按照一定的順序依次爆炸；同時選取合理的延遲間隔還可以使得在爆炸過程中因為巖石的移動發(fā)生二次爆炸，增強爆破的效果。

這種技術(shù)在國外已經(jīng)被廣泛使用，但是國內(nèi)由于技術(shù)不成熟還沒有大范圍地得到推廣，只是在幾個較為大型的露天煤礦的開采中使用。

1.2 逐孔起爆技術(shù)的特征

逐孔起爆技術(shù)相較于傳統(tǒng)的起爆技術(shù)來講，其爆破的空間和時間不再是統(tǒng)一的，而是采用一定的時間和空間的間隔進行起爆。首先，在同一排的炮孔采用計算好的時間進行依次起爆，不再是傳統(tǒng)的統(tǒng)一起爆，這樣爆破的橫截面就加大了很多，爆破強度增大；其次，相鄰的炮孔起爆的時間也是存在一定間隔的，這樣可以很好地增加豎截面的爆破力度，而且在前排爆破過再進行后排的爆破，可以很好地利用前排爆破的成果增加后排的爆破力度，增加爆破的精準度，提高工作的效果，減少成本的投入。逐孔起爆技術(shù)相較于傳統(tǒng)的技術(shù)來講爆破的效果較好，二次工作少，一次爆破成功率高。爆破的形狀較好，可以很好地使用各種輔助工具。對于土層的松散度也能進行相關(guān)的控制，使得挖掘設(shè)備更加有效地使用，提高工作的效率。

2 逐孔起爆技術(shù)在煤礦采礦中的應(yīng)用

2.1 合理計算時間間隔的最佳微差

微差時間間隔是否合理直接影響著爆破的效果，因此，在實際操作過程中要對時間間隔進行相關(guān)的把握。因為炮孔的間隔時間和爆堆的松散度有很大的影響，當間隔的時間較短時，前排的爆破還沒有產(chǎn)生相應(yīng)的破壞力，后排就進行爆破，這樣使得爆破的破壞力大打折扣。當間隔的時間較長時，前排的爆破使得巖層已經(jīng)完全被拋出，但是因為后面的爆破間隔時間較長，使得前排已經(jīng)被爆破過的巖石因為后排的爆破再一次被壓實，使得其松散度受到影響。合理的爆破間隔時間是每米排距8～15ms/s，同時臺階爆破的排距為6m。因此對于硬巖（難爆部位）排間延遲時間取42ms（8ms/m），（易爆部位）取65ms（11ms/m）。最終孔間、排間采用的爆破參數(shù)為難爆部位17～42ms；易爆部位25～65ms。

2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

通過對煤礦采礦作業(yè)情況分析可知，運用逐孔起爆技術(shù)主要通過群藥包的共同作用得以實現(xiàn)，因而要按照起爆順序來確定起爆點，這些群藥包的起爆是通過爆破網(wǎng)絡(luò)控制的，但是爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計伴隨著煤礦周圍環(huán)境和采煤施工的特點而變化，這就需要合理選擇爆破網(wǎng)絡(luò)組合，確保群藥包規(guī)則有序爆破，滿足煤礦采礦工程施工的需求。在逐孔起爆技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中要注意，首先將其分為孔內(nèi)延期網(wǎng)絡(luò)和地表延期網(wǎng)絡(luò)。先確定起爆點，在垂直面上只有一個自由面的情況下，這個點的選擇一般位于自由面的中間位置，這樣起爆順序會由中間依次向兩側(cè)延伸。孔內(nèi)延期網(wǎng)絡(luò)就是要計算排內(nèi)孔間延期時間，一般會受到爆破規(guī)模和雷管段數(shù)的影響，按照標準進行布線，同一爆破區(qū)內(nèi)保證孔內(nèi)雷管同斷，一般采用400ms，同時確定排間延期時間、地表分段，孔外采用9ms、17ms和42ms進行延時。對于硬巖礦山，一般將孔距選擇為3ms/m，孔與孔之間定為6m，那么最佳孔間延遲時間為17ms，排間最佳延遲時間為42ms，這時排距的增大能使單孔的爆破量增加，若不更改裝藥量，逐孔起爆的炸藥單耗能有所降低，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的優(yōu)化有利于縮減爆破成本，逐步提升煤礦采礦的經(jīng)濟效益。

3 運用逐孔起爆技術(shù)取得的成果

3.1 技術(shù)效益

逐孔起爆這項新的爆破技術(shù)的優(yōu)點較為突出，其可以有效地改善現(xiàn)階段爆破的效果，降低大塊率，使得爆破的石塊較為均勻，避免了二次爆破帶來的技術(shù)難題。同時其爆破的情況較為均勻，使得大型機械可以很好地使用，不用對機械進行相關(guān)技術(shù)上的更新，降低了機械的損毀速度，對機械進行保護。

在采礦作業(yè)中，由于地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，對地質(zhì)進行爆破其實對環(huán)境的影響較大。而通過逐孔起爆技術(shù)，使得相關(guān)的爆破沖擊力縮小，產(chǎn)生相關(guān)的人為地質(zhì)災(zāi)害的可能就得到了降低，很好地保護了環(huán)境。

3.2 經(jīng)濟效益

逐孔起爆技術(shù)主要是依靠孔內(nèi)導(dǎo)管雷管的精準計算使其在爆破中更加精確，雖然這種新技術(shù)價格較高，但是因為其降低了火藥的使用率和二次爆破的投入，從整體考慮反而降低了成本。

根據(jù)逐孔起爆技術(shù)的運用成果分析，這種新技術(shù)可以減少大塊率和根底率，從而降低二次爆破的強度。而且對松散度和爆破效果也有了明顯的改善，使得機械的使用更加便捷，節(jié)省了大量的時間，延長了工具的使用壽命。因為爆破的精準度增加，使得其破壞力度能夠掌握得較為準確，這樣礦區(qū)附近村落的安全也能得到保證，可以減少不必要的糾紛。通過逐孔起爆技術(shù)這種新型的爆破方法，在經(jīng)濟方面節(jié)省了相關(guān)的成本，使得煤礦開采中的物質(zhì)資源得到了節(jié)約。同時，對于相關(guān)的糾紛也起到了規(guī)避的作用，使得在煤礦開采中既保護了煤礦的利益，也保護了煤礦區(qū)百姓的利益。

3.3 安全和環(huán)境效益

通過逐孔起爆技術(shù)，使得采礦過程的精確度得到了提高，這樣就可以避免因為不精準的計算時間間隔而造成對人身的危害。傳統(tǒng)的爆破方法風險較大，沒有科學(xué)合理的計算方法，很多都是依靠經(jīng)驗的傳承，這樣就造成了很大的隨意性，特別是在中小型煤礦開采中更容易出現(xiàn)爆破不科學(xué)規(guī)范的現(xiàn)象，因此應(yīng)該大力推廣此項

技術(shù)。

同時，由于逐孔起爆技術(shù)在進行地質(zhì)開采的過程中，對地質(zhì)構(gòu)造的傷害較小，這樣就可以很好地保護環(huán)境，畢竟在開采過程中因為人為原因造成滑坡、地震的事件時有發(fā)生，嚴重影響著環(huán)境和礦區(qū)居民的安全。通過逐孔爆破技術(shù)能夠?qū)υ搯栴}進行避免也是對環(huán)境和人身財產(chǎn)安全的保護。

4 結(jié)語

逐孔起爆技術(shù)作為一種新型的、技術(shù)要求較高的、爆破效果較好的技術(shù)，在以后的發(fā)展中要積極地進行推廣。采用新型的逐孔起爆技術(shù)，使得爆破的質(zhì)量明顯提高，炸藥的消耗量下降，降低了成本和爆破的振幅，大大地增加了經(jīng)濟效益和社會效益。同時，新技術(shù)的采用可以降低勞動的強度，減輕工作量，提高工作的安全性。為了煤礦企業(yè)采礦作業(yè)更好地進行，應(yīng)該積極發(fā)展這種新型的爆破技術(shù)。

參考文獻

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作者簡介：鄭利森（1986-），男，山東濰坊人，兗礦集團南屯煤礦助理工程師，研究方向：掘進技術(shù)管理。

（責任編輯：蔣建華）endprint