■ 湯四山
(銅陵有色銅山礦業公司安徽銅陵247100)
論"逐孔爆破"技術在我國礦山開采中的應用
■湯四山
(銅陵有色銅山礦業公司安徽銅陵247100)
逐孔爆破為礦山開采施工中的重要工序,爆破質量可對礦巖粉碎、運輸、鏟裝等工序的成本及生產效率產生重要影響,因此要通過合理選擇爆破技術提高爆破質量、降低爆破成本。文章分析了逐孔爆破技術的優勢,在此基礎上探討了礦山開采逐孔爆破技術的應用情況,并分析了逐孔爆破技術的應用效果。
逐孔爆破技術礦山開采逐孔爆破爆破質量爆破安全事故
礦產資源是支撐經濟發展、社會發展的物質基礎,可以按用途及性質將礦產資源分為三大類,即能源礦、非金屬礦及金屬礦。由于礦產資源儲量有限,所以在開采礦產資源的過程中應注意合理選用工藝技術,以提高開采率,減少亂采亂挖行為,避免礦產資源被浪費或遭到破壞。在礦山中開采礦產時還應注重保護生態環境,因此對于采礦技術有著更高的要求。本文結合實踐經驗對礦山開采逐孔爆破技術的應用情況進行了分析,旨在有效提高礦產資源的開采率。
逐孔爆破工藝指的是完成預爆破水平面的布孔工作后,在縱向排列與橫向排列的炮孔中設計不同延期時間,使同一列或同一排中的炮孔延期時間的間隔相同。
與起爆點二維平面相連的炮孔延期時間、起爆時間可以通過累加計算得出,每個炮孔為獨立起爆。如此一來,爆破過程便具有逐漸向前推進的特點,在時空上實現了逐孔爆破,直至所有炮孔均爆破完成。逐孔爆破工藝具有震動小、沖擊波小、能耗低、大塊率低、飛石危害較小等特點,因此被廣泛應用于國內的礦山開采工作中。
礦山爆破過程可受到多種因素的影響,包括礦山環境、水文地質及礦山地質等,內在規律較為復雜,但逐孔爆破過程具有綜合作用,因此可以保證礦山開采的順利進行。逐孔爆破具有的作用包括應力波相互疊加、增加炮孔爆破自由面及降低震動強度。在實現逐孔爆破時,先起爆與后起爆之間的延遲時間為數十毫秒左右,因此后起爆點可以在先起爆點應力震動未消失時完成起爆,在起爆過程中可受到預應力作用的影響,因此可以相互疊加應力波及增強爆破點的石塊破碎效果。另外,逐孔爆破時形成的先爆孔呈漏斗狀,后爆炮孔可以將爆破漏斗作為自由面,如此一來就可以將自由面增加至2~3個,在爆破自由面增加時就可以將炮孔能量集中于拋擲作用,進而使巖石相互碰撞的次數增加,減小大塊率及提高出礦效率。此外,逐孔爆破還具有降低震動強度的作用。逐孔起爆時采用的單響藥量較少,因此可以有效降低震動強度。
2.1工程概述
某礦體以傾斜、緩傾斜中厚礦體為開采主體,主要應用無底柱分段崩落采礦法。礦塊長50 m,寬度為礦體厚度,一般為6~10 m。采場沿礦體走向布置,分段高度為10 m,利用斜坡道及脈外分段平巷(規格2.5 m×2.5 m的1/3 b三心拱)作為鏟運機及人員、材料、通風的主要通道。斜坡道與脈外聯絡巷布置于礦體下盤,穩定性較好。穿脈垂直礦體走向布置,采用2.5 m×2.5 m的1/3 b三心拱斷面,穿脈間距為25 m。回采巷(2.8 m×2.8 m的1/3 b三心拱)沿礦體走向布置于礦體下盤邊界與圍巖交界處,極易滑動,極易發生冒頂、塌方等安全事故。采用光面爆破與噴錨網聯合支護技術。1個采場布置1條溜井,故溜井之間的距離約50 m;2個采場之間共用1條通風井。
2.2試驗地點選擇
試驗地點選擇條件:
(1)必須選在采用無底柱分段崩落采礦法的中厚礦體地段。這是運用中深孔逐孔起爆技術的先決條件;對于薄礦體,炮孔較淺,裝藥量及爆破擾動都不大,不需要采用孔間微差爆破。
(2)礦石條件要具有代表性。所選試驗地段的礦石條件比較“軟”,抗強擾動的能力較差。如果試驗地段的礦巖條件較好,那么試驗結果不具有一般性,不能說明井下扇形中深孔逐孔起爆技術的作用。
(3)試驗采場要兼顧礦山生產,以便觀測微差爆破的參數是否合理并適當進行調整。
綜上所述,試驗采場選擇在720分段22~24線第二采場(圖略)。此采場也是光面爆破及噴錨網聯合支護技術的試驗地點。
2.3試驗材料
試驗材料:2號巖石乳化炸藥(藥卷直徑25 mm,長200 mm)、非電毫秒導爆管(配1,2,3,4段)、電雷管、起爆器、塑料管(直徑38 mm左右,長13 m)、炮泥、導線(250 m左右)、8號鐵絲(長3~5 m)等。
2.4連線和爆破
連線是逐孔微差爆破重要的一環。連線是將一組電雷管連接到出露在炮孔外部的導爆管上,然后再將起爆器、導線與電雷管并聯起來。連線時,應該嚴格按照爆破安全規范來進行操作,確保安全。且連接導線與電雷管腳線時,一定要將導線的另一端短接,以防導線中殘余的電壓引爆電雷管,發生安全事故。
連線完畢后最后進行爆破。爆破前,為確保安全,應該在爆破地點周圍200 m范圍內所有巷道口設置警戒,以防工人誤入爆破地點。當所有人撤離到爆破地點200 m以外時,才能進行起爆器與導線的連接和爆破。如果發生拒爆,不能馬上進入爆破地點進行檢查。要等待1~2 h后確保安全后,才能進入爆破地點。
綜上所述,在礦山開采工作中應用逐孔爆破工藝可以獲得良好的經濟效益及社會效益。因此要注意根據礦山實際情況合理優化及應用逐孔起爆技術。在應用逐孔爆破工藝的過程中需考慮礦山地質情況,并合理選擇微差時間及起爆網絡等相關參數,以便獲得良好的爆破效果,減少爆破安全事故。
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F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-450-1