爆破技術在采礦工程建設項目中的應用研究

劉林

摘 要：在采礦工程施工中，環(huán)境保護以及成本控制至關重要，通過加強爆破成本控制能夠有效提升采礦經(jīng)濟效益，同時，通過嚴格控制爆破規(guī)模，選擇適宜的炸藥類型等，可減少對周邊環(huán)境所造成的不良影響。在采礦工程施工中，可應用控制爆破技術，選擇適宜的炸藥類型，優(yōu)化裝藥結構，提升爆破施工效果?；诖?，本篇文章對爆破技術在采礦工程建設項目中的應用進行研究，以供參考。

關鍵詞：爆破技術;采礦工程;建設項目;應用

引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟水平的快速發(fā)展，社會各行各業(yè)對資源的需求量越來越大，采礦業(yè)開始呈現(xiàn)蓬勃向上的發(fā)展勢頭。采礦工程中的建設項目從設計到施工都不可避免地要受到地形地貌的影響，從而使整個建設過程異常復雜和困難。為了在合同規(guī)定的工期內(nèi)高質量地完成礦井工程建設項目，需要選用合適的爆破技術以克服特殊地貌的影響。

一、爆破技術概述

爆破技術是利用炸藥等爆炸物在有限空間內(nèi)瞬時起爆，釋放出巨大的能量，從而破壞障礙物的原始結構，達到特定的工程目的。爆破技術涉及物理與化學變化過程，使用過程中需要根據(jù)不同的地質條件、地貌環(huán)境以及作用目的選擇合適的炸藥物和起爆方法。據(jù)測算，1t 普通工業(yè)炸藥爆炸時瞬間溫度可達3500℃、氣壓可達10000MPa，釋放的能量可達3.67×106J，平均功率約4.86×108kW，在這種高溫高壓沖擊下，巖石會瞬間變?yōu)榱黧w或彈塑性體狀態(tài)。因此，爆破技術在特殊地質環(huán)境的施工中獲得了廣泛的應用，比如，采礦工程、礦井建設、隧道修建、水渠挖掘等。目前，我國廣泛采用的爆破技術中，以硝銨類炸藥的應用最為廣泛，其他常用的炸藥有硝酸甘油、水膠炸藥等;常用的起爆器材有導爆管、導爆索、電雷管等。

二、采礦工程中的常用爆破技術

（一）預裂爆破技術

在預裂爆破技術的實際應用中，應注意以下幾點：①孔徑。對于孔徑大小，應根據(jù)臺階高度選擇，一般需控制在50～120mm 之間。布孔間距為2～6m，孔深在6～15m 之間。②對裝藥結構以及數(shù)量進行控制。在炸藥分裝過程中，必須保證其在炮孔中分布均勻，炮孔底部夾制性比較大，很難產(chǎn)生預裂縫。對此，對于孔低一段線，應適當增加裝藥密度，通常情況下， 對于底部裝藥量，可適當增加2～3倍。③炮孔填塞控制。在炮孔中，如果部分位置沒有裝藥，可能會造成炮孔頂部發(fā)生龜裂。對此，在炮孔填塞處理中，應注意結合實際情況預留較大炮孔。對于孔深20%的位置，需做好填塞處理。④延時時間以及起爆順序控制。在預裂孔起爆中，要求在主爆破孔周邊60-80ms 范圍內(nèi)進行起爆，在起爆過程中，可采用一根導爆索進行起爆，另外，還應注意根據(jù)預留孔數(shù)量進行起爆，如果預留孔數(shù)量較多， 則可采用分開起爆方式。

（二）地下采場爆破技術

地下采場爆破技術在當前礦山開采事業(yè)應用中也受到了較多的限制，但和井巷掘進爆破技術有所不同。該技術在爆破過程中擁有兩個或兩個以上的自由面，爆破造成的炮孔數(shù)量關系較多，爆破面積也比井巷掘進爆破技術大?，F(xiàn)階段，礦山開采事業(yè)中使用地下采場爆破技術要提前準備大量的炸藥，且爆破開始前爆破工程師應實地考察礦山狀況選取最為合適的爆破方案。應用地下采場爆破技術前爆破工程師要展開全方位的規(guī)劃工作，且爆破為了保障爆破達到預期爆破工程師應當考慮到爆破所產(chǎn)生的碎石堆放方法，進而保障工程爆破技術符合標準。按照地下采場爆破技術的深度和直徑可以將爆破技術劃分成淺孔、深孔、中深孔和洞室爆破。

（三）雷管爆破技術

雷管爆破技術是使用最廣泛、操作最簡單的一種爆破技術，有普通雷管起爆和電子雷管起爆2種方式。普通雷管起爆是利用化學導索的燃燒來控制起爆時間，電子雷管起爆是利用電子計時電路控制起爆時間，這是二者最主要的區(qū)別。相比于普通雷管起爆，電子雷管起爆具有起爆時間易于控制、較易實現(xiàn)連續(xù)爆破且爆破效果好等優(yōu)點，但是電子電路設計較為復雜，需要采取濾波技術防止電流噪聲對起爆電路的干擾，無形中增加了使用成本。

（四）井巷掘進爆破技術

井巷掘進爆破技術應用時施工人員要對隧道、豎井、平巷等區(qū)域展開爆破工作，同時要保障這些區(qū)域展開爆破前處于單自由面的狀態(tài)中。通過深入研究發(fā)現(xiàn)，井巷挖掘爆破技術的應用會受到掘進斷面的約束，最終致使該技術爆破只能控制在1～3m 范圍內(nèi)。為進一步推動井巷掘進爆破技術正常進行，爆破工程師應該遵循施工流程展開爆破工作，這樣才能夠滿足破碎之后的石塊和爆堆集中的要求。目前，研究人員對井巷掘進爆破技術展開研究可以從下列幾個技術指標開始，例如：炮孔直徑、炮孔深度、炮孔數(shù)量等。該技術在很久之前就已經(jīng)在中國礦山開采事業(yè)中應用，隨著不斷的發(fā)展和進步該種爆破技術也進行了革新。先前，該技術運用分段爆破的方法展開礦山開采，這種方法要將礦井分成幾個不同的爆破段，最終根據(jù)流程依次爆破。

三、礦山開采工程爆破的安全管理

（一）設計科學合理的爆破參數(shù)

爆破之前，需要確定科學、合理的爆破參數(shù)，根據(jù)巖體硬度、爆破廣度和深度等計算炸藥裝藥量;根據(jù)連續(xù)爆破時間要求設計起爆電路;對于不同的爆破巖體，需要根據(jù)計算出來的孔距、排距、孔深等數(shù)據(jù)布置加密孔; 對于爆破區(qū)域內(nèi)有夾層、裂隙、軟弱面的情況，需要結合這些層、縫、面的空間分布設計合適的空位等。每次爆破之后，要做好數(shù)據(jù)記錄，并根據(jù)爆破效果分析參數(shù)設置得是否合理、是否達到了預期目的，總結經(jīng)驗，以便于下次爆破時設計出最優(yōu)的參數(shù)、取得最理想的效果。

（二）制定合理的爆破方案

科學合理的控制爆破施工方案是保證采礦工程控制爆破施工能夠順利進行的關鍵，在制定控制爆破施工方案時，必須嚴格遵循安全第一的原則。為了保障爆破方案科學合理，需根據(jù)礦山地質地形勘測結果，對爆破方案進行優(yōu)化處理。對于采礦爆破施工區(qū)域，可將其分為主爆破區(qū)以及其他爆破區(qū)兩種類型，在主爆破區(qū)，可適當增加炸藥使用量。需要注意，主爆所產(chǎn)生的震動比較強，因此，對于主爆破區(qū)，應選擇地質硬度較大的區(qū)域， 盡量減少爆破震動對于地質結構穩(wěn)定性所造成的不良影響。

（三）注意爆破過程中的安全防護

進行采礦工程建設項目施工時，既要將施工成本控制在預算范圍之內(nèi)，更要保證施工質量和安全。在爆破方案設計時，需要計算爆破半徑，根據(jù)計算數(shù)據(jù)劃定安全區(qū)域;在爆破實施過程中，需要及時疏散相關人員，確保所有人都在安全區(qū)域內(nèi)后再開始爆破，同時，要安排經(jīng)驗豐富的工程技術人員實施爆破;爆破之后，要等待有毒有害氣體完全擴散、明火和電火花等不會再次引發(fā)爆炸事故后，再安排清掃現(xiàn)場，清掃時要注意盡量減少震動，以防引發(fā)山體崩塌、塌陷等自然災害。

結束語

在煤礦開采過程中，煤礦生產(chǎn)技術發(fā)揮著重要作用，影響著開采工作的順利進行。其中爆破安全技術是采掘工作順利進行的保障。為降低爆破工作中安全事故的發(fā)生，需在爆破中嚴格遵守相關規(guī)定，提高工作人員的安全意識，保障爆破工作的安全性，進而保證煤礦采掘工作有序、順利進行。

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