論露天礦山深孔臺階爆破技術的現狀與發(fā)展

許祥華

摘? 要：從當前的露天礦山中深孔臺階爆破發(fā)展情況來看，結合自身從事露天礦山的工程實踐經驗，重點分別從起爆系統(tǒng)電子化、爆破作業(yè)智能化和綠色化等角度探討了露天礦山深孔臺階爆破技術的發(fā)展現狀及趨勢，希望對于今后全面提升露天礦山深孔臺階爆破技術發(fā)展水平有所幫助。

關鍵詞：露天礦山;深孔臺階爆破技術;智能化;電子化;綠色化

結合當前的露天礦山中深孔臺階爆破工程實踐情況來看，只有保障其較高的質量要求，這樣才能更好地全方位推動礦山開采的安全高效地完成。隨著采礦技術的快速發(fā)展，特別是在當前的智慧礦山、綠色礦山、數字礦山的背景下，我們應充分重視將信息化技術、人工智能技術、大數據、5G技術融入到露天礦山深孔爆破技術中，這樣才能更好地迎合時代發(fā)展的要求。

1 起爆系統(tǒng)電子化

我國的電子雷管在2017年逐步開始推廣應用，并得到快速發(fā)展機會。在全方位完善電子雷管技術標準的基礎上，起爆系統(tǒng)的電子化必然是發(fā)展趨勢。同時，在應用實踐中，可以充分通過電子芯片取代延期藥能滿足具體的延時要求，通過特定的實際需求來滿足具體的高精度延時的控制目標。具體來說，結合礦山臺階爆破發(fā)展情況，在電子雷管的應用實踐中，能有效起到控制爆破振動有害效應，實現精確化延時目標，較強的安全性以及較強的可追溯性的優(yōu)勢。

但是不可否認，在應用環(huán)節(jié)依然存在著一系列的問題，表現為：較高的盲爆率、拒爆、存在著損壞芯片模組器件情況、出現壓死電子雷管情況等，這樣肯定意味著安全隱患問題以及要承受較大的經濟損失?？傮w上電子雷管應用大都屬于初級階段，在不斷的技術進步的影響下，成熟化的電子雷管產品必將推動工程爆破技術的發(fā)展。

2 爆破智能化

2. 1 智能鉆機系統(tǒng)

結合智能鉆機系統(tǒng)的特點，主要是借助先進的傳感器技術，能結合工況要求，實現爆破設計系統(tǒng)及炸藥裝填系統(tǒng)提供大量的可用數據，這樣有助于降低對于人工經驗的依賴，大大提升成孔質量。借助智能化技術的快速發(fā)展，利用GPS 技術能實現自動定位鉆機臂架，滿足于定位的高效工作及現場標記等要求，便于開展高質量的鉆孔監(jiān)控管理。

具體實踐中，能從爆區(qū)巖體性質出發(fā)科學化落實爆破參數，進而能利用先進的智能技術，有效滿足于借助于鉆井數據來實現巖性識別工作，具體涉及到鉆井速度、回轉速度和鉆頭上的軸向壓力與扭矩等方面。從應用實踐來看，美國的 Bulgrus - Erjie所研制的牙輪鉆機中HolePro智能系統(tǒng)，能較為準確預測巖石硬度，滿足于牙輪鉆機鉆進的智能化發(fā)展。

2. 2 智能爆破設計系統(tǒng)

在具體的爆破作業(yè)實踐中，合理化進行爆破參數設計工作，直接影響到爆破質量及后續(xù)工程的效率。在開展智能化設計的實踐中，可以結合相應的爆前信息和爆后信息的基礎上，通過收集大量的樣本數據內容，借助于專家系統(tǒng)、神經網絡學習等方式，能實現良好的爆破效果與爆破參數的隱性關系，更好地提供高質量的爆破設計。正是由于智能爆破設計系統(tǒng)的不斷進步，才能更好地從實際出發(fā)來實現預期的理想化的爆破效果。

2. 3 炸藥現場混裝技術

所謂的炸藥現場混裝技術，主要是借助于混裝車的定位系統(tǒng)優(yōu)勢，能構建炸藥流量計量的功能，這樣能滿足在爆破區(qū)中的炮孔定位以及定量裝藥的混裝要求。這種方式能發(fā)揮出車載混拌的優(yōu)勢，實現半成品炸藥或原材料的現場攪拌及敏化處理的要求。在此基礎上，借助于合理化的泵送及螺旋輸送的方式，通過5分鐘左右的發(fā)泡處理，這樣就可以構建成炸藥模式。借助于這種方式，能滿足于炸藥制備、運輸和裝填的標準化及一體化的要求。從應用實踐角度來看，這種方式能落實具體的安全性要求，避免傳統(tǒng)模式下可能存在著路途運輸、倉庫存儲以及裝藥環(huán)節(jié)中的安全隱患問題。在此環(huán)節(jié)中，能將智能化控制技術融入到炸藥各組分的比例控制中，借助于不同巖體情況，落實智能化算法來滿足于炸藥密度、爆速等參數優(yōu)化，落實滿足于波阻抗與巖石波阻抗的匹配要求，實現預期的爆破要求。

3 爆破綠色化

3.1 爆破粉塵控制方法

結合露天爆破的情況來看，特別是將捕塵措施落實在巖塵形成蘑菇云及擴散環(huán)節(jié)，往往體現出較大的難度，無法實現預期的效果。具體來說，爆破降塵方法主要應用在粉塵粒子起跳階段。主要涉及措施為理想。因此，目前爆破降塵方法主要是在粉塵粒子起跳階段予以控制。 常見的降塵措施包括干式除塵、濕式降塵和聯合式除塵等情況。具體來說，當前的濕式降塵技術具有較為廣泛的應用空間，涉及到壓力水降塵技術、爆破水袋降塵技術、泡沫降塵技術以及水幕簾降塵技術等方面的內容。

3.2 沖擊波與噪聲的防治措施

針對炸藥爆炸瞬間而在空氣環(huán)境下構建的壓縮波來說，這種爆破沖擊波影響不可忽視。在這樣的背景下，借助于噪聲和振蕩方式能構建爆破沖擊波超壓，并受到諸多方面的因素影響。同時，考慮到作用在巖石及空氣的介質影響下，在由于工況環(huán)境的影響，這樣開展對于空氣沖擊波的預測和控制往往具有一定的挑戰(zhàn)性。在具體的研究工作中，影響到空氣沖擊波強度的因素涉及到裝藥量、炮孔長細比和最小抵抗線等方面，從這個角度來看，就應從整體上出發(fā)來合理化明確安全措施，在具體的實踐中，為了有效抑制爆破沖擊波的強度，常見的控制措施如下：一是，可以結合實際來增強首排炮孔抵抗線;二是，落實要求爆破方向應背離公眾區(qū)域;三是，可以進行炮孔填塞高度的適當增加，并能綜合考慮到具體的場地平整要求、破碎效果以及飛石影響因素;四是，落實炮孔填塞的質量;五是，在爆區(qū)頂部位置，應設置相應的聲障措施，有效增大傳播的阻力。

4結語

綜上所述，結合當前的露天礦山深孔臺階爆破發(fā)展情況，結合當前的科學技術發(fā)展情況，分別探討了相應的起爆系統(tǒng)電子化、爆破作業(yè)智能化和綠色化等內容，對于全面保障提升露天礦山企業(yè)的核心競爭力，實現企業(yè)的高效、安全、綠色、低碳發(fā)展具有重要意義。

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