爆破技術在采礦工程中的應用探析

黃偉

摘要：爆破采礦技術的發(fā)展和應用，可以有效提高采礦的效率，減少工作人員的工作壓力，推動采礦行業(yè)的發(fā)展。同時，為了保證采礦的安全進行，要對爆破采礦技術可能引發(fā)的安全隱患進行細致分析，并采取必要的預防措施，提高爆破采礦的安全性和可靠性，為各行各業(yè)提供充足的礦產資源，促進社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展。

關鍵詞：采礦工程；爆破技術；應用

中圖分類號：D922 文獻標識碼：A

一、爆破技術的概述及原理

爆破作為一門科學技術應用很廣，最常見的是在采礦開山，修鐵路、公路用鉆爆法來開掘隧道。它是利用炸藥爆炸產生的巨大能量破壞某種物體的原結構。特別是石方開挖、礦山開采等工程中尤為不可缺。目前，我國常用的爆破采礦技術中應用的炸藥有硝銨類炸藥、硝化甘油炸藥、水膠炸藥等，其中硝銨類炸藥的應用最為廣泛。常用的起爆器材有電雷管、導爆索、導爆管等。

爆破采礦技術的基本原理為：炸藥在外力的作用下發(fā)生爆炸，同時釋放出大量熱量并形成高熱氣體，利用炸藥爆炸時產生的沖擊力擊破礦石。由于炸藥爆炸時很容易造成安全事故，所以必須按照爆破的技術操作規(guī)范進行，并采取相應的安全防護措施。

二、爆破采礦技術中存在的安全隱患

1、地震

在一般情況下，位于地下深處或者是具有特殊地質條件的才會使用爆破采礦技術。所以在爆破中選擇的位置不當可能會造成巖層結構破壞，嚴重的會造成地質災害。

2、飛石

飛石可以說是在采礦中最危險的原因，在炸藥爆炸沖擊力的影響下，飛石的動能也是巨大的，可以說就像子彈一樣，而且在爆破中產生的飛石是很多的，方向也是不確定的，嚴重的威脅工作人員的生命，必須要有嚴格的防護措施。

3、沖擊波

炸藥爆炸的一瞬間釋放的能量是極為巨大的，在相對狹小的礦井環(huán)境中，會產生巨大的沖擊波，如果沒有采取必要的防護措施，可能造成設備的損壞和人員的受傷。

4、噪音

噪音是爆破施工不可避免的問題，但相對而言也是威脅最小的問題。一般情況下，采礦作業(yè)都在人跡罕至的野外環(huán)境中，噪音可以造成的影響微乎其微，采礦人員只需要做好自身的防護工作，就可以完全避免噪音的危害。

三、爆破采礦技術的發(fā)展和應用

1、無限分段起爆網路技術

在爆破采礦技術的應用中，經常出現(xiàn)多個爆破點同時保證的現(xiàn)象。為消除礦山開采工作的隱患，現(xiàn)代爆破采礦技術普遍采用無限分段起爆網路技術，即將非電導爆管爆破網路起爆，并呈現(xiàn)炮孔內外結合延時。由于無限分段起爆網路技術起爆前無法使用儀器設備檢查，所以為確保起爆網路傳播的準確性，孔外要采用連側網路傳導。

2、等離子爆破技術

等離子爆破技術屬于新型的高端爆破技術，其基本操作十分簡單：首先，在巖體上開出一個孔洞，向孔洞內部注入電解液，將一個可以重復利用的電極插入孔中。然后，通過電容器發(fā)出的脈沖功率，將電解液轉換為高溫高壓的等離子火焰，對巖石進行爆破。這種爆破技術在實際運用中，有兩種模式：其一，將設備放置在可以移動的二次碎石車上，對爆破后體積較大的石塊進行二次爆破，主要用于地下礦和露天礦。其二，可以用來進行連續(xù)開采硬巖的爆破。例如，在對礦井通道進行清理時，可以使用攜帶爆破設備的礦車，沿礦道進行逐步清理，避免石塊體積過大影響正常運輸。

3、堵塞爆破技術

堵塞爆破技術在采礦的爆破中發(fā)展和運用的時間較長，傳統(tǒng)的堵塞物質都是巖石的粉末和砂土，主要目的就單純是為了堵塞炮孔，在爆破的效果和質量的提升上沒有起到明顯的作用。結合相應的研究和實驗表明，將堵塞物質換成為水，不僅能夠提升爆破的質量和效果，還能夠降低爆破的成本。在對該技術進行運用時，要對水炮孔的實際情況進行勘察和研究，如果出現(xiàn)了封堵現(xiàn)象，可以將經過防水處理過的炸藥包放到爆孔中，將里面的的水擠壓出來，讓炸藥包和炮孔壁保持緊密的貼合，而如果炮孔中沒有出現(xiàn)封堵，可以將防水炸藥包放入到炮孔內，在向炮孔中注如水，直到合適的堵塞位置，例如，在對挖爆破孔的時候，可能出現(xiàn)較大的空隙，這樣會影響爆破的質量，在這種情況下就可以使用堵塞爆破技術，用水對空隙進行堵塞，提高爆破效果。

4、水膠炸藥爆破技術

目前我國采礦行業(yè)使用的炸藥，一般都是錢油炸藥，憑借其低廉的價格和良好的性能獲得了廣泛的應用。但是，錢油炸藥在爆炸時，具有極高的可燃性，可能引燃爆炸產生的粉塵，造成安全事故，尤其是對于硫含量較高的礦床進行開采時，引燃的機率更大。因此，需要對其進行改進和創(chuàng)新，降低炸藥的相對引燃性。使用水膠炸藥，可以滿足這一要求，避免二次爆燃事故的發(fā)生。例如，在對含硫量較高的煤礦進行采集時，可以采用水膠炸彈，從而避免燃燒事故，保證煤礦開采的安全性。

5、精確爆破技術

在我國建設長江三峽大壩時，要從山中開挖出一條水道，這個開挖的方量在4000多萬立方左右，工程量巨大，因此采用的是深孔、預裂和光面爆破技術。該技術就是在主爆區(qū)爆破之前，沿設計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，緩沖、預裂開以后，爆破振動波就傳不過去了，不會對坡面造成危害，也可以保護那邊坡的安全。光面技術，就是炸了以后，預留一圈保護層，打一排爆炸孔，把它炸掉。在我國，這種精確爆破技術發(fā)展很快，已經普遍應用與大型水壩的建設中。

6、電子雷管爆破技術

電子雷管和普通雷管存在區(qū)別就是，普通雷管在引爆之前使用化學物質的燃燒來延遲爆炸時間的，而電子雷管在設計制造中已延時的順序進行編程處理，在進行爆破的時候，電子雷管就會根據(jù)編好的程序相鄰的順序號中進行延時間隔起爆。電子雷管的延時可以人為的設定在起爆器中。每一發(fā)電子雷管都有一個防護濾波器，濾波器都會和環(huán)行線一起進行工作，能夠對爆破現(xiàn)場一些機械產生的雜散電流和無線電波進入到雷管電路帶來的爆破影響和安全隱患進行有效的控制。電子雷管爆破精度較高而且安全性很高。

7、激光和光纖起爆系統(tǒng)

激光和光纖起爆系統(tǒng)盡管由兩部分構成，但是是由同一臺激光裝置控制。通過對光纖母線和光纖腳線進行照射，從而引爆。作為一種新型的起爆系統(tǒng)，激光與光纖起爆系統(tǒng)的優(yōu)勢在于引用激光來做雷管起爆的能力，減少了雜散的電流對起爆系統(tǒng)的不良影響，從而減少了因為漏電造成的誤爆事故。同時，人群不易受到激光照射的不良影響，進行遠距離起爆也是這種起爆方法的優(yōu)點之一。激光點火、續(xù)燃的功能較好，安全性能較高，現(xiàn)場不易產生火藥殘留的現(xiàn)象，而且效果與電雷管的效果基本一致，值得廣泛提倡。

四、提高爆破技術效率的對策

首先要選擇合理的爆破方式，起爆方式對于爆堆的分布狀態(tài)、爆堆塊度的均勻程度有著極大的影響。要根據(jù)現(xiàn)場爆破的實際情況、地理環(huán)境、巖石情況、氣候因素等選擇合理的起爆方式；其次要制定出適當?shù)难悠跁r間，比如露天采礦的深孔爆破技術通常采用較短的延時起爆；還要注意對飛石的安全控制，在采礦過程中，飛石主要產生于孔口與前排位置，所以，對于這兩個位置要做好相應的防護措施；最后，要加強爆破現(xiàn)場的管理措施，通過強化管理手段，能夠有效的提高爆破的裝藥質量，能夠更好的控制爆破的每一個環(huán)節(jié)，從而提高整個爆破工作的施工質量。

結束語

爆破技術廣泛應用于采礦工程，在國家的經濟發(fā)展和建設中占有重要的地位。爆破技術在漫長的發(fā)展過程中，也逐步得到完善，隨著新型爆破技術的研發(fā)和應用，現(xiàn)代爆破采礦技術的安全性也得到了顯著的提升。

參考文獻

[1]葛德志.爆破技術在采礦工程中的應用探析[J].黑龍江科技信息，2013，29：136.

（作者單位：重慶市地勘局205地質隊）