預裂爆破技術在礦山開采中的應用探析

趙寬

摘要：礦山開采活動逐年遞增，應用預裂爆破技術于開采作業，有利于穩定邊坡結構。本文在預裂爆破技術介紹基礎上，分析預裂爆破技術指標，并總結礦山開采中預裂爆破技術實踐問題，最后提出技術應用的基本要求、注意事項及安全措施。希望礦山開采者和技術實踐者從中借鑒經驗，確保礦山開采任務又好又快完成，進而擴大預裂爆破技術實踐范圍。

關鍵詞：礦山開采;預裂爆破技術;應用分析

近年來，礦山開采作業在安全、效率等方面提出較高要求，對于開采人員來說，應適當創新開采技術，以便滿足低風險、高效率的生產需要。當前預裂爆破技術備受業內人士關注，此項技術在安全開采、科學爆破、巖體結構穩定等方面獨具優勢，能夠促進礦山開采活動常態化進行，推動礦山事業良性發展?？梢?，該論題探究的現實性意義十分顯著，具體探究如下。

一、預裂爆破技術基本介紹

工程爆破技術細分多種，其中預裂爆破技術適用于露天礦產開采、基坑開挖、隧道掘進等。此項技術應用原理：土方開挖環節，爆破人員設計輪廓線、起爆貫穿性裂縫，經振動力度掌控完成輪廓標準化開挖任務。預裂爆破作業實踐滿足爆破輪廓邊界與設計輪廓邊界相一致的要求，基本上不會出現超挖、欠挖現象。此外，預裂爆破技術具有巖體結構完整、邊坡結構穩定等作用。該技術在露天礦山開采中廣泛應用，真正滿足大量開采、安全開采等需要。隨著礦山開采要求的不斷提高，大直徑深孑欲裂爆破法相應優化，一定程度上能夠擴大應用范圍，保證我國礦山開采的安全性和規范性，最終礦山生產業經濟效益和社會效益將同步提高。

二、礦山開采中預裂爆破技術指標

（一）鉆孔技術指標

炮孔直徑一般為5cm～20cm，根據開挖工作面孔深情況適當縮小或擴大直徑。孔徑確定后，以此為依據調整炮孔距離，正常來說，炮孔距離是孔徑大小的10 倍大。當巖體質地柔韌，則炮孔距離適當擴大。例如，某礦山位于地質構造帶轉折區（斷裂構造主要是逆斷層），構造方向西南向，且褶皺平布。鉆井機型號為 XHR，預裂孔直徑為 10cm，牙輪鉆孔20cm。開采臺階期間設置孔徑10dm，主爆區孔距30dm～35dm，主爆孔排間距30dm。從整體爆破效果優化角度來看，控制爆破工作面炮孔直徑/藥卷直徑約3.0，如果巖層結構松散，則不耦合系數適當擴大。

三、預裂爆破技術在礦山開采中應用分析

（一）常見問題

預裂爆破技術為礦山開采提供技術支撐的同時，在安全管理、技術管理等層面存在一定問題。礦山開采以安全為前提，一旦發生安全事故，則參與者的生命安全無從保障，并且經濟損失無法估量。預裂爆破期間易發生突發事件，原因分析可知，從業者安全意識有待強化，所執行的爆破行為與實際要求相違背，再加上，爆破管理者急于求成，導致管理實踐流于形式，進而增加安全隱患。技術管理階段，部分管理者因經驗匱乏、管理能力不強而影響技術實踐效果，最終爆破理論與爆破實踐脫節，這對礦產資源高效開采起到阻礙作用?，F今，礦山開采存在多種爆破技術聯用現象，如果技術管理者顧此失彼，或者技術管理寬泛化，那么爆破技術利用率將大幅降低，使得礦山開采活動被動進行，這對礦業經濟長效發展將帶來負面影響。日后礦山開采難度會逐漸加大，且爆破技術不斷升級，對于管理人員來說要端正工作態度，與時俱進創新技術管理方法，如其不然，礦山開采水平得不到提高，且工程爆破技術價值片面彰顯。

（二）基本要求

預裂爆破技術優勢要想全面發揮，需要技術實踐者在礦山作業環節遵循相關要求，否則，會增加開采作業風險，導致礦山生產非常態化推進。要求一，適當控制貫通裂縫寬度，根據巖層軟硬度調整寬窄度，正常情況下，預裂縫寬度在5dm～ 10dm 之間。在此期間，經現場試驗記錄振動波值，根據最佳貫穿裂縫減震效果確定裂縫寬度。對于技術實踐者來說，避免主觀臆斷和經驗爆破，嚴格根據試驗結果調整開裂度。要求二，工作面不平整度在1.5dm 之內，一旦大于這一數值，說明預裂爆破設計缺乏合理性，必將鉆孔參數調整工作具體落實。要求三，預裂面爆破顯見率大于83%，附近巖體結構爆破裂縫徹底排查。要求四，爆破網絡。踐行雙導爆索模式，導索在各孔間有序連接，其中，主爆孔由非電雷管引燃、爆炸，單響量在0.15t 之內。

（三）注意事項

露天礦山預裂爆破技術實踐環節注意相關事項，在保證安全生產前提下高效完成爆破任務，以便為后續爆破作業奠定良好基礎，從整體上提高礦山預裂爆破水平。

一方面，導爆索引爆的注意事項。爆破連線以間隔裝藥結構為參考，最佳爆破效果呈現應滿足前提條件，即預裂區爆響快于爆破區爆響速度，控制導爆索爆破速度約6500m/s，實際上，該速度值為傳爆管爆轟速度三倍。需注意的是，細致檢查雷管，如果雷管規格不達標，或者雷管質量較差，那么預裂爆破會出現提前或者延遲現象，最終擾亂礦山生產順序，并極易威脅礦工生命安全。此外，連接預裂區、爆破區線路時，針對主爆區爆破時間延遲處理。

注意事項二，預裂孔角度調整的注意事項。因為爆破階段會產生較大沖擊力和振動力，所以預裂孔角度發生明顯變化，對此要快速、妥當調節預裂孔角度，使其保持穩定狀態。

在此期間，客觀分析各項影響因素，并記錄角度變化情況，使預裂角適中調節操作有方向進行，進而縮短角度調節時間。現場鉆機沖擊器外徑與開挖內徑、鉆桿外徑間契合度會改變預裂角;開挖面預裂角經測量非90°，意味著外力不同程度分解水平力和垂直力;當卡瓦內徑>鉆桿外徑，經水平方向作用力影響，軸線位置定會改變，進而新卡瓦開孔度緩至約0.5°。對于技術操作者來說，應在既定設計角度的基礎上增加約1.5°。

（四）安全措施

1、加大安全管理力度

礦山開采對安全工作高度重視，基于此，企業應制定安全管理制度，并強化安全意識，以便規范安全管理行為。首先，嚴格檢查準備進場的預裂爆破設備及技術，即根據相關規范和行業標準進行質量檢驗，一旦發現炸藥不合格，或者器具存在安全隱患，應及時向上級匯報，深究相關負責人責任，直到炸藥、器具質量達標。其次，組織系統化培訓。圍繞預裂爆破技術操作要點傳遞理論知識及相關技能，使爆破技術在作業實踐中有效化、安全化應用，避免出現邊坡結構失穩、安全事故發生等現象。除技能培訓外，面向全體礦工進行安全教育，使其在爆破作業中佩戴安全裝備，盡最大可能減少人身傷亡現象。最后，實施監管制度。針對預裂爆破技術實踐行為和安全管理情況全過程監管，以此提高技術效用，爭取在短時間內完成少作業量、高效爆破任務。

2、掌握技術管理技巧

預裂爆破技術精細化管理的重要性不言而喻，爆破施工化預裂爆破技術管理方案，以便正向指導預裂爆破行為。以淺眼爆破為例，管理者參照爆破說明書獲知相關參數，經現場調查掌握實踐情況，據此了解預裂爆破技術可行性，待技術實踐阻力消除后踐行爆破施工行為。技術作業實踐階段，讓專職人員負責裝藥、填塞、孔深把控、起爆線路保護等內容，避免出現盲炮現象。一般來說，預裂爆破技術規范化管理十分關鍵，對此要嚴格篩選爆破人員，通過從業資格證查證、爆破經驗調查等方式為其提供參與機會。此外，成立專業化、高素質預裂爆破隊伍，以便為礦山爆破提供可靠的人才支持。即便爆破環節出現突發事件，隊伍人員能夠臨危不懼，運用理論知識和豐富經驗有效應對，最大限度控制預裂爆破技術不利影響，避免經濟損失擴大化。

四、總結

綜上所述，礦山開采規模逐年擴大，為實現高效開采、安全管理目的，國控礦業開發投資有限公司從實際情況出發，靈活運用預裂爆破技術，以此優化礦山開采效果。我國礦山事業持續發展期間，預裂爆破技術實踐者要不斷細化技術指標，將安全管理工作落實于過程，促進礦山經濟持續發展。日后預裂爆破技術在礦山開采活動中會大范圍應用，確保工程爆破水平大幅提升。

參考文獻：

[1]王有安. 預裂爆破技術在礦山開采中的應用[J]. 冶金管理，2018.

[2]李磊. 雙預裂孔爆破在高瓦斯低滲透煤層中的應用研