分析采礦工程中爆破技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用

趙國強(qiáng)

新疆雪峰爆破工程有限公司，中國·新疆 烏魯木齊 830026

論文對采礦工程中爆破技術(shù)及其原理的基本情況實行概述，對爆破采礦技術(shù)應(yīng)用過程常見安全隱患問題加以分析。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用過程容易產(chǎn)生地震、飛石、沖擊波、噪音等安全隱患，需要采礦工程的相關(guān)人員予以重視。此外，還要對爆破采礦技術(shù)發(fā)展、運(yùn)用情況進(jìn)行芻議，具體應(yīng)聯(lián)系實際情況選擇適合的爆破技術(shù)處理。例如，無限分段起爆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、等離子爆破技術(shù)和水膠炸藥爆破技術(shù)等，要充分發(fā)揮爆破技術(shù)應(yīng)用于采礦工程中的價值。

采礦工程；爆破技術(shù)；發(fā)展；運(yùn)用

1 引言

工程項目容易受到地形地貌因素影響，這時則需要合理使用相關(guān)技術(shù)手段完成施工作業(yè)。當(dāng)前，中國采礦行業(yè)發(fā)展前景較好，這和采礦工程中爆破技術(shù)的使用有關(guān)，如機(jī)械開挖爆破技術(shù)、堵塞爆破技術(shù)、中深孔爆破技術(shù)以及等離子爆破技術(shù)等，因而工程建設(shè)過程需聯(lián)系具體情況及需求，選擇適合的爆破技術(shù)處理。

2 采礦工程中爆破技術(shù)及其原理的基本概述

爆破技術(shù)為比較常用的科學(xué)技術(shù)，多在采礦開山、修鐵路中運(yùn)用，一般會在公路中通過鉆爆方法處理，以此實現(xiàn)開掘隧道的效果，主要借助炸藥的作用產(chǎn)生能量，對某種物體結(jié)構(gòu)構(gòu)成破壞，當(dāng)前應(yīng)用范圍越來越廣泛。例如，石方開挖、礦山開采等領(lǐng)域中[1]。近年來，中國會使用爆破采礦技術(shù)處理，炸藥類型較多，如硝銨類、硝化甘油和水膠等類型的炸藥，而應(yīng)用率最高的起爆器材包括電雷管、導(dǎo)爆索以及導(dǎo)爆管等器材。爆破采礦技術(shù)應(yīng)用原理，為在受到外力作用爆炸釋放高熱氣體，然后在炸藥爆炸形成存在較強(qiáng)沖擊的破礦石，因炸藥爆炸期間引發(fā)安全事故的概率較高，因而應(yīng)合理選擇適合的爆破技術(shù)加以處理，并且做好相關(guān)的防護(hù)工作。

3 爆破采礦技術(shù)應(yīng)用過程中常見安全隱患問題分析

3.1 地震安全隱患

通常來講處于地下深處/特殊地質(zhì)條件下，可應(yīng)用爆破采礦技術(shù)處理，在爆破過程如果選取的位置不合理，對于巖層結(jié)構(gòu)會造成不利的影響，這時則容易引發(fā)地震情況。

3.2 飛石安全隱患

飛石是采礦過程比較常見的安全事故，炸藥爆炸沖擊下飛石動能較大，同時爆破過程會生成大量的飛石、方向無法確定，如果沒有作以相應(yīng)的安全防護(hù)工作，對于工作人員生命安全的威脅非常大，無法確保工作人員的安全問題。

3.3 沖擊波安全隱患

炸藥爆炸釋放的能力非常大，于較小礦井環(huán)境條件下同樣會產(chǎn)生較大沖擊波，此時若是沒有及時進(jìn)行安全防護(hù)，對工作人員、作業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的影響不可估量。

3.4 噪音安全隱患

噪音作為爆破施工中常見的問題，因采礦環(huán)境多在野外作業(yè)，故而噪音造成的不良影響不會很大，但要求相關(guān)工作人員加強(qiáng)自我防護(hù)，以此防止受到噪音對工作人員身體健康問題的影響。

4 爆破采礦技術(shù)發(fā)展、運(yùn)用情況芻議

4.1 無限分段起爆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用情況

爆破采礦技術(shù)應(yīng)用過程容易發(fā)生多爆破點，在相同時間爆炸問題，為有效控制礦山開采安全隱患，應(yīng)合理使用無限分段起爆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處理，可簡單理解為經(jīng)非電導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)絡(luò)起爆達(dá)到炮孔內(nèi)、外結(jié)合延時的效果[2]。因該種技術(shù)不能在起爆前嚴(yán)格檢查儀器設(shè)備，故此會對起爆網(wǎng)絡(luò)傳播效果構(gòu)成積極的影響，于孔外使用連側(cè)網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)最佳的傳導(dǎo)效果。

4.2 等離子爆破技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用情況

等離子爆破技術(shù)作為高端爆破技術(shù)，操作簡便、可在巖體開出孔洞，然后于孔洞內(nèi)部注入適量的電解液，將能重復(fù)利用電極置入孔洞。借助電容器的作用發(fā)出脈沖，將電解液——高溫高壓等離子火焰轉(zhuǎn)換，以此達(dá)到最佳的巖石爆破的效果。等離子爆破技術(shù)應(yīng)用的過程，可將設(shè)備置于能夠移動的二次碎石車，在完成爆破工作后對大體積石塊二次爆破，一般多在地下礦、露天礦中應(yīng)用且效果較好。除此之外，通過連續(xù)開采硬巖方式爆破處理，于清理礦井通道的過程應(yīng)用能攜帶的爆破礦車順著礦道進(jìn)行清理即可，以此防止受到石塊體積過大因素的影響。

4.3 堵塞爆破技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用情況

堵塞爆破技術(shù)，運(yùn)用于采礦爆破工作中以往堵塞物質(zhì)為巖石粉末、砂土，旨在對炮孔堵塞處理，但爆破效果并不理想。經(jīng)實驗證實堵塞物質(zhì)替換為水，在提高爆破效果的同時可以嚴(yán)格控制爆破投入資金，堵塞爆破技術(shù)應(yīng)用的過程加強(qiáng)勘查水炮孔狀況，若是發(fā)生封堵問題建議采取防水措施處理，并且及時將炸藥包置于爆孔將內(nèi)部水分?jǐn)D壓，達(dá)到炸藥包、炮孔壁貼合的狀態(tài)。若炮孔中未見封堵現(xiàn)象，建議將防水炸藥包置于炮孔內(nèi)于炮孔注水，直至達(dá)到堵塞位置，挖爆破孔過程容易產(chǎn)生非常大縫隙，這對于爆破效果的影響較大，故而建議通過堵塞爆破技術(shù)處理，及時通過水堵塞空隙達(dá)到最理想的爆破效果。

4.4 水膠炸藥爆破技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用情況

當(dāng)前，采礦業(yè)所應(yīng)用的炸藥多為錢油炸藥，具有價格低廉、性能佳的特點，而這也是其應(yīng)用廣泛的基本原因。然而，錢油炸藥爆炸過程的可燃性較高，容易造成粉塵、引發(fā)安全事故。與此同時，硫含量較高條件下礦床開采引燃率較高，需要降低炸藥的引燃性，通過水膠炸藥處理，旨在防止發(fā)生二次爆燃狀況。在含硫量較高情況下采集煤礦，則建議選用水膠炸彈處理，目的為降低燃燒事故的發(fā)生率。

4.5 精確爆破技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用情況

以中國長江三峽大壩為例，其經(jīng)山中開挖水道開挖方量約為38000m3，工程量較大，所以通常情況下會通過深孔爆破技術(shù)、預(yù)裂爆破技術(shù)，以及光面爆破技術(shù)等處理，精確爆破技術(shù)在主爆區(qū)爆破前，會順著輪廓線爆出可貫穿的裂縫，待進(jìn)行緩沖、預(yù)裂開處理后，利于降低對坡面構(gòu)成的不利影響，加強(qiáng)對邊坡的保護(hù)。光面技術(shù)即為爆破后預(yù)留保護(hù)層，打1 排爆炸孔后炸掉處理，當(dāng)前多在大型水壩中運(yùn)用。

4.6 電子雷管爆破技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用情況

電子雷管、一般雷管比較有一定差異，后者引爆前會應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)燃燒，以此延遲爆炸時間；前者設(shè)計制造過程延時并作以編程方面的處理工作，爆破期間電子雷管結(jié)合完成編制的程序，實行延時間隔起爆。電子雷管延的過程中，通過人為的方式設(shè)定，各個電子雷管均存在防護(hù)濾波器，濾波器和環(huán)行線為同時工作的狀態(tài)，會對爆破現(xiàn)場相關(guān)機(jī)械設(shè)備構(gòu)成電流，這時無線電波會進(jìn)到雷管電路中，可見該項技術(shù)的應(yīng)用效果較好、安全系數(shù)較高[3]。

4.7 激光、光纖起爆系統(tǒng)發(fā)展和運(yùn)用情況

激光、光纖起爆系統(tǒng)通過不同部分構(gòu)成，然而其均通過相同激光裝置進(jìn)行控制，經(jīng)對光纖母線照射引爆、光纖腳線照射引爆。激光光纖起爆系統(tǒng)屬于新型起爆系統(tǒng)，不但能通過激光提高雷管起爆方面能力，而且可降低雜散電流對于起爆系統(tǒng)構(gòu)成的威脅，避免發(fā)生漏電所致安全事故問題。與此同時，工作人員不會受到激光照射因素影響，可作以遠(yuǎn)距離起爆。激光點火及續(xù)燃性能較佳，能夠確保安全問題，發(fā)生火藥殘留的可能性較低，應(yīng)用效果較佳，所以建議在采礦工程中應(yīng)用、推廣。

5 結(jié)語

采礦工程中會使用不同的爆破技術(shù)，為提高采礦工作效率、節(jié)省能源，需要根據(jù)采礦工程具體狀況合理選擇爆破技術(shù)處理。例如，無限分段起爆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，等離子爆破技術(shù)，堵塞爆破技術(shù)，水膠炸藥爆破技術(shù)，精確爆破技術(shù)，電子雷管爆破技術(shù)以及激光及光纖起爆系統(tǒng)等，以便有效發(fā)揮出爆破技術(shù)的應(yīng)用價值，有效推動中國采礦業(yè)的整體發(fā)展。