爆破技術(shù)在采礦工程建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用研究

劉林

摘 要：在采礦工程施工中，環(huán)境保護(hù)以及成本控制至關(guān)重要，通過(guò)加強(qiáng)爆破成本控制能夠有效提升采礦經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，通過(guò)嚴(yán)格控制爆破規(guī)模，選擇適宜的炸藥類型等，可減少對(duì)周邊環(huán)境所造成的不良影響。在采礦工程施工中，可應(yīng)用控制爆破技術(shù)，選擇適宜的炸藥類型，優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)，提升爆破施工效果?；诖?，本篇文章對(duì)爆破技術(shù)在采礦工程建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：爆破技術(shù);采礦工程;建設(shè)項(xiàng)目;應(yīng)用

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)對(duì)資源的需求量越來(lái)越大，采礦業(yè)開(kāi)始呈現(xiàn)蓬勃向上的發(fā)展勢(shì)頭。采礦工程中的建設(shè)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工都不可避免地要受到地形地貌的影響，從而使整個(gè)建設(shè)過(guò)程異常復(fù)雜和困難。為了在合同規(guī)定的工期內(nèi)高質(zhì)量地完成礦井工程建設(shè)項(xiàng)目，需要選用合適的爆破技術(shù)以克服特殊地貌的影響。

一、爆破技術(shù)概述

爆破技術(shù)是利用炸藥等爆炸物在有限空間內(nèi)瞬時(shí)起爆，釋放出巨大的能量，從而破壞障礙物的原始結(jié)構(gòu)，達(dá)到特定的工程目的。爆破技術(shù)涉及物理與化學(xué)變化過(guò)程，使用過(guò)程中需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件、地貌環(huán)境以及作用目的選擇合適的炸藥物和起爆方法。據(jù)測(cè)算，1t 普通工業(yè)炸藥爆炸時(shí)瞬間溫度可達(dá)3500℃、氣壓可達(dá)10000MPa，釋放的能量可達(dá)3.67×106J，平均功率約4.86×108kW，在這種高溫高壓沖擊下，巖石會(huì)瞬間變?yōu)榱黧w或彈塑性體狀態(tài)。因此，爆破技術(shù)在特殊地質(zhì)環(huán)境的施工中獲得了廣泛的應(yīng)用，比如，采礦工程、礦井建設(shè)、隧道修建、水渠挖掘等。目前，我國(guó)廣泛采用的爆破技術(shù)中，以硝銨類炸藥的應(yīng)用最為廣泛，其他常用的炸藥有硝酸甘油、水膠炸藥等;常用的起爆器材有導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索、電雷管等。

二、采礦工程中的常用爆破技術(shù)

（一）預(yù)裂爆破技術(shù)

在預(yù)裂爆破技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①孔徑。對(duì)于孔徑大小，應(yīng)根據(jù)臺(tái)階高度選擇，一般需控制在50～120mm 之間。布孔間距為2～6m，孔深在6～15m 之間。②對(duì)裝藥結(jié)構(gòu)以及數(shù)量進(jìn)行控制。在炸藥分裝過(guò)程中，必須保證其在炮孔中分布均勻，炮孔底部夾制性比較大，很難產(chǎn)生預(yù)裂縫。對(duì)此，對(duì)于孔低一段線，應(yīng)適當(dāng)增加裝藥密度，通常情況下， 對(duì)于底部裝藥量，可適當(dāng)增加2～3倍。③炮孔填塞控制。在炮孔中，如果部分位置沒(méi)有裝藥，可能會(huì)造成炮孔頂部發(fā)生龜裂。對(duì)此，在炮孔填塞處理中，應(yīng)注意結(jié)合實(shí)際情況預(yù)留較大炮孔。對(duì)于孔深20%的位置，需做好填塞處理。④延時(shí)時(shí)間以及起爆順序控制。在預(yù)裂孔起爆中，要求在主爆破孔周邊60-80ms 范圍內(nèi)進(jìn)行起爆，在起爆過(guò)程中，可采用一根導(dǎo)爆索進(jìn)行起爆，另外，還應(yīng)注意根據(jù)預(yù)留孔數(shù)量進(jìn)行起爆，如果預(yù)留孔數(shù)量較多， 則可采用分開(kāi)起爆方式。

（二）地下采場(chǎng)爆破技術(shù)

地下采場(chǎng)爆破技術(shù)在當(dāng)前礦山開(kāi)采事業(yè)應(yīng)用中也受到了較多的限制，但和井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)有所不同。該技術(shù)在爆破過(guò)程中擁有兩個(gè)或兩個(gè)以上的自由面，爆破造成的炮孔數(shù)量關(guān)系較多，爆破面積也比井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)大。現(xiàn)階段，礦山開(kāi)采事業(yè)中使用地下采場(chǎng)爆破技術(shù)要提前準(zhǔn)備大量的炸藥，且爆破開(kāi)始前爆破工程師應(yīng)實(shí)地考察礦山狀況選取最為合適的爆破方案。應(yīng)用地下采場(chǎng)爆破技術(shù)前爆破工程師要展開(kāi)全方位的規(guī)劃工作，且爆破為了保障爆破達(dá)到預(yù)期爆破工程師應(yīng)當(dāng)考慮到爆破所產(chǎn)生的碎石堆放方法，進(jìn)而保障工程爆破技術(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)。按照地下采場(chǎng)爆破技術(shù)的深度和直徑可以將爆破技術(shù)劃分成淺孔、深孔、中深孔和洞室爆破。

（三）雷管爆破技術(shù)

雷管爆破技術(shù)是使用最廣泛、操作最簡(jiǎn)單的一種爆破技術(shù)，有普通雷管起爆和電子雷管起爆2種方式。普通雷管起爆是利用化學(xué)導(dǎo)索的燃燒來(lái)控制起爆時(shí)間，電子雷管起爆是利用電子計(jì)時(shí)電路控制起爆時(shí)間，這是二者最主要的區(qū)別。相比于普通雷管起爆，電子雷管起爆具有起爆時(shí)間易于控制、較易實(shí)現(xiàn)連續(xù)爆破且爆破效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是電子電路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要采取濾波技術(shù)防止電流噪聲對(duì)起爆電路的干擾，無(wú)形中增加了使用成本。

（四）井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)

井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)應(yīng)用時(shí)施工人員要對(duì)隧道、豎井、平巷等區(qū)域展開(kāi)爆破工作，同時(shí)要保障這些區(qū)域展開(kāi)爆破前處于單自由面的狀態(tài)中。通過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)，井巷挖掘爆破技術(shù)的應(yīng)用會(huì)受到掘進(jìn)斷面的約束，最終致使該技術(shù)爆破只能控制在1～3m 范圍內(nèi)。為進(jìn)一步推動(dòng)井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)正常進(jìn)行，爆破工程師應(yīng)該遵循施工流程展開(kāi)爆破工作，這樣才能夠滿足破碎之后的石塊和爆堆集中的要求。目前，研究人員對(duì)井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)展開(kāi)研究可以從下列幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)開(kāi)始，例如：炮孔直徑、炮孔深度、炮孔數(shù)量等。該技術(shù)在很久之前就已經(jīng)在中國(guó)礦山開(kāi)采事業(yè)中應(yīng)用，隨著不斷的發(fā)展和進(jìn)步該種爆破技術(shù)也進(jìn)行了革新。先前，該技術(shù)運(yùn)用分段爆破的方法展開(kāi)礦山開(kāi)采，這種方法要將礦井分成幾個(gè)不同的爆破段，最終根據(jù)流程依次爆破。

三、礦山開(kāi)采工程爆破的安全管理

（一）設(shè)計(jì)科學(xué)合理的爆破參數(shù)

爆破之前，需要確定科學(xué)、合理的爆破參數(shù)，根據(jù)巖體硬度、爆破廣度和深度等計(jì)算炸藥裝藥量;根據(jù)連續(xù)爆破時(shí)間要求設(shè)計(jì)起爆電路;對(duì)于不同的爆破巖體，需要根據(jù)計(jì)算出來(lái)的孔距、排距、孔深等數(shù)據(jù)布置加密孔; 對(duì)于爆破區(qū)域內(nèi)有夾層、裂隙、軟弱面的情況，需要結(jié)合這些層、縫、面的空間分布設(shè)計(jì)合適的空位等。每次爆破之后，要做好數(shù)據(jù)記錄，并根據(jù)爆破效果分析參數(shù)設(shè)置得是否合理、是否達(dá)到了預(yù)期目的，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以便于下次爆破時(shí)設(shè)計(jì)出最優(yōu)的參數(shù)、取得最理想的效果。

（二）制定合理的爆破方案

科學(xué)合理的控制爆破施工方案是保證采礦工程控制爆破施工能夠順利進(jìn)行的關(guān)鍵，在制定控制爆破施工方案時(shí)，必須嚴(yán)格遵循安全第一的原則。為了保障爆破方案科學(xué)合理，需根據(jù)礦山地質(zhì)地形勘測(cè)結(jié)果，對(duì)爆破方案進(jìn)行優(yōu)化處理。對(duì)于采礦爆破施工區(qū)域，可將其分為主爆破區(qū)以及其他爆破區(qū)兩種類型，在主爆破區(qū)，可適當(dāng)增加炸藥使用量。需要注意，主爆所產(chǎn)生的震動(dòng)比較強(qiáng)，因此，對(duì)于主爆破區(qū)，應(yīng)選擇地質(zhì)硬度較大的區(qū)域， 盡量減少爆破震動(dòng)對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所造成的不良影響。

（三）注意爆破過(guò)程中的安全防護(hù)

進(jìn)行采礦工程建設(shè)項(xiàng)目施工時(shí)，既要將施工成本控制在預(yù)算范圍之內(nèi)，更要保證施工質(zhì)量和安全。在爆破方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要計(jì)算爆破半徑，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃定安全區(qū)域;在爆破實(shí)施過(guò)程中，需要及時(shí)疏散相關(guān)人員，確保所有人都在安全區(qū)域內(nèi)后再開(kāi)始爆破，同時(shí)，要安排經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員實(shí)施爆破;爆破之后，要等待有毒有害氣體完全擴(kuò)散、明火和電火花等不會(huì)再次引發(fā)爆炸事故后，再安排清掃現(xiàn)場(chǎng)，清掃時(shí)要注意盡量減少震動(dòng)，以防引發(fā)山體崩塌、塌陷等自然災(zāi)害。

結(jié)束語(yǔ)

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，煤礦生產(chǎn)技術(shù)發(fā)揮著重要作用，影響著開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。其中爆破安全技術(shù)是采掘工作順利進(jìn)行的保障。為降低爆破工作中安全事故的發(fā)生，需在爆破中嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，提高工作人員的安全意識(shí)，保障爆破工作的安全性，進(jìn)而保證煤礦采掘工作有序、順利進(jìn)行。

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