深水炮孔爆破效果的優(yōu)化技術(shù)

胡建

（安徽雷鳴科化有限責(zé)任公司，安徽 淮北235000）

1 現(xiàn)階段深水炮孔爆破作業(yè)存在的問題

經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在當(dāng)前進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采作業(yè)過程中，隨著開采深度的不斷增加或者受開采地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，炮孔滲水問題屢見不鮮。從某方面來講，炮孔滲水問題的存在，在一定程度上既影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，更給人們的生命財(cái)產(chǎn)埋下了巨大的安全隱患，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。此外，從目前來看，現(xiàn)階段深水炮孔爆破作業(yè)存在的問題主要包括以下幾個(gè)方面。

1.1 爆炸品失效，施工成本增加

當(dāng)前，隨著城鄉(xiāng)一體化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量也在持續(xù)增加，但由于在計(jì)劃產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，國家過度地開采礦產(chǎn)資源，導(dǎo)致礦山企業(yè)的總體經(jīng)營狀況堪憂，要想滿足當(dāng)下企業(yè)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求，礦產(chǎn)資源的開采深度也在不斷增加，孔內(nèi)滲水問題也愈發(fā)嚴(yán)重。從某方面來講，廉價(jià)的銨油炸藥在炮孔滲水環(huán)境下無法進(jìn)行爆破作業(yè)，部分企業(yè)為規(guī)避“啞炮”問題出現(xiàn)，開始大規(guī)模選用成本較高的防水炸藥，企業(yè)的施工成本在不斷提高，與此同時(shí)，水的浮力也極易導(dǎo)致裝藥不密實(shí)，最終導(dǎo)致拒爆、半爆或殘爆現(xiàn)象的發(fā)生，給企業(yè)的發(fā)展帶來極為不利的影響[1]。

1.2 爆炸藥品的安裝較為困難

從目前來看，當(dāng)炮孔發(fā)生滲水問題后，水流會(huì)導(dǎo)致裝有爆炸藥品的箱子上浮，未能在指定點(diǎn)進(jìn)行爆破處理，在影響爆破率的同時(shí)，更對(duì)企業(yè)的開采質(zhì)量和開采效率帶來了極為不利的影響。與此同時(shí)，由于炮孔內(nèi)積水問題較為嚴(yán)重，在進(jìn)行裝藥過程中裝入炮孔的炸藥無法克服水的浮力問題，炸藥一直處于懸浮狀態(tài)，且在裝藥途徑，孔內(nèi)的巖粉泛起形成泥漿，泥漿密度較大，炸藥難以沉底，影響炸藥的爆破力和炸藥范圍，對(duì)于企業(yè)的整體發(fā)展更是極為不利的。

1.3 堵塞未能達(dá)到預(yù)期的堵塞目的

在當(dāng)前進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采作業(yè)過程中，炮孔滲水問題的存在不僅會(huì)影響爆破率和鏟裝，更對(duì)企業(yè)的整體運(yùn)輸帶來了極為不利的影響。在進(jìn)行堵塞作業(yè)處理時(shí)，經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在堵塞過程中企業(yè)常用鉆孔的巖粉堵塞炮孔，但由于巖粉遇水后容易形成泥漿，不僅未能發(fā)揮其堵塞作用，更是極易導(dǎo)致沖孔現(xiàn)象的產(chǎn)生，最終對(duì)其企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的獲取帶來了負(fù)面影響。

2 炮孔水處理的概述

目前，炮孔滲水問題在礦產(chǎn)資源開采作業(yè)過程中極為常見，但其對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的影響是不容忽視的，為此要想從根本上保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)炮孔水進(jìn)行合理化處理是十分必要的。根據(jù)大量的調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，為從根本上提高炮孔水的處理質(zhì)量和處理效率，針對(duì)不同的炮孔水問題采取合適的處理方式是極為必要的。具體而言，在對(duì)炮孔水進(jìn)行處理時(shí)，可將水孔分為兩類，即淺水炮孔（水深小于2m）、深水炮孔（水深超過2m）[2]，具體處理技術(shù)如下。

第一，淺水炮孔處理。經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在對(duì)淺水炮孔進(jìn)行處理的過程中，目前常用的處理方式有三種，即人工排水、采用防水炸藥和采用孔底間隔裝藥技術(shù)。具體來講，與其他兩種排水方式相比，人工排水的操作較為簡單，即企業(yè)的工作人員利用高壓風(fēng)管將水吹干，而當(dāng)遇到雨季或者炮孔內(nèi)水量較多時(shí)，這種方式的應(yīng)用不僅不能達(dá)到預(yù)期的處理目的，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，極大地浪費(fèi)企業(yè)的人力資源和經(jīng)濟(jì)資源。眾所周知，防水炸藥的密度極高，因此，當(dāng)炮孔出現(xiàn)滲水現(xiàn)象且水量較低時(shí)，為確保預(yù)期爆破效果，企業(yè)可選擇采用防水炸藥的方式進(jìn)行處理，炸藥下降、能量下移，造成能量分配不均。對(duì)于孔底間隔裝藥技術(shù)來講，指的是在孔底用一定長度的支架支撐起炸藥，使孔底與炸藥之間留有一定的間隔，從而取得預(yù)期爆破效果的處理技術(shù)。底部空氣間隔的留出其目的是改善爆破能量在傳遞過程中的匹配關(guān)系，降低初始爆壓，最終為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

第二，深水炮孔處理。與淺水炮孔爆破處理不同的是，深水炮孔爆破處理相對(duì)要困難一些，尤其是當(dāng)前技術(shù)尚處于探索階段，沒有系統(tǒng)的技術(shù)可供操作人員進(jìn)行借鑒。但隨著近年來開采深度的不斷增加，這種現(xiàn)象愈發(fā)普遍，對(duì)處理技術(shù)的研發(fā)也迫在眉睫，加強(qiáng)對(duì)深水炮孔爆破技術(shù)的優(yōu)化也是當(dāng)前企業(yè)的核心發(fā)展方向[3]。

表1 主要爆破試驗(yàn)結(jié)果

3 深水炮孔爆破技術(shù)優(yōu)化的概述

3.1 排距及炮孔布置形式

在進(jìn)行深水炮孔爆破技術(shù)優(yōu)化過程中，工作人員經(jīng)過大量的實(shí)踐數(shù)據(jù)分析可知，排距及炮孔布置形式在一定程度上對(duì)爆破工作質(zhì)量和工作效率具有重要影響[4]。因此，在進(jìn)行炮孔位置布置過程中，為取得預(yù)期的爆破效果，工作人員需盡量將炸藥均勻分布在爆破的礦巖中，并通過采用大孔距密集布孔技術(shù)，適當(dāng)增加炮孔間距、縮小排距來取得預(yù)期的爆破效果，最終為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 起爆方式的概述

經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在當(dāng)前進(jìn)行爆破處理作業(yè)過程中，為從根本上有效地提高企業(yè)的市場(chǎng)競爭力和競爭優(yōu)勢(shì)，在對(duì)深水炮孔問題進(jìn)行處理時(shí)，不斷地優(yōu)化起爆方式也是現(xiàn)階段企業(yè)的重要工作內(nèi)容。具體而言，為規(guī)避爆破過程中后沖破壞問題的產(chǎn)生，對(duì)不同起爆方式的起爆效果進(jìn)行記錄，從而在后期的作業(yè)過程中選擇最佳方式是極為必要的。斜線起爆和波浪形起爆的爆破后沖較大，排間起爆和V 型起爆的爆破后沖距離明顯減小，因此，現(xiàn)階段排間起爆和V 型起爆方式的應(yīng)用率較高。此外，后排孔裝藥高度也會(huì)對(duì)爆破效果具有一定影響，通過適當(dāng)提高裝藥高度可有效改善臺(tái)階上部巖石破碎效果，并最終為企業(yè)預(yù)期發(fā)展目標(biāo)的完成打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 深水炮孔堵塞及堵塞長度

為取得預(yù)期的起爆效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，一方面工作人員在對(duì)堵塞長度進(jìn)行考慮時(shí)，需保證炸藥的總長度不存在現(xiàn)沖孔問題，此外，在對(duì)其高度進(jìn)行控制時(shí)，為有效地起到控制臺(tái)階頂部巖石破碎、減少大塊坍塌的目的，對(duì)炸藥高度進(jìn)行合理化控制也是極為必要的。具體而言，由于深水內(nèi)炮孔內(nèi)水較多，為確保起爆效果，自加工的乳化炸藥密度調(diào)整到1.2g/cm3，以此規(guī)避在裝藥過程中炸藥懸浮不沉或堵孔現(xiàn)象的發(fā)生。與此同時(shí)，當(dāng)存在卡孔問題時(shí)，企業(yè)的相關(guān)工作人員需盡量選用甩尾的巖渣堵塞，防止炮轟氣體泄漏。

4 結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化和一體化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，隨著礦產(chǎn)資源開采深度的不斷增加，炮孔滲水問題也越來越嚴(yán)重，在一定程度上不僅極大地降低了開采質(zhì)量和開采效率，對(duì)于企業(yè)的整體發(fā)展和國家建設(shè)而言也是極為不利的。因此，深入開展關(guān)于深水炮孔爆破理論的研究和合理工藝技術(shù)的探討，成為當(dāng)前礦產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行各項(xiàng)開采作業(yè)的重要基礎(chǔ)和根本前提。