井下鐵礦開采中深孔爆破技術分析

雷光輝++閆勝文

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.054

摘 要：在井下鐵礦的開采過程中深孔爆破技術可以完全根據礦山地貌規模的不同，選擇合適的開采手段，如開鑿技術和鑿巖打孔設備等，開采的過程中能夠借助多段微差的爆破方式，以此來有效地避免各種礦上開采事故的出現，促進開采安全性的顯著提高，并有助于開采周期的縮短、生產效率的提升與作業條件的改善，有助于促進生產效益的顯著提升。

關鍵詞：井下鐵礦 開采 中深孔爆破技術 分析

中圖分類號：TD235.33 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（b）-0054-02

鋼鐵工業一直以來都是我國國民經濟的支柱性產業，近年來伴隨著國民經濟的快速發展，鋼鐵需求量在國內與日俱增。2010年之前我國的鐵礦開采仍然還是以露天開采為主，隨著開采進程的不斷加快，以露天開采的企業面臨的危機越來越多，故在今后鐵礦石的開采過程中井下開采逐漸成為一種重要的趨勢。中深孔爆破技術憑借著較高的開采效率、較短的周期、較少的爆破飛石以及較高的可行性而被逐漸應用到井下鐵礦石的開采過程中去。

1 中深孔爆破技術探討

中深孔爆破技術主要應用于土方石的爆破工程中，若將其應用到地下采礦工程中會取得非常高的經濟效益。近年來，隨著我國社會經濟的高度發展和科學技術的日益進步，深鉆孔技術與設備較之前獲得了顯著的改善，極大地促進了中深孔爆破技術的效果，與此同時所帶來的巨大經濟效益引起了人們的普遍關注。

中深孔爆破技術在一定程度上能夠對不同工程中的各種要求進行綜合考慮，進而有助于爆破指標和經濟指標的顯著改善，最終實現工程成本降低的目的。爆破質量的良好與否直接決定了巖體破碎的質量、大小、底根以及爆堆的松散程度等。同時，在整個爆破過程中如果能夠對最小抵抗線進行科學且合理的控制，則爆破過程中所產生的各種危害、向后的拉裂、側裂與噪音的降低、飛石、振動等都在很大程度上獲得顯著的降低。

另外，中深孔爆破技術相關指標的改善主要是建立炸藥使用量減少的基礎上，促進爆破產量的顯著提升，在促進碎石條件改善的基礎上對后續一系列的工作程序進行有效的控制，如裝載、鉆孔和二次破碎等，進而有助于促進綜合成本的降低。因此，在實際施工過程中需要對爆破的參數進行科學的選擇，通過優化各項施工工藝來保證良好成效的取得。

2 中深孔爆破技術參數

2.1 炮孔的深度與直徑

現階段，應用在工程中的中深孔鉆機的直徑通常在80～200 mm之間，鉆機的類型與巖石的特性在一定程度上仍然直接決定著具體的直徑D，若一旦將鉆機的型號確定下來，則孔徑便是固定的，一般情況下45 mm、80 mm、100 mm、150 mm是常用中深孔的孔徑值。

掏槽孔孔距，中心孔距其他各裝藥孔的距離是500 mm；各裝藥孔之間的距離為600 mm，輔助孔布置在距中心700 mm對角線上，周邊孔距輔助孔應取700 mm。

2.2 最小抵抗線

最小抵抗線W一般情況下中深孔進行爆破的主要參數，偏大和偏小都會對爆破效果造成一定程度的影響，若炮孔前排的抵抗線太小，則要想取得同樣的爆破效果就必須準備更多的炸藥，進而鉆孔作業的時間會有所延長，還會產生眾多的飛石，最終導致工程進度的拖慢；若炮孔前排的抵抗線太大，則會由于在炮區內無法將炸藥推出，而導致嚴重拉裂和后沖現象的出現，進而底根與體積較大的石塊會大量出現，最終同樣也會影響爆破時施工的進度。

3 巷道掘進爆破

巷道掘進爆破主要是在保證作業區不會受到任何威脅的基礎上，爆破掉原先所規定的巖石斷面，以此來促進運輸和作業用巷道的形成，該種爆破技術由于使用較小的炸藥量，故所能夠爆破的區域面積十分小，且爆破自由面有且只有一個。在爆破的實行過程中要根據炮眼功能的不同進行科學合理的布置，以此將施工的具體方法、起爆的實際順序以及爆破的參數等確定下來，根據爆破作用的不同可以將炮眼分為4種類型，即底眼、周邊眼、崩落眼以及掏槽眼。把空孔當作自由面和補償空間，利用大孔徑的掏槽孔將爆破空間擴大，如圖1所示，1段爆破后將加大自由面的形成，為輔助眼、周邊眼的爆破創造有利條件，同時在輔助孔和周邊孔幫助下的爆破效應最終有利于切割天井的形成。

同時，基于巷道掘進爆破的自由面只有一個，故在對工作面進行掘進的過程中需要找到合適的位置來進行炮孔的布置，在提前起爆的前提下促進掏槽口的形成。直眼和斜眼兩種是最常用的掏槽方式，其中直眼掏槽普遍是適用于巖石硬度為中上度、斷面較小的巷道進行掘進，基于炮眼并沒有任何的角度便有助于控制整個施工操作的過程，且爆破完成后所產生的拋棄渣距離相對較小、爆堆集中分布，進而運輸起來十分方便，多個鉆機可以互不干擾地同時進行工作，工作效率大大提升。然而，斜眼掏槽作為一種比較常見的方式，完全可以按照周圍巖石的性質、作業面的實際大小進行不同方式的選擇，以此便可以通過使用較少的炸藥和挖較少的槽孔來取得良好的效果。

4 光面爆破

光面爆破的顯著優勢集中體現在能夠最大限度地確保開挖作業的光滑、平整以及周圍作業面的穩定。在巷道掘進過程中，光面爆破通常在最后起爆，以此有助于與巷道的成形。通過在四周巷道的巖石上面多布置一些相對比較平行的小間距炮孔，然后一起引爆，進而有助于將整個巷道的大致輪廓得到。

為確保良好爆破效果的取得，需要注意以下相關事項：在連續性裝藥的過程中對藥量進行嚴格的控制；盡量使用那些爆炸速度低的炸藥，各個炮孔之間應該保證一定的距離，不能過于緊密；為獲得最佳的爆炸效果，需要將所有的炮孔同時引爆。

5 結語

近年來，國內外的眾多學者都深入性地研究了中深孔爆破技術，相關的工程實踐、模擬實驗以及理論等都有了長足的發展。同時，隨著新學科的不斷引入，爆破技術在彈性、巖體、爆炸以及斷裂力學的基礎上逐漸獲得了更多的發展機會。盡管當下爆破技術中仍然存在著許多不能進行量化考慮的因素和帶有明顯經驗性的公式，但是相信隨著科研工作的不斷深入，最終能夠實現對爆破精度的有效控制。

參考文獻

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