論露天礦山深孔臺(tái)階爆破技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

許祥華

摘? 要：從當(dāng)前的露天礦山中深孔臺(tái)階爆破發(fā)展情況來看，結(jié)合自身從事露天礦山的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)分別從起爆系統(tǒng)電子化、爆破作業(yè)智能化和綠色化等角度探討了露天礦山深孔臺(tái)階爆破技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，希望對(duì)于今后全面提升露天礦山深孔臺(tái)階爆破技術(shù)發(fā)展水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：露天礦山;深孔臺(tái)階爆破技術(shù);智能化;電子化;綠色化

結(jié)合當(dāng)前的露天礦山中深孔臺(tái)階爆破工程實(shí)踐情況來看，只有保障其較高的質(zhì)量要求，這樣才能更好地全方位推動(dòng)礦山開采的安全高效地完成。隨著采礦技術(shù)的快速發(fā)展，特別是在當(dāng)前的智慧礦山、綠色礦山、數(shù)字礦山的背景下，我們應(yīng)充分重視將信息化技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、5G技術(shù)融入到露天礦山深孔爆破技術(shù)中，這樣才能更好地迎合時(shí)代發(fā)展的要求。

1 起爆系統(tǒng)電子化

我國的電子雷管在2017年逐步開始推廣應(yīng)用，并得到快速發(fā)展機(jī)會(huì)。在全方位完善電子雷管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，起爆系統(tǒng)的電子化必然是發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，在應(yīng)用實(shí)踐中，可以充分通過電子芯片取代延期藥能滿足具體的延時(shí)要求，通過特定的實(shí)際需求來滿足具體的高精度延時(shí)的控制目標(biāo)。具體來說，結(jié)合礦山臺(tái)階爆破發(fā)展情況，在電子雷管的應(yīng)用實(shí)踐中，能有效起到控制爆破振動(dòng)有害效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)精確化延時(shí)目標(biāo)，較強(qiáng)的安全性以及較強(qiáng)的可追溯性的優(yōu)勢(shì)。

但是不可否認(rèn)，在應(yīng)用環(huán)節(jié)依然存在著一系列的問題，表現(xiàn)為：較高的盲爆率、拒爆、存在著損壞芯片模組器件情況、出現(xiàn)壓死電子雷管情況等，這樣肯定意味著安全隱患問題以及要承受較大的經(jīng)濟(jì)損失?？傮w上電子雷管應(yīng)用大都屬于初級(jí)階段，在不斷的技術(shù)進(jìn)步的影響下，成熟化的電子雷管產(chǎn)品必將推動(dòng)工程爆破技術(shù)的發(fā)展。

2 爆破智能化

2. 1 智能鉆機(jī)系統(tǒng)

結(jié)合智能鉆機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)，主要是借助先進(jìn)的傳感器技術(shù)，能結(jié)合工況要求，實(shí)現(xiàn)爆破設(shè)計(jì)系統(tǒng)及炸藥裝填系統(tǒng)提供大量的可用數(shù)據(jù)，這樣有助于降低對(duì)于人工經(jīng)驗(yàn)的依賴，大大提升成孔質(zhì)量。借助智能化技術(shù)的快速發(fā)展，利用GPS 技術(shù)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位鉆機(jī)臂架，滿足于定位的高效工作及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記等要求，便于開展高質(zhì)量的鉆孔監(jiān)控管理。

具體實(shí)踐中，能從爆區(qū)巖體性質(zhì)出發(fā)科學(xué)化落實(shí)爆破參數(shù)，進(jìn)而能利用先進(jìn)的智能技術(shù)，有效滿足于借助于鉆井?dāng)?shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)巖性識(shí)別工作，具體涉及到鉆井速度、回轉(zhuǎn)速度和鉆頭上的軸向壓力與扭矩等方面。從應(yīng)用實(shí)踐來看，美國的 Bulgrus - Erjie所研制的牙輪鉆機(jī)中HolePro智能系統(tǒng)，能較為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)巖石硬度，滿足于牙輪鉆機(jī)鉆進(jìn)的智能化發(fā)展。

2. 2 智能爆破設(shè)計(jì)系統(tǒng)

在具體的爆破作業(yè)實(shí)踐中，合理化進(jìn)行爆破參數(shù)設(shè)計(jì)工作，直接影響到爆破質(zhì)量及后續(xù)工程的效率。在開展智能化設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，可以結(jié)合相應(yīng)的爆前信息和爆后信息的基礎(chǔ)上，通過收集大量的樣本數(shù)據(jù)內(nèi)容，借助于專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等方式，能實(shí)現(xiàn)良好的爆破效果與爆破參數(shù)的隱性關(guān)系，更好地提供高質(zhì)量的爆破設(shè)計(jì)。正是由于智能爆破設(shè)計(jì)系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，才能更好地從實(shí)際出發(fā)來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的理想化的爆破效果。

2. 3 炸藥現(xiàn)場(chǎng)混裝技術(shù)

所謂的炸藥現(xiàn)場(chǎng)混裝技術(shù)，主要是借助于混裝車的定位系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，能構(gòu)建炸藥流量計(jì)量的功能，這樣能滿足在爆破區(qū)中的炮孔定位以及定量裝藥的混裝要求。這種方式能發(fā)揮出車載混拌的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)半成品炸藥或原材料的現(xiàn)場(chǎng)攪拌及敏化處理的要求。在此基礎(chǔ)上，借助于合理化的泵送及螺旋輸送的方式，通過5分鐘左右的發(fā)泡處理，這樣就可以構(gòu)建成炸藥模式。借助于這種方式，能滿足于炸藥制備、運(yùn)輸和裝填的標(biāo)準(zhǔn)化及一體化的要求。從應(yīng)用實(shí)踐角度來看，這種方式能落實(shí)具體的安全性要求，避免傳統(tǒng)模式下可能存在著路途運(yùn)輸、倉庫存儲(chǔ)以及裝藥環(huán)節(jié)中的安全隱患問題。在此環(huán)節(jié)中，能將智能化控制技術(shù)融入到炸藥各組分的比例控制中，借助于不同巖體情況，落實(shí)智能化算法來滿足于炸藥密度、爆速等參數(shù)優(yōu)化，落實(shí)滿足于波阻抗與巖石波阻抗的匹配要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的爆破要求。

3 爆破綠色化

3.1 爆破粉塵控制方法

結(jié)合露天爆破的情況來看，特別是將捕塵措施落實(shí)在巖塵形成蘑菇云及擴(kuò)散環(huán)節(jié)，往往體現(xiàn)出較大的難度，無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。具體來說，爆破降塵方法主要應(yīng)用在粉塵粒子起跳階段。主要涉及措施為理想。因此，目前爆破降塵方法主要是在粉塵粒子起跳階段予以控制。 常見的降塵措施包括干式除塵、濕式降塵和聯(lián)合式除塵等情況。具體來說，當(dāng)前的濕式降塵技術(shù)具有較為廣泛的應(yīng)用空間，涉及到壓力水降塵技術(shù)、爆破水袋降塵技術(shù)、泡沫降塵技術(shù)以及水幕簾降塵技術(shù)等方面的內(nèi)容。

3.2 沖擊波與噪聲的防治措施

針對(duì)炸藥爆炸瞬間而在空氣環(huán)境下構(gòu)建的壓縮波來說，這種爆破沖擊波影響不可忽視。在這樣的背景下，借助于噪聲和振蕩方式能構(gòu)建爆破沖擊波超壓，并受到諸多方面的因素影響。同時(shí)，考慮到作用在巖石及空氣的介質(zhì)影響下，在由于工況環(huán)境的影響，這樣開展對(duì)于空氣沖擊波的預(yù)測(cè)和控制往往具有一定的挑戰(zhàn)性。在具體的研究工作中，影響到空氣沖擊波強(qiáng)度的因素涉及到裝藥量、炮孔長(zhǎng)細(xì)比和最小抵抗線等方面，從這個(gè)角度來看，就應(yīng)從整體上出發(fā)來合理化明確安全措施，在具體的實(shí)踐中，為了有效抑制爆破沖擊波的強(qiáng)度，常見的控制措施如下：一是，可以結(jié)合實(shí)際來增強(qiáng)首排炮孔抵抗線;二是，落實(shí)要求爆破方向應(yīng)背離公眾區(qū)域;三是，可以進(jìn)行炮孔填塞高度的適當(dāng)增加，并能綜合考慮到具體的場(chǎng)地平整要求、破碎效果以及飛石影響因素;四是，落實(shí)炮孔填塞的質(zhì)量;五是，在爆區(qū)頂部位置，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的聲障措施，有效增大傳播的阻力。

4結(jié)語

綜上所述，結(jié)合當(dāng)前的露天礦山深孔臺(tái)階爆破發(fā)展情況，結(jié)合當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展情況，分別探討了相應(yīng)的起爆系統(tǒng)電子化、爆破作業(yè)智能化和綠色化等內(nèi)容，對(duì)于全面保障提升露天礦山企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的高效、安全、綠色、低碳發(fā)展具有重要意義。

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