露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)研究

常二朋

葛洲壩易普力湖南二化民爆有限公司平南分公司 廣西貴港 537300

1 精細(xì)化爆破的發(fā)展概述

近些年，我國相關(guān)人士提出了精細(xì)化爆破的概念，精細(xì)化爆破概念來自控制爆破，其標(biāo)準(zhǔn)或要求比傳統(tǒng)的爆破的標(biāo)準(zhǔn)或要求高得多。核心思想是定量爆破設(shè)計(jì)和精細(xì)的管理與施工。精確控制爆炸過程中的能量釋放、介質(zhì)破碎、介質(zhì)拋擲等，不僅可以達(dá)到預(yù)期的爆破效果，而且可以有效控制爆破產(chǎn)生的有害影響。

因?yàn)閺?fù)雜的爆破機(jī)理、落后的爆破理論，和缺乏專業(yè)的爆破設(shè)計(jì)軟件、測量工具以及操作人員素質(zhì)低下等因素，當(dāng)前我國的礦山爆破技術(shù)水平普遍較低。爆破設(shè)計(jì)取決于經(jīng)驗(yàn)或一半經(jīng)驗(yàn)，并且數(shù)量上的缺陷很常見。分析表明，爆破操作人員經(jīng)常依賴于施工經(jīng)驗(yàn)，隨機(jī)性大，爆破后大塊和根底較多，工作面平整度差，礦石的損失與破壞較為嚴(yán)重，邊坡穩(wěn)定性遭到破壞等問題，爆破質(zhì)量效果難以控制。

歐美等國家的礦山施工爆破技術(shù)，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了經(jīng)驗(yàn)階段、模型模擬階段、爆破測量階段等。對于設(shè)計(jì)，通常使用專業(yè)設(shè)計(jì)爆破的軟件，如：3G 激光掃描儀、激光測繪設(shè)備、爆破孔偏轉(zhuǎn)儀等先進(jìn)的爆破工具和方法，同時(shí)精細(xì)化的爆破技術(shù)水平相對很高。因此，需要加大爆破施工技術(shù)的投入與軟硬件的建設(shè)，以測量爆破的儀器等為基礎(chǔ)，借鑒各國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)與探索一套精細(xì)的礦山爆破技術(shù)。對確保礦山爆破作業(yè)的安全性，增強(qiáng)爆破后的效果具有著切實(shí)的意義。

2 露天礦山精細(xì)化爆破的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用

2.1 爆破技術(shù)的定量設(shè)計(jì)應(yīng)用

在進(jìn)行采礦資源爆破實(shí)驗(yàn)工作時(shí)，我們需要使用專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，例如QED，Shot Plus，GPS 等。在專業(yè)爆破軟件的作用下，根據(jù)破碎機(jī)入口石的厚度和爆破設(shè)備的條件進(jìn)行爆破，對爆破系數(shù)進(jìn)行定量化設(shè)計(jì)，優(yōu)化爆破后的礦石塊度分布。另外，有必要在綜合考慮巖石分布條件、鉆進(jìn)與裝藥類型等條件下，不斷優(yōu)化爆破系數(shù)，并充分驗(yàn)證爆破工作中的爆破假設(shè)。

地質(zhì)構(gòu)造勘探。在進(jìn)行爆破作業(yè)之前，先對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造進(jìn)行研究和研究，測量巖石構(gòu)造的方位角和構(gòu)造表面的出現(xiàn)情況，并將研究結(jié)果用作爆破的參考數(shù)據(jù)。

測量炮孔抵抗線。裝藥前，用專業(yè)激光測試儀測量炮孔阻力線，得到準(zhǔn)確的炮孔阻力線信息。根據(jù)獲得的信息和專業(yè)分析軟件，生成了可視化的抗爆線斷面圖，為爆破裝藥設(shè)計(jì)提供了重要的支持和參考。

爆破分布能量模擬。炸藥的能量、強(qiáng)度和分布可在一定程度上衡量對巖石的破壞程度，可以通過專業(yè)的爆炸分析軟件詳細(xì)分析炸藥炸藥孔周圍的能量分布，并可以在炸藥孔中模擬炸藥的能量在垂直平面的分布，確定裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否有效。

爆破有害效應(yīng)的精準(zhǔn)化預(yù)測分析。露天礦山中的爆破會(huì)產(chǎn)生爆破沖擊波、爆破飛石與爆破振動(dòng)等有害影響，因此相關(guān)人員需要思考并解決，如何在爆破操作中，設(shè)計(jì)精細(xì)的參數(shù)以及如何準(zhǔn)確預(yù)測飛石的爆破距離。通常情況下，會(huì)使用專門的公式來計(jì)算飛石的距離，沖擊波和振動(dòng)。

2.2 爆破技術(shù)的精細(xì)化施工應(yīng)用

2.2.1 炮孔的布置

為使礦山爆破后能夠得到平整的臺(tái)階底板，技術(shù)人員可以利用拉皮尺和測繩的方式，按照精細(xì)的孔網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)布孔，并利用GPS 測量儀對炮孔的孔深和孔位進(jìn)行確定，在確定炮孔的設(shè)計(jì)孔深與孔位后，進(jìn)行精細(xì)的爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

2.2.2 炮孔的開鉆

為確保炮孔可以達(dá)到設(shè)計(jì)的孔深與角度，需采用先進(jìn)的鉆機(jī)設(shè)備，依據(jù)實(shí)時(shí)顯示屏幕對鉆孔的角度、速度和實(shí)際深度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)查，并在確保炮孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，對其進(jìn)行封口保護(hù)，從而為礦山的爆破效果提供保障。

2.2.3 炮孔的驗(yàn)收

由于鉆孔質(zhì)量受鉆機(jī)性能及操作人員等多因素的影響，且鉆孔的質(zhì)量好壞會(huì)直接影響礦山的爆破效果。所以，為充分確保鉆孔精度的準(zhǔn)確性，需在鉆孔完工后對炮孔進(jìn)行驗(yàn)收和考察，充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性。

2.2.4 炸藥的放置

為使現(xiàn)場混裝炸藥性能能夠滿足露天礦山的爆破需求，工作人員需嚴(yán)格把控炮孔的填塞長度和裝藥量，利用電子秤和量杯測量出炸藥的精準(zhǔn)密度，并采取爆速儀隨機(jī)測定炸藥的孔內(nèi)爆破速度，結(jié)合爆破孔網(wǎng)參數(shù)、密度、孔內(nèi)爆速及爆破效果，綜合分析出合理的爆破技術(shù)參數(shù)從而使炸藥所產(chǎn)生的爆破效果，可以滿足礦山的爆破需求。

3 結(jié)語

總之，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，爆破設(shè)備的總體水平和技術(shù)得到了一定的提升和創(chuàng)新。同時(shí)面對以往爆破操作存在的問題，越來越多的技術(shù)形式和技術(shù)手段也開始被人們應(yīng)用到爆破研究領(lǐng)域，礦山爆破精細(xì)化發(fā)展成為一種必然趨勢。所以，技術(shù)人員需充分引進(jìn)先進(jìn)的管理理念和手段，并結(jié)合近幾年我國在爆破工程上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，來進(jìn)一步探索出露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)，豐富精細(xì)化爆破的理論依據(jù)。