預(yù)裂爆破技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用探析

趙寬

摘要：礦山開采活動逐年遞增，應(yīng)用預(yù)裂爆破技術(shù)于開采作業(yè)，有利于穩(wěn)定邊坡結(jié)構(gòu)。本文在預(yù)裂爆破技術(shù)介紹基礎(chǔ)上，分析預(yù)裂爆破技術(shù)指標(biāo)，并總結(jié)礦山開采中預(yù)裂爆破技術(shù)實踐問題，最后提出技術(shù)應(yīng)用的基本要求、注意事項及安全措施。希望礦山開采者和技術(shù)實踐者從中借鑒經(jīng)驗，確保礦山開采任務(wù)又好又快完成，進(jìn)而擴大預(yù)裂爆破技術(shù)實踐范圍。

關(guān)鍵詞：礦山開采;預(yù)裂爆破技術(shù);應(yīng)用分析

近年來，礦山開采作業(yè)在安全、效率等方面提出較高要求，對于開采人員來說，應(yīng)適當(dāng)創(chuàng)新開采技術(shù)，以便滿足低風(fēng)險、高效率的生產(chǎn)需要。當(dāng)前預(yù)裂爆破技術(shù)備受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注，此項技術(shù)在安全開采、科學(xué)爆破、巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等方面獨具優(yōu)勢，能夠促進(jìn)礦山開采活動常態(tài)化進(jìn)行，推動礦山事業(yè)良性發(fā)展?？梢姡撜擃}探究的現(xiàn)實性意義十分顯著，具體探究如下。

一、預(yù)裂爆破技術(shù)基本介紹

工程爆破技術(shù)細(xì)分多種，其中預(yù)裂爆破技術(shù)適用于露天礦產(chǎn)開采、基坑開挖、隧道掘進(jìn)等。此項技術(shù)應(yīng)用原理：土方開挖環(huán)節(jié)，爆破人員設(shè)計輪廓線、起爆貫穿性裂縫，經(jīng)振動力度掌控完成輪廓標(biāo)準(zhǔn)化開挖任務(wù)。預(yù)裂爆破作業(yè)實踐滿足爆破輪廓邊界與設(shè)計輪廓邊界相一致的要求，基本上不會出現(xiàn)超挖、欠挖現(xiàn)象。此外，預(yù)裂爆破技術(shù)具有巖體結(jié)構(gòu)完整、邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等作用。該技術(shù)在露天礦山開采中廣泛應(yīng)用，真正滿足大量開采、安全開采等需要。隨著礦山開采要求的不斷提高，大直徑深孑欲裂爆破法相應(yīng)優(yōu)化，一定程度上能夠擴大應(yīng)用范圍，保證我國礦山開采的安全性和規(guī)范性，最終礦山生產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益將同步提高。

二、礦山開采中預(yù)裂爆破技術(shù)指標(biāo)

（一）鉆孔技術(shù)指標(biāo)

炮孔直徑一般為5cm～20cm，根據(jù)開挖工作面孔深情況適當(dāng)縮小或擴大直徑?？讖酱_定后，以此為依據(jù)調(diào)整炮孔距離，正常來說，炮孔距離是孔徑大小的10 倍大。當(dāng)巖體質(zhì)地柔韌，則炮孔距離適當(dāng)擴大。例如，某礦山位于地質(zhì)構(gòu)造帶轉(zhuǎn)折區(qū)（斷裂構(gòu)造主要是逆斷層），構(gòu)造方向西南向，且褶皺平布。鉆井機型號為 XHR，預(yù)裂孔直徑為 10cm，牙輪鉆孔20cm。開采臺階期間設(shè)置孔徑10dm，主爆區(qū)孔距30dm～35dm，主爆孔排間距30dm。從整體爆破效果優(yōu)化角度來看，控制爆破工作面炮孔直徑/藥卷直徑約3.0，如果巖層結(jié)構(gòu)松散，則不耦合系數(shù)適當(dāng)擴大。

三、預(yù)裂爆破技術(shù)在礦山開采中應(yīng)用分析

（一）常見問題

預(yù)裂爆破技術(shù)為礦山開采提供技術(shù)支撐的同時，在安全管理、技術(shù)管理等層面存在一定問題。礦山開采以安全為前提，一旦發(fā)生安全事故，則參與者的生命安全無從保障，并且經(jīng)濟(jì)損失無法估量。預(yù)裂爆破期間易發(fā)生突發(fā)事件，原因分析可知，從業(yè)者安全意識有待強化，所執(zhí)行的爆破行為與實際要求相違背，再加上，爆破管理者急于求成，導(dǎo)致管理實踐流于形式，進(jìn)而增加安全隱患。技術(shù)管理階段，部分管理者因經(jīng)驗匱乏、管理能力不強而影響技術(shù)實踐效果，最終爆破理論與爆破實踐脫節(jié)，這對礦產(chǎn)資源高效開采起到阻礙作用?，F(xiàn)今，礦山開采存在多種爆破技術(shù)聯(lián)用現(xiàn)象，如果技術(shù)管理者顧此失彼，或者技術(shù)管理寬泛化，那么爆破技術(shù)利用率將大幅降低，使得礦山開采活動被動進(jìn)行，這對礦業(yè)經(jīng)濟(jì)長效發(fā)展將帶來負(fù)面影響。日后礦山開采難度會逐漸加大，且爆破技術(shù)不斷升級，對于管理人員來說要端正工作態(tài)度，與時俱進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)管理方法，如其不然，礦山開采水平得不到提高，且工程爆破技術(shù)價值片面彰顯。

（二）基本要求

預(yù)裂爆破技術(shù)優(yōu)勢要想全面發(fā)揮，需要技術(shù)實踐者在礦山作業(yè)環(huán)節(jié)遵循相關(guān)要求，否則，會增加開采作業(yè)風(fēng)險，導(dǎo)致礦山生產(chǎn)非常態(tài)化推進(jìn)。要求一，適當(dāng)控制貫通裂縫寬度，根據(jù)巖層軟硬度調(diào)整寬窄度，正常情況下，預(yù)裂縫寬度在5dm～ 10dm 之間。在此期間，經(jīng)現(xiàn)場試驗記錄振動波值，根據(jù)最佳貫穿裂縫減震效果確定裂縫寬度。對于技術(shù)實踐者來說，避免主觀臆斷和經(jīng)驗爆破，嚴(yán)格根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整開裂度。要求二，工作面不平整度在1.5dm 之內(nèi)，一旦大于這一數(shù)值，說明預(yù)裂爆破設(shè)計缺乏合理性，必將鉆孔參數(shù)調(diào)整工作具體落實。要求三，預(yù)裂面爆破顯見率大于83%，附近巖體結(jié)構(gòu)爆破裂縫徹底排查。要求四，爆破網(wǎng)絡(luò)。踐行雙導(dǎo)爆索模式，導(dǎo)索在各孔間有序連接，其中，主爆孔由非電雷管引燃、爆炸，單響量在0.15t 之內(nèi)。

（三）注意事項

露天礦山預(yù)裂爆破技術(shù)實踐環(huán)節(jié)注意相關(guān)事項，在保證安全生產(chǎn)前提下高效完成爆破任務(wù)，以便為后續(xù)爆破作業(yè)奠定良好基礎(chǔ)，從整體上提高礦山預(yù)裂爆破水平。

一方面，導(dǎo)爆索引爆的注意事項。爆破連線以間隔裝藥結(jié)構(gòu)為參考，最佳爆破效果呈現(xiàn)應(yīng)滿足前提條件，即預(yù)裂區(qū)爆響快于爆破區(qū)爆響速度，控制導(dǎo)爆索爆破速度約6500m/s，實際上，該速度值為傳爆管爆轟速度三倍。需注意的是，細(xì)致檢查雷管，如果雷管規(guī)格不達(dá)標(biāo)，或者雷管質(zhì)量較差，那么預(yù)裂爆破會出現(xiàn)提前或者延遲現(xiàn)象，最終擾亂礦山生產(chǎn)順序，并極易威脅礦工生命安全。此外，連接預(yù)裂區(qū)、爆破區(qū)線路時，針對主爆區(qū)爆破時間延遲處理。

注意事項二，預(yù)裂孔角度調(diào)整的注意事項。因為爆破階段會產(chǎn)生較大沖擊力和振動力，所以預(yù)裂孔角度發(fā)生明顯變化，對此要快速、妥當(dāng)調(diào)節(jié)預(yù)裂孔角度，使其保持穩(wěn)定狀態(tài)。

在此期間，客觀分析各項影響因素，并記錄角度變化情況，使預(yù)裂角適中調(diào)節(jié)操作有方向進(jìn)行，進(jìn)而縮短角度調(diào)節(jié)時間。現(xiàn)場鉆機沖擊器外徑與開挖內(nèi)徑、鉆桿外徑間契合度會改變預(yù)裂角;開挖面預(yù)裂角經(jīng)測量非90°，意味著外力不同程度分解水平力和垂直力;當(dāng)卡瓦內(nèi)徑>鉆桿外徑，經(jīng)水平方向作用力影響，軸線位置定會改變，進(jìn)而新卡瓦開孔度緩至約0.5°。對于技術(shù)操作者來說，應(yīng)在既定設(shè)計角度的基礎(chǔ)上增加約1.5°。

（四）安全措施

1、加大安全管理力度

礦山開采對安全工作高度重視，基于此，企業(yè)應(yīng)制定安全管理制度，并強化安全意識，以便規(guī)范安全管理行為。首先，嚴(yán)格檢查準(zhǔn)備進(jìn)場的預(yù)裂爆破設(shè)備及技術(shù)，即根據(jù)相關(guān)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢驗，一旦發(fā)現(xiàn)炸藥不合格，或者器具存在安全隱患，應(yīng)及時向上級匯報，深究相關(guān)負(fù)責(zé)人責(zé)任，直到炸藥、器具質(zhì)量達(dá)標(biāo)。其次，組織系統(tǒng)化培訓(xùn)。圍繞預(yù)裂爆破技術(shù)操作要點傳遞理論知識及相關(guān)技能，使爆破技術(shù)在作業(yè)實踐中有效化、安全化應(yīng)用，避免出現(xiàn)邊坡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、安全事故發(fā)生等現(xiàn)象。除技能培訓(xùn)外，面向全體礦工進(jìn)行安全教育，使其在爆破作業(yè)中佩戴安全裝備，盡最大可能減少人身傷亡現(xiàn)象。最后，實施監(jiān)管制度。針對預(yù)裂爆破技術(shù)實踐行為和安全管理情況全過程監(jiān)管，以此提高技術(shù)效用，爭取在短時間內(nèi)完成少作業(yè)量、高效爆破任務(wù)。

2、掌握技術(shù)管理技巧

預(yù)裂爆破技術(shù)精細(xì)化管理的重要性不言而喻，爆破施工化預(yù)裂爆破技術(shù)管理方案，以便正向指導(dǎo)預(yù)裂爆破行為。以淺眼爆破為例，管理者參照爆破說明書獲知相關(guān)參數(shù)，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查掌握實踐情況，據(jù)此了解預(yù)裂爆破技術(shù)可行性，待技術(shù)實踐阻力消除后踐行爆破施工行為。技術(shù)作業(yè)實踐階段，讓專職人員負(fù)責(zé)裝藥、填塞、孔深把控、起爆線路保護(hù)等內(nèi)容，避免出現(xiàn)盲炮現(xiàn)象。一般來說，預(yù)裂爆破技術(shù)規(guī)范化管理十分關(guān)鍵，對此要嚴(yán)格篩選爆破人員，通過從業(yè)資格證查證、爆破經(jīng)驗調(diào)查等方式為其提供參與機會。此外，成立專業(yè)化、高素質(zhì)預(yù)裂爆破隊伍，以便為礦山爆破提供可靠的人才支持。即便爆破環(huán)節(jié)出現(xiàn)突發(fā)事件，隊伍人員能夠臨危不懼，運用理論知識和豐富經(jīng)驗有效應(yīng)對，最大限度控制預(yù)裂爆破技術(shù)不利影響，避免經(jīng)濟(jì)損失擴大化。

四、總結(jié)

綜上所述，礦山開采規(guī)模逐年擴大，為實現(xiàn)高效開采、安全管理目的，國控礦業(yè)開發(fā)投資有限公司從實際情況出發(fā)，靈活運用預(yù)裂爆破技術(shù)，以此優(yōu)化礦山開采效果。我國礦山事業(yè)持續(xù)發(fā)展期間，預(yù)裂爆破技術(shù)實踐者要不斷細(xì)化技術(shù)指標(biāo)，將安全管理工作落實于過程，促進(jìn)礦山經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。日后預(yù)裂爆破技術(shù)在礦山開采活動中會大范圍應(yīng)用，確保工程爆破水平大幅提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]王有安. 預(yù)裂爆破技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用[J]. 冶金管理，2018.

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