逐孔起爆技術在露天煤礦深孔爆破中的應用

姜德程

摘要：對于煤礦開采工作中的深孔爆破技術是影響開采工作順利進行的關鍵，因此需要結合對應的先進技術，確保爆破工作的安全。在之前的露天煤礦當中，一直使用比較傳統的爆破技術，這種技術的爆破率非常低下、爆破過程中所浪費的資源比較多以及爆破之后產生的礦石塊比較大等，由于這些問題的存在，提出新型的爆破技術是非常重要的。關于逐孔起爆爆破技術，對其主要優點以及主要原理實施比較詳細的論述，并和露天煤礦的具體生產情況相結合，確立一套和爆破參數相符合的技術，將其投入到生產之后，會對該煤礦的工作造成比較積極的影響，也會對企業帶來較大的經濟效益。與此同時，同類煤礦在實施爆破任務的過程中可以對其進行參考。

關鍵字：爆破，技術，煤礦

引言

爆破在露天煤礦的具體生產當中屬于比較重要的一項工作環節，爆破的質量好壞會對煤礦的采掘以及后續的運輸等造成嚴重的影響。如果在爆破之后出現巖體的滑落就非常容易磨損運輸設備，使得其使用壽命大大降低，進而造成工人具備較大的維修負擔。面對這種情況，就需要實施二次爆破，保障煤塊以及規定的尺寸之間相適應。但是這樣就會使得企業的生產成本得到增加，并且還會出現其他的一些問題，實施普通爆破會帶來非常多的問題：噪聲比較大，礦石的大塊率比較高;噪聲影響較大，對施工人員造成較大的安全隱患;工作成本比較高，爆破的能量利用率比較低;爆破結果會對設備造成較大的影響以及設備的故障率較高等。面對這種大背景，使用逐孔起爆微差爆破技術是非常重要的，其具備非常多的優點：爆破震感比較小、礦石的快度的代銷比較合適，能量的利用率比較高等，使用這種技術可以使得工作成本大大的降低，煤礦的產出量得到增加。在對逐孔爆破技術進行持續的改良以及完善之后，在礦山爆破當中已經成為了一種比較主要的方式。

1.中深孔爆破的具體方案

當前，礦山的中深孔采場寬度大致為40m，分段高度大致為17m，中深孔孔深大致為15～17m。使用鉆頭直徑為Φ200mm的D245S型鉆機，排距大致為6m，孔底距大致為9m。在國內外的礦山當中，實施孔底起爆技術取得了非常良好的效果，面對某鐵礦的具體開采現狀以及開采技術條件，礦山實施了中深孔爆破工藝的優化試驗，并最終使用逐孔起爆控制爆破技術。

1.1裝藥起爆位置的轉變

傳爆方向也由之前的孔口至孔底逐漸的轉變為從孔底到孔口。孔底起爆可以使得爆炸產生的沖擊波得到增加，使用孔口起爆為了保障傳爆的可靠性，使用全孔布置導爆索，在起爆的過程中，導爆索的傳爆速度和炸藥相比較要高，因此，全孔炸藥會在同一時間起爆，爆轟在巖體的時間也會比較短。孔底起爆沖擊波會逐漸的傳向自由面，起爆之后出現的沖擊波會受到后方裝藥以及較長距離孔壁的約束，其爆炸能量會在巖體上起到作用，炸藥起爆之后，會出現高壓區，這樣爆破能量就會逐漸的傳向巖體，實施孔底起爆可以使得孔口起爆的沖擊波孔口的具體逸散現象得到避免，降低了對眉線的破壞。在爆破沖擊波對巖體不斷作用的過程當中，疊加的應力波會逐漸的傳向巖體的自由面，這樣使得巖石的破碎非常的迅速。

1.2同排逐孔起爆的相關技術

同排炮孔分別會使用不同的延期時間，但是位于一排或者一列當中的具體炮孔具備一致的延期時間間隔。在二維平面內，從起爆點開始，每個炮孔的起爆時間會在孔以及排間的基礎上使得延期時間得到累加，和周圍炮孔相比較，屬于各自獨立起爆。

2.應用原理

2.1臺階爆破空間以及能量之間相互補償

爆破的時候，先爆炮孔會把巖石迅速的進行推出，這樣就可以為后續的起爆炮孔提供較大的自由面;保障巖石在移動中存在較大的相互作用空間，之后，爆炮孔的具體爆炸能量會對先爆炮孔爆破的巖石起到推動作用，會使巖石間相互碰撞的作用得到增加，從而對爆破破碎度以及爆堆的具體松散度起到擴大的作用。也可以這樣講，逐孔起爆使用毫秒級延期，先爆破的炮孔在應力波還沒有消失之前，后續炮孔就會逐漸的爆炸，這樣會出現爆炸應力波的一種疊加情況，使得應力波對巖石的具體破碎時間得到增加。

2.2最小抵抗線的具體原理

實施逐孔起爆技術，后續的炮孔會在首排炮孔起爆后的具體應力線上，前側炮孔內的炸藥出現爆炸之后，相應的沖擊波會對后續煤層提供3個自由面。因此，逐孔起爆技術可以提供比較多的最小抵抗線。

2.3降低地震波

逐孔起爆是在分階段以及分時間的基礎上完成的，在同等炸藥量下，如果發生爆炸，對地面的沖擊和同時起爆相比較是較低的。縱觀實際爆破之后，具體震感以及檢測數據的數值，使用逐孔起爆方式可以使得地震效應減小大致為30%～70%之間，這種方法可以降低爆破振動所帶來的危害，保障礦架具備穩定性，因此在露天礦爆破作業當中使用的非常廣泛。此技術具備的優點：可以降低爆破震動;裝藥量不會受到限制;爆破飛石的距離大大的減小;大塊率比較低;起爆網絡的安全性比較強。和露天煤礦的具體情況相結合，可以使用逐孔起爆微差爆破的具體深孔爆破模式。把該露天礦6#煤上的細砂巖當作例子，實施相關參數的擬定。其中，關于露天礦的具體臺階高度在設計的過程中需要由鉆孔的相關深度來確定，該值大致為10m～20m，和實際情況相結合，最終確定為15m;爆破孔的直徑需要由臺階高度、鉆機型號以及礦層的理化性質等情況決定，最終可以確定為200mm;另一個鉆孔的深度也需要確定，主要由于礦層性質以及臺階高度等決定，為了使得底部礦層的具體爆破作用得到增加，在之前臺階高度值15m的基礎之上再次的加深2m，最終確定為17m。按照工程經驗，關于底部抵抗線主要為炮孔直徑的大致20倍～50倍，因此可以把炮孔的直徑設置為7m;炮孔以及炮孔之間的間距選取以及抵抗線之間有較大的關系，最終確定為9m，排距大致為6m;和實際情況相結合，臺階的具體坡度設置為70°;關于爆破孔的具體塞堵長度可以按照爆破孔的具體直徑來取值，最終可以確定為5.5m;炸藥單位體積的消耗量大致為0.28kg;該露天礦在爆破的過程中，第一排以及第二排的爆破孔內炸藥量分別為210kg以及230kg;在起爆模式選取過程中，為了保障爆破的可靠性以及高效性，可以使用三角型逐孔起爆模式，其中橫向的具體單孔爆破時間大致為45ms，豎向的具體單孔爆破時間大致為70ms。

3推廣及成效

（1）據礦山不完全統計，年平均采礦的回收率可以提高10%，銷售收入增加大致為4000萬元;（2）炸藥單耗大大的降低。每噸礦炸藥成本可以降低大致為0.3元，那么炸藥費可以節約為33萬元;（3）爆破飛石的距離得到減小。爆破的過程中，需要保障裝藥質量以及設計要求相符合，這樣就可以更好的控制飛石的距離。實施爆破試驗之后，沒有出現飛石事故;（4）巷道支護的成本大大的下降。由于爆破震動量得到降低，相應的巷道支護等級可以大大的降低，這樣就會使得支護材料費用降低100萬元;（5）由于爆破震動量得到降低，由此可以節省補孔費大致為33萬元。

結語

在某鐵礦當中，逐孔起爆控制爆破技術的成功使用可以說明，這種技術在破碎礦體的具體中深孔爆破當中使用具備非常明顯的優勢。通過實踐可以表明，孔底逐孔起爆控制爆破技術具備爆破震動波比較小、大塊率較小。爆破能量利用率高以及眉線保護較好等優點，因此，應用效果非常的良好。

參考文獻

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