逐孔起爆技術(shù)在露天煤礦深孔爆破中的應(yīng)用

姜德程

摘要：對(duì)于煤礦開采工作中的深孔爆破技術(shù)是影響開采工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此需要結(jié)合對(duì)應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)，確保爆破工作的安全。在之前的露天煤礦當(dāng)中，一直使用比較傳統(tǒng)的爆破技術(shù)，這種技術(shù)的爆破率非常低下、爆破過程中所浪費(fèi)的資源比較多以及爆破之后產(chǎn)生的礦石塊比較大等，由于這些問題的存在，提出新型的爆破技術(shù)是非常重要的。關(guān)于逐孔起爆爆破技術(shù)，對(duì)其主要優(yōu)點(diǎn)以及主要原理實(shí)施比較詳細(xì)的論述，并和露天煤礦的具體生產(chǎn)情況相結(jié)合，確立一套和爆破參數(shù)相符合的技術(shù)，將其投入到生產(chǎn)之后，會(huì)對(duì)該煤礦的工作造成比較積極的影響，也會(huì)對(duì)企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，同類煤礦在實(shí)施爆破任務(wù)的過程中可以對(duì)其進(jìn)行參考。

關(guān)鍵字：爆破，技術(shù)，煤礦

引言

爆破在露天煤礦的具體生產(chǎn)當(dāng)中屬于比較重要的一項(xiàng)工作環(huán)節(jié)，爆破的質(zhì)量好壞會(huì)對(duì)煤礦的采掘以及后續(xù)的運(yùn)輸?shù)仍斐蓢?yán)重的影響。如果在爆破之后出現(xiàn)巖體的滑落就非常容易磨損運(yùn)輸設(shè)備，使得其使用壽命大大降低，進(jìn)而造成工人具備較大的維修負(fù)擔(dān)。面對(duì)這種情況，就需要實(shí)施二次爆破，保障煤塊以及規(guī)定的尺寸之間相適應(yīng)。但是這樣就會(huì)使得企業(yè)的生產(chǎn)成本得到增加，并且還會(huì)出現(xiàn)其他的一些問題，實(shí)施普通爆破會(huì)帶來非常多的問題：噪聲比較大，礦石的大塊率比較高;噪聲影響較大，對(duì)施工人員造成較大的安全隱患;工作成本比較高，爆破的能量利用率比較低;爆破結(jié)果會(huì)對(duì)設(shè)備造成較大的影響以及設(shè)備的故障率較高等。面對(duì)這種大背景，使用逐孔起爆微差爆破技術(shù)是非常重要的，其具備非常多的優(yōu)點(diǎn)：爆破震感比較小、礦石的快度的代銷比較合適，能量的利用率比較高等，使用這種技術(shù)可以使得工作成本大大的降低，煤礦的產(chǎn)出量得到增加。在對(duì)逐孔爆破技術(shù)進(jìn)行持續(xù)的改良以及完善之后，在礦山爆破當(dāng)中已經(jīng)成為了一種比較主要的方式。

1.中深孔爆破的具體方案

當(dāng)前，礦山的中深孔采場(chǎng)寬度大致為40m，分段高度大致為17m，中深孔孔深大致為15～17m。使用鉆頭直徑為Φ200mm的D245S型鉆機(jī)，排距大致為6m，孔底距大致為9m。在國(guó)內(nèi)外的礦山當(dāng)中，實(shí)施孔底起爆技術(shù)取得了非常良好的效果，面對(duì)某鐵礦的具體開采現(xiàn)狀以及開采技術(shù)條件，礦山實(shí)施了中深孔爆破工藝的優(yōu)化試驗(yàn)，并最終使用逐孔起爆控制爆破技術(shù)。

1.1裝藥起爆位置的轉(zhuǎn)變

傳爆方向也由之前的孔口至孔底逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)閺目椎椎娇卓?。孔底起爆可以使得爆炸產(chǎn)生的沖擊波得到增加，使用孔口起爆為了保障傳爆的可靠性，使用全孔布置導(dǎo)爆索，在起爆的過程中，導(dǎo)爆索的傳爆速度和炸藥相比較要高，因此，全孔炸藥會(huì)在同一時(shí)間起爆，爆轟在巖體的時(shí)間也會(huì)比較短。孔底起爆沖擊波會(huì)逐漸的傳向自由面，起爆之后出現(xiàn)的沖擊波會(huì)受到后方裝藥以及較長(zhǎng)距離孔壁的約束，其爆炸能量會(huì)在巖體上起到作用，炸藥起爆之后，會(huì)出現(xiàn)高壓區(qū)，這樣爆破能量就會(huì)逐漸的傳向巖體，實(shí)施孔底起爆可以使得孔口起爆的沖擊波孔口的具體逸散現(xiàn)象得到避免，降低了對(duì)眉線的破壞。在爆破沖擊波對(duì)巖體不斷作用的過程當(dāng)中，疊加的應(yīng)力波會(huì)逐漸的傳向巖體的自由面，這樣使得巖石的破碎非常的迅速。

1.2同排逐孔起爆的相關(guān)技術(shù)

同排炮孔分別會(huì)使用不同的延期時(shí)間，但是位于一排或者一列當(dāng)中的具體炮孔具備一致的延期時(shí)間間隔。在二維平面內(nèi)，從起爆點(diǎn)開始，每個(gè)炮孔的起爆時(shí)間會(huì)在孔以及排間的基礎(chǔ)上使得延期時(shí)間得到累加，和周圍炮孔相比較，屬于各自獨(dú)立起爆。

2.應(yīng)用原理

2.1臺(tái)階爆破空間以及能量之間相互補(bǔ)償

爆破的時(shí)候，先爆炮孔會(huì)把巖石迅速的進(jìn)行推出，這樣就可以為后續(xù)的起爆炮孔提供較大的自由面;保障巖石在移動(dòng)中存在較大的相互作用空間，之后，爆炮孔的具體爆炸能量會(huì)對(duì)先爆炮孔爆破的巖石起到推動(dòng)作用，會(huì)使巖石間相互碰撞的作用得到增加，從而對(duì)爆破破碎度以及爆堆的具體松散度起到擴(kuò)大的作用。也可以這樣講，逐孔起爆使用毫秒級(jí)延期，先爆破的炮孔在應(yīng)力波還沒有消失之前，后續(xù)炮孔就會(huì)逐漸的爆炸，這樣會(huì)出現(xiàn)爆炸應(yīng)力波的一種疊加情況，使得應(yīng)力波對(duì)巖石的具體破碎時(shí)間得到增加。

2.2最小抵抗線的具體原理

實(shí)施逐孔起爆技術(shù)，后續(xù)的炮孔會(huì)在首排炮孔起爆后的具體應(yīng)力線上，前側(cè)炮孔內(nèi)的炸藥出現(xiàn)爆炸之后，相應(yīng)的沖擊波會(huì)對(duì)后續(xù)煤層提供3個(gè)自由面。因此，逐孔起爆技術(shù)可以提供比較多的最小抵抗線。

2.3降低地震波

逐孔起爆是在分階段以及分時(shí)間的基礎(chǔ)上完成的，在同等炸藥量下，如果發(fā)生爆炸，對(duì)地面的沖擊和同時(shí)起爆相比較是較低的。縱觀實(shí)際爆破之后，具體震感以及檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)值，使用逐孔起爆方式可以使得地震效應(yīng)減小大致為30%～70%之間，這種方法可以降低爆破振動(dòng)所帶來的危害，保障礦架具備穩(wěn)定性，因此在露天礦爆破作業(yè)當(dāng)中使用的非常廣泛。此技術(shù)具備的優(yōu)點(diǎn)：可以降低爆破震動(dòng);裝藥量不會(huì)受到限制;爆破飛石的距離大大的減小;大塊率比較低;起爆網(wǎng)絡(luò)的安全性比較強(qiáng)。和露天煤礦的具體情況相結(jié)合，可以使用逐孔起爆微差爆破的具體深孔爆破模式。把該露天礦6#煤上的細(xì)砂巖當(dāng)作例子，實(shí)施相關(guān)參數(shù)的擬定。其中，關(guān)于露天礦的具體臺(tái)階高度在設(shè)計(jì)的過程中需要由鉆孔的相關(guān)深度來確定，該值大致為10m～20m，和實(shí)際情況相結(jié)合，最終確定為15m;爆破孔的直徑需要由臺(tái)階高度、鉆機(jī)型號(hào)以及礦層的理化性質(zhì)等情況決定，最終可以確定為200mm;另一個(gè)鉆孔的深度也需要確定，主要由于礦層性質(zhì)以及臺(tái)階高度等決定，為了使得底部礦層的具體爆破作用得到增加，在之前臺(tái)階高度值15m的基礎(chǔ)之上再次的加深2m，最終確定為17m。按照工程經(jīng)驗(yàn)，關(guān)于底部抵抗線主要為炮孔直徑的大致20倍～50倍，因此可以把炮孔的直徑設(shè)置為7m;炮孔以及炮孔之間的間距選取以及抵抗線之間有較大的關(guān)系，最終確定為9m，排距大致為6m;和實(shí)際情況相結(jié)合，臺(tái)階的具體坡度設(shè)置為70°;關(guān)于爆破孔的具體塞堵長(zhǎng)度可以按照爆破孔的具體直徑來取值，最終可以確定為5.5m;炸藥單位體積的消耗量大致為0.28kg;該露天礦在爆破的過程中，第一排以及第二排的爆破孔內(nèi)炸藥量分別為210kg以及230kg;在起爆模式選取過程中，為了保障爆破的可靠性以及高效性，可以使用三角型逐孔起爆模式，其中橫向的具體單孔爆破時(shí)間大致為45ms，豎向的具體單孔爆破時(shí)間大致為70ms。

3推廣及成效

（1）據(jù)礦山不完全統(tǒng)計(jì)，年平均采礦的回收率可以提高10%，銷售收入增加大致為4000萬元;（2）炸藥單耗大大的降低。每噸礦炸藥成本可以降低大致為0.3元，那么炸藥費(fèi)可以節(jié)約為33萬元;（3）爆破飛石的距離得到減小。爆破的過程中，需要保障裝藥質(zhì)量以及設(shè)計(jì)要求相符合，這樣就可以更好的控制飛石的距離。實(shí)施爆破試驗(yàn)之后，沒有出現(xiàn)飛石事故;（4）巷道支護(hù)的成本大大的下降。由于爆破震動(dòng)量得到降低，相應(yīng)的巷道支護(hù)等級(jí)可以大大的降低，這樣就會(huì)使得支護(hù)材料費(fèi)用降低100萬元;（5）由于爆破震動(dòng)量得到降低，由此可以節(jié)省補(bǔ)孔費(fèi)大致為33萬元。

結(jié)語

在某鐵礦當(dāng)中，逐孔起爆控制爆破技術(shù)的成功使用可以說明，這種技術(shù)在破碎礦體的具體中深孔爆破當(dāng)中使用具備非常明顯的優(yōu)勢(shì)。通過實(shí)踐可以表明，孔底逐孔起爆控制爆破技術(shù)具備爆破震動(dòng)波比較小、大塊率較小。爆破能量利用率高以及眉線保護(hù)較好等優(yōu)點(diǎn)，因此，應(yīng)用效果非常的良好。

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