爆破技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用探析

侯越博

摘要：爆破技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水利工程、采礦工程、建筑工程、公路橋梁搭建工程等各種工程建設(shè)中，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，爆破技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)工程建設(shè)中一種重要的技術(shù)手段，具有不可替代的地位。現(xiàn)代爆破技術(shù)也具有更好的攻破山體和堅(jiān)硬礦石的使用效果，但也需要因?yàn)榘踩?guī)范與礦產(chǎn)資源的不可再生性，我們對(duì)于爆破技術(shù)的應(yīng)用也要進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)研究與安全監(jiān)督，再進(jìn)一步的提高效果與效率。

關(guān)鍵詞：爆破技術(shù);采礦工程;應(yīng)用;探索

1爆破技術(shù)概述

爆破技術(shù)是利用炸藥等爆炸物在有限空間內(nèi)瞬時(shí)起爆，釋放出巨大的能量，從而破壞障礙物的原始結(jié)構(gòu)，達(dá)到特定的工程目的。爆破技術(shù)涉及物理與化學(xué)變化過(guò)程，使用過(guò)程中需要根據(jù)不同的地質(zhì)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(cè)算，1t普通工業(yè)炸藥爆炸時(shí)瞬間溫度可達(dá)3500℃、氣壓可達(dá)10 000MPa，釋放的能量可達(dá)3.67×10 6 J，平均功率約4.86×10 8 kW，在這種高溫高壓沖擊下，巖石會(huì)瞬間變?yōu)榱黧w或彈塑性體狀態(tài)。因此，爆破技術(shù)在特殊地質(zhì)環(huán)境的施工中獲得了廣泛的應(yīng)用，比如，采礦工程、礦井建設(shè)、隧道修建、水渠挖掘等。目前，我國(guó)廣泛采用的爆破技術(shù)中，以硝銨類炸藥的應(yīng)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(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索、電雷管等。爆破技術(shù)在各類工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用時(shí)具有一定的危險(xiǎn)性，因此，在操作過(guò)程中，需要指派具有相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范組織實(shí)施，并要做好安全防護(hù)措施。

2爆破技術(shù)的具體應(yīng)用探討

2.1等離子爆破技術(shù)

通過(guò)對(duì)于電能的應(yīng)用，來(lái)替代傳統(tǒng)的炸藥化學(xué)爆破手段，并產(chǎn)生爆破效果。這種應(yīng)用手段會(huì)使爆破工程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染極大程度降低，利用等離子技術(shù)釋放電容器中所儲(chǔ)存的巨大能量，并通過(guò)電容器開關(guān)控制來(lái)發(fā)揮電解質(zhì)的轉(zhuǎn)化作用，利用同軸電纜進(jìn)行電力傳輸，在要爆破的巖石深礦中提前設(shè)定好裝置，再連接同軸電極，遠(yuǎn)程進(jìn)行爆破操控，極短時(shí)間內(nèi)便可以將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，這種等離子體還被賦予了高溫與高壓特性，急劇膨脹的情況下，便可以產(chǎn)生極強(qiáng)的爆破效果。但這種等離子爆破技術(shù)還處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有待改進(jìn)和使用，最理想的效果是可以將多次利用的電極以及穩(wěn)定的力量機(jī)械的共同作用，在井下巖層進(jìn)行多次發(fā)電爆破，不僅提高資源利用率，還能極大程度的減少成本投入。這種爆破技術(shù)的工作效率也是非?？捎^的，所以前景十分理想。

2.2精確爆破技術(shù)

精確爆破技術(shù)可以分為預(yù)裂縫爆破和光面爆破2種方式。預(yù)裂縫爆破是在主爆區(qū)爆破之前，先依照地質(zhì)和巖體特點(diǎn)，爆破出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，起到緩沖、阻隔爆炸波的作用，減少對(duì)主爆區(qū)的副影響;光面爆破是在主爆區(qū)爆破之前，先爆破出一排爆炸孔，同樣起到緩沖和阻隔的作用，然后再對(duì)主爆區(qū)巖石進(jìn)行大面積爆破。精確爆破技術(shù)更多地應(yīng)用在地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)固的山體工程建設(shè)項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為復(fù)雜，對(duì)技術(shù)水平要求比較高。

2.3中深孔爆破技術(shù)

中深孔爆破技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)主要采用的一種爆破方式，主要應(yīng)用在采礦、鐵路開挖、水利工程以及礦山剝離等工程中。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于中小型露天礦山開采，主要推廣的技術(shù)就是中深孔爆破技術(shù)，將開采技術(shù)和鑿巖穿孔設(shè)備應(yīng)用于中小型露天礦山。根據(jù)露天礦山地形地貌和生產(chǎn)規(guī)模的不同，資金投入的差異等采用不同的開采方式，諸如采用中深孔簡(jiǎn)易臺(tái)階、標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階以及輕型鉆機(jī)的矮臺(tái)階等方式開采。爆破過(guò)程中，爆破技術(shù)可以采取多段微差爆破的形式，主要以非電起爆系統(tǒng)為主。露天礦山的條件不同，而中深孔爆破開采技術(shù)種類較多，剛好契合，為露天礦山安全技術(shù)改造提供了有力的支持，提供了多種技術(shù)途徑和操作手段;為開采提供了較高的安全保障和良好的作業(yè)條件，由此推動(dòng)了開采能力的提升，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)還兼具爆破量大、飛石少、爆破器材配送便利等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，有效地提升了綜合效益。中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用，顛覆了以往淺孔爆破的方式。在實(shí)際的應(yīng)用中不宜將安全平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)大，要注意前排藥量要比后排的小，減小拋擲距離，確保爆破松散度并有效控制飛石距離。

2.4數(shù)碼電子雷管爆破技術(shù)

數(shù)碼電子雷管與普通雷管無(wú)論是技術(shù)性能還是使用方法等方面有優(yōu)勢(shì)，普通雷管的使用原理是依托于化學(xué)物質(zhì)燃燒的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的延期，而電子雷管則是通過(guò)在自帶微型電子芯片定時(shí)實(shí)現(xiàn)延期。在實(shí)際爆破中，爆破員將按爆破設(shè)計(jì)預(yù)先編好的順序?qū)?shù)碼雷管進(jìn)行授時(shí)，使相鄰炮孔按順序合理地完成延期間隔起爆。數(shù)碼雷管的延期時(shí)間可根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要做出適當(dāng)調(diào)整。電子雷管的每一發(fā)都有一個(gè)防護(hù)濾波器，該濾波器與環(huán)形線一同實(shí)現(xiàn)共同工作，從而有效地規(guī)避安全隱患。

電子雷管爆破技術(shù)當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用到采礦工程中，其所具有的精密度高、爆破質(zhì)量?jī)?yōu)良等推動(dòng)了該技術(shù)在采礦工程的廣泛應(yīng)用。

3采礦工程中進(jìn)行爆破的注意事項(xiàng)

3.1考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境和地形地貌

在爆破前，需要對(duì)礦產(chǎn)分布區(qū)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的勘探，研究清楚巖石類型及分布、地下水流向、溶洞分布等地質(zhì)水文信息，還要研究當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛惨约帮L(fēng)向等有可能影響爆破效果的自然因素。統(tǒng)籌考慮這些因素后，結(jié)合礦床分布、爆堆分布、爆破方向等技術(shù)要求，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的爆破方案，確保爆破達(dá)到理想的效果。

3.2對(duì)爆破技術(shù)和爆破器材進(jìn)行合理的選擇

爆破技術(shù)的有效應(yīng)用離不開新技術(shù)和新器材的支持，要想推動(dòng)爆破技術(shù)在采礦工程中的有效應(yīng)用，發(fā)揮爆破技術(shù)的真正作用，就需要從選擇正確的爆破技術(shù)和合理的爆破器材入手，這也是一項(xiàng)關(guān)鍵性的策略。在實(shí)際的工作過(guò)程中，采礦企業(yè)首先要做好礦產(chǎn)勘察工作，對(duì)地形、地貌以及礦產(chǎn)類型進(jìn)行勘察，然后根據(jù)勘察結(jié)果選擇最為適用的爆破技術(shù)，應(yīng)用高效且適用的爆破器材。其次，采礦企業(yè)要在運(yùn)行中建立起完善的規(guī)章管理制度，針對(duì)不同的爆破技術(shù)、爆破器材都建立起使用規(guī)范，以提升操作的規(guī)范化，從而降低安全風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)前還需要做好安全教育培訓(xùn)工作，確保絕對(duì)的安全性。最后，爆破作業(yè)開展中要做好爆破器材的檢查工作，確保外觀完整、性能正常、質(zhì)量合格，要做好詳盡的檢查以提升操作的安全性。對(duì)于雷管、起爆具這類引爆物品，要對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)都進(jìn)行檢測(cè)，要對(duì)炸藥的參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保爆炸強(qiáng)度、爆炸范圍以及爆炸速度，從而做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。

3.3注意爆破過(guò)程中的安全防護(hù)

進(jìn)行采礦工程建設(shè)項(xiàng)目施工時(shí)，既要將施工成本控制在預(yù)算范圍之內(nèi)，更要保證施工質(zhì)量和安全。在爆破方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要計(jì)算爆破半徑，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃定安全區(qū)域;在爆破實(shí)施過(guò)程中，需要及時(shí)疏散相關(guān)人員，確保所有人都在安全區(qū)域內(nèi)后再開始爆破，同時(shí)，要安排經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員實(shí)施爆破;爆破之后，要等待有毒有害氣體完全擴(kuò)散、明火和電火花等不會(huì)再次引發(fā)爆炸事故后，再安排清掃現(xiàn)場(chǎng)，清掃時(shí)要注意盡量減少震動(dòng)，以防引發(fā)山體崩塌、塌陷等自然災(zāi)害。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由采礦工程爆破技術(shù)的原理，能夠看到利用炸藥的外力作用，對(duì)礦山結(jié)構(gòu)產(chǎn)生高熱氣體，從而引發(fā)爆炸，最終達(dá)到礦山工程建設(shè)的需求。而在爆破過(guò)程中，由于時(shí)限要求，很容易造成安全事故，因此爆破技術(shù)必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行實(shí)施，保障開采工程的安全順利完工。

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