逐孔爆破在水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破中的運(yùn)用分析

蘭民望

摘要：伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，露天礦山開采爆破技術(shù)尤其是逐孔爆破技術(shù)也在日新月異。當(dāng)前，逐孔爆破技術(shù)已經(jīng)在露天礦山開采領(lǐng)域得到大量的應(yīng)用，并且取得了良好的效果?；诖耍鹂妆萍夹g(shù)在水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破中的運(yùn)用進(jìn)行深入的研究。

關(guān)鍵詞：水泥用石灰?guī)r;露天礦山;逐孔爆破

一、 引言

礦產(chǎn)資源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)“又好、又快”發(fā)展的重要物質(zhì)前提。根據(jù)性質(zhì)和用途的不同，可以將礦產(chǎn)資源劃分成金屬礦、能源礦以及非金屬礦三種類型。因?yàn)榈V產(chǎn)資源的儲(chǔ)量十分有限，所以在開采爆破時(shí)需重視對(duì)爆破技術(shù)的科學(xué)選擇，提高爆破質(zhì)量，從而加強(qiáng)礦山開采的效率和質(zhì)量。

二、 我國水泥用石灰?guī)r資源現(xiàn)狀

水泥用灰?guī)r是水泥工業(yè)必不可少的原材料，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示國內(nèi)水泥用石灰?guī)r礦產(chǎn)資源的前景儲(chǔ)量在3萬億～4萬億噸左右。截至2017年底，國內(nèi)已經(jīng)查明的水泥用石灰?guī)r礦產(chǎn)的儲(chǔ)量大約為1100億噸。我國作為全球規(guī)模最大的水泥消費(fèi)和制造國，有著極其豐富的石灰石資源。根據(jù)《中國礦情》中的相關(guān)數(shù)據(jù)可知：當(dāng)前，國內(nèi)可利用的水泥石灰?guī)r總儲(chǔ)量是238億噸，據(jù)推算這些水泥石灰?guī)r資源僅可供水泥行業(yè)使用30年。但是，相關(guān)人員提出，即使我們國家的水泥需求量不斷增長，然而在短時(shí)間內(nèi)石灰石資源在部分地區(qū)仍然還可以使用很長的時(shí)間。

三、 逐孔爆破技術(shù)概述

所謂“逐孔爆破”，主要是指預(yù)爆破水平面的布孔工作完成以后，在橫向和縱向排列的炮孔中設(shè)計(jì)差異化的延期時(shí)間，以使得同排或者同列中的炮孔有完全相同的延期間隔時(shí)間。與起爆點(diǎn)二維平面相連接炮孔的起爆時(shí)間和延期時(shí)間能夠采取累加計(jì)算的方式獲得，所有炮孔都是獨(dú)立進(jìn)行爆破的。這樣，爆破過程也就形成了逐漸向前推進(jìn)的特征，在時(shí)間和空間方面實(shí)現(xiàn)了逐孔爆破，直到全部炮孔都完成爆破。逐孔爆破技術(shù)具備大塊少、能耗低、震動(dòng)小以及沖擊波小等諸多特征，所以在礦山開采爆破過程中有著大量的應(yīng)用。礦山的爆破作業(yè)受多方面因素的影響，主要包含礦山地質(zhì)、礦山環(huán)境以及水文地質(zhì)等因素，內(nèi)在規(guī)律相對(duì)繁雜，所以需要在確保安全的前提下進(jìn)行爆破。在逐孔爆破過程中，先起爆和后起爆間的延遲時(shí)間通常只有幾十毫秒;所以，后起爆點(diǎn)能夠在先起爆點(diǎn)的應(yīng)力震動(dòng)還沒有完全消逝以前進(jìn)行起爆，在起爆時(shí)或許會(huì)遭受預(yù)應(yīng)力作用造成的影響，所以能夠使得應(yīng)力波互相疊加以及提高爆破點(diǎn)的石塊破碎效果。除此以外，逐孔爆破過程中產(chǎn)生的先爆孔通常呈現(xiàn)為漏斗狀，后爆炮孔可將爆破漏斗作為自由面，這樣就能夠增加2～3個(gè)自由面，有利于確保將所有的炮孔能量都集中在拋擲作用方面，從而提高巖石互相碰撞的頻率，大大提高挖掘開采的速度。

四、 逐孔爆破在水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破中的運(yùn)用

（一）設(shè)計(jì)起爆網(wǎng)絡(luò)

在水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破中運(yùn)用逐孔爆破技術(shù)，按照起爆點(diǎn)所在位置的不同，可以將起爆網(wǎng)絡(luò)劃分成以下兩種：第一種，孔內(nèi)延期逐孔起爆網(wǎng)絡(luò);第二種，地表延期逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)。在水泥用石灰?guī)r露天礦山逐孔爆破過程中，其具體工作就是通過以上兩種類型的起爆網(wǎng)絡(luò)爆破中的時(shí)間間隔的互相配合，主要是基于時(shí)間差而達(dá)成的。在兩種起爆網(wǎng)絡(luò)相互配合的過程中，需要著重關(guān)注的問題主要有以下幾點(diǎn)：第一，在水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破方案中如何有效設(shè)計(jì)延期微差時(shí)間;第二，在對(duì)爆破過程中孔內(nèi)延期進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重視受爆破地區(qū)的規(guī)模和爆破所需使用的雷管段數(shù);第三，在水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破過程中，在設(shè)計(jì)逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)當(dāng)重視連接設(shè)計(jì)問題并且在具體操作環(huán)節(jié)完成好如下工作：在具體的設(shè)計(jì)及操作過程中往往會(huì)在爆破區(qū)域第一排的位置科學(xué)安排有較多自由面、并且符合爆推整體移動(dòng)的爆破孔位置當(dāng)作爆破的起爆點(diǎn)。如此的設(shè)計(jì)及安排能夠有效實(shí)現(xiàn)爆破的排間延時(shí)，進(jìn)而提高爆破作業(yè)的效率和質(zhì)量。

（二）設(shè)置合理的微差間隔時(shí)間

微差間隔時(shí)間對(duì)于水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破的震動(dòng)幅度和爆破質(zhì)量有著非常大的影響，所以，需要設(shè)置合理的微差間隔時(shí)間，從總體上加強(qiáng)水泥用石灰?guī)r露天礦山的開采效果。事實(shí)上，微差間隔時(shí)間與巖體發(fā)育、巖石性質(zhì)以及孔網(wǎng)參數(shù)等多種因素密切相關(guān)，不管是微差間隔時(shí)間較短還是較長，都會(huì)對(duì)爆破效果造成負(fù)面的影響，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)費(fèi)用的增加。所以，應(yīng)當(dāng)綜合考慮各方面的影響因素，根據(jù)具體狀況來調(diào)整微差間隔時(shí)間，伴隨爆破自由面的逐漸增加，需要運(yùn)用好爆藥，充分發(fā)揮出爆藥的爆破威力，從而加大礦山巖石的擊碎力度。比如：在某項(xiàng)水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破工程中，設(shè)置微差間隔時(shí)間的過程中，為改善操作步驟而安裝了高段位的雷管，以低段位的雷管與外孔同排孔相連，最后產(chǎn)生相應(yīng)的曲形引爆次序。在孔洞中安裝13段（850ms）雷管，孔間的串接雷管選擇4段（55ms）非電雷管。地表總延期的時(shí)間是500ms，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于孔內(nèi)的延期時(shí)間，從而達(dá)到安全傳爆的目標(biāo)。在逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)中，首響孔的延期時(shí)間設(shè)置為850ms，后響孔依次按55ms逐漸增加，末孔的延期時(shí)間為1450ms，在孔間延期時(shí)間增加的同時(shí)，爆破總時(shí)間對(duì)應(yīng)的延長，此不僅可以降低震動(dòng)的幅度，而且還可以獲得較好的爆破效果。

（三）改善孔內(nèi)裝藥結(jié)構(gòu)

因?yàn)樗嘤檬規(guī)r露天礦山的巖石發(fā)育狀況千差萬別、地質(zhì)環(huán)境異常繁雜，要想加強(qiáng)爆破作業(yè)的效果，則需根據(jù)具體狀況完成好孔內(nèi)裝藥工作，在各類巖石發(fā)育區(qū)內(nèi)開展分段裝藥，確保單孔間有完全相同的裝藥量，進(jìn)而降低爆破過程出現(xiàn)的震動(dòng)。將逐孔爆破技術(shù)運(yùn)用于水泥用石灰?guī)r露天礦山開采中，完全根據(jù)逐孔爆破技術(shù)的基本原理實(shí)施設(shè)計(jì)，科學(xué)設(shè)計(jì)起爆網(wǎng)絡(luò)、合理設(shè)置微差時(shí)間以及改善孔內(nèi)裝藥結(jié)構(gòu)等，確保各個(gè)過程的質(zhì)量，進(jìn)而加強(qiáng)爆破的總體效果，減少爆破中大塊的產(chǎn)生，使得爆破塊度更加的均勻。除此以外，還需要嚴(yán)格調(diào)控爆破的時(shí)間，確保爆破以后可以形成較好的形狀，降低爆破噪音以及震動(dòng)，降低爆破過程形成飛石的可能性，進(jìn)而確保附近巖體的穩(wěn)定性和安全性。

五、結(jié)論

綜上所述，在水泥用石灰?guī)r露天礦山爆破過程中采取逐孔爆破技術(shù)，爆破塊石大塊較少、分布均勻，爆破震動(dòng)及噪聲大大下降，在很大程度上加強(qiáng)了爆破效果，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益的“雙贏”。

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