张显才
黑龙江龙煤矿山建设有限公司 黑龙江鸡西 158100
摘要:本文主要介绍了逐孔引爆技术在实际中的应用,以及逐孔引爆技术的优势,还有在实际中的应用效果。
关键词:逐孔引爆;煤矿采矿技术;应用
1.发展现状
逐孔起爆技术是指,爆区内位于同一排的炮孔按照设计好的延时时间从起爆点依次起爆,同时爆区的排间爆孔按照另一种延期时间依次向后排传爆,从而使整个爆区的相邻爆孔的起爆时间相错,保证起爆时爆破顺序呈螺旋状分散的一种爆破技术。它不同于一般的逐排起爆方式,而是采用相邻依次爆破的方式提升爆破效果。从爆破原理来讲,逐孔起爆技术是在煤矿爆破区域,按照事先设置、排列好的爆破孔顺序,先后引爆乳化炸药的爆破工艺;因此,前后爆破孔之间有一定的区间间隔,在爆破孔中会产生较强的连续预应力,不同爆破孔通过连续预应力叠加,以此提升雷管爆破效果。与传统的光面全断面一次起爆技术相比,现代化的新型逐孔起爆技术适应多种地质状况,例如在实际的逐孔起爆时,许多矿区可能存在缺孔以及无自由面、孔网不规则、矿岩分爆等复杂情况,但是在各种复杂的爆区依然可以使用逐孔起爆的方式进行爆破,也可以起到良好的预期爆破效果。但有时我们为了保证爆破效果,使整个逐孔爆破的过程安全顺利,降低成本投入,所以在爆破时要尽量避开地质条件复杂的区域开展爆破,例如,常见的高瓦斯、突出瓦斯以及那些涌水量较大的煤层、岩层等相对复杂的地质情况。
2.实际应用分析
2.1逐孔起爆材料的合理选用
逐孔起爆技术在煤矿采矿作业应用时,需选用最新型的起爆材料,应该是具备高强度、高精确度的材料,使得逐孔起爆的效果更加优异。当前在我国大范围使用的爆破材料多数以上是由澳瑞凯爆破材料企业制造的长延时爆破雷管,西安庆华公司产出的非电导爆破类雷管等产品。这些产品共同的特点就是自身抗油、耐磨、抗挤压能力较强。逐孔起爆进程中,为有效确保雷管的延期精确度,需要延期精确度位于1%~2%之间,这样才能在一定限度上提升爆破的效果。澳瑞凯公司产出的爆破材料,孔与孔之间的延时性都需要运用延时进行爆破控制,唯有如此才可依据一定的顺序关系进行炸药引爆工作,既可以有效提升爆破的精确度,又能在一定程度上增强爆破雷管的强度、耐磨度以及抗压能力等,进而完成对延期精度的提升,让毫秒级别的延时效果控制得以展现。
2.2逐孔起爆技术的网络优化设计分析
逐孔起爆技术的网络优化设计需要以煤矿采矿作业的实时情况为基础,利用逐孔起爆技术中群炸药包的共同作用,为能够达到依据一定顺序确定爆破效果的目的,这些群炸药包的起爆控制就需要利用网络进行有效控制。然而,在实际的爆破过程中,煤矿四周的环境极易受到水文、环境等地质因素影响,使得采煤作业的施工特点不确定,在这种情况下科学合理的选用爆破网络组合有效确保煤矿施工作业的各项标准就显得十分重要。逐孔起爆技术的网络优化设计需要依据需求划分成孔内延期网络设计和地表延期网络设计两个部分。起先需要确定起爆地点,如果在垂直面上只具备一个自由面时,起爆点往往选择在自由面的中心位置上,使起爆顺序可以延中心向四周散射或者延伸。就孔内延期网络来说,需要计算出排内孔间的具体延期时间,一般情况下,这一过程中爆破规模以及雷管数量对其影响较大;与此同时,还要换算好炸药的使用量,这能够让逐孔起爆的炸药单耗量得以减少,进而优化网络设计,为提高煤矿采矿的经济效益提供保障。
2.3最优微差间隔时间的合理选用
逐孔起爆技术的微差间隔时间的有效控制,可以对提升爆破效果、降低震动起到十分关键的作用。将微差间隔时间控制到最优状态需要重视爆破时各种因素的影响。尤其需要考虑爆破区域内岩石的性质、岩体裂缝等众多因素。无论是微差时间选择的过长或者过短,都会给爆破效果带来重大的影响。一旦微差间隔时间过长,就会影响到单孔爆破的效果,严重时甚至可能波及到整个爆破网络的设计;微差间隔时间过短则会使得先爆破的孔洞不能及时为后期爆破准备好自由面,这样微差爆破效果就难以得到展现。因此,微差时间间隔选用时,先期起爆的爆孔需要为后期爆破留出一定的开辟自由面的时间,这对逐孔起爆技术的效果展现非常重要,必须引起高度重视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在某种程度上来说,随着自由面的增多,可以有效提升爆破的利用率,降低爆破成本,还可让爆破产生的冲击波相互累加,进而达到最为完美的爆破效果。一般来说,爆破孔洞之间较为合理的延时时间是前后孔洞的3~8ms/s之间,唯有如此才可得到理想的爆破块。在实际应用中,还应该引起关注的就是及时地勘察爆破场地的岩石性质,对于硬岩石则需要选择小的微差间隔时间,而软岩石则需要选用较大的值。通过长期的实践,发现排间的延时时间则需要控制在8~15ms/s之间,一旦超过这个限制的话,就会将后排爆破产生的岩石块堆积到前排上,使得爆破效果大幅度降低,所产生的大石块率增高;时间间隔不足,也会出现前后排挤压的现象,就会让爆破堆起,松散度大幅度降低。
3.逐孔起爆技术对雷管精度的要求以及它的优势所在
3.1逐孔起爆技术的优势所在
爆破不是一门简单的学问,爆破的结果好坏受到很多因素的制约,例如:起爆的顺序、炸药的重量、岩性等多种因素。其中有些因素是我们在爆破过程中无法改变的,甚至有些我们无法预料的,因此,爆破效果往往出现意想不到的结果。但是,我们可以不断改善可控因素,在现有的条件下,将爆破的顺序合理进行分配,对于对于各孔的时间进行科学的设定,能够对爆破效果进行一定程度的改善。近些年来,高精度的非电导雷管使用使得逐孔起爆技术更加完善,应用也更加广泛。因为逐孔起爆技术是不存在两个爆孔同时爆炸的情况,所以,大大降低了爆炸引起的震动。由于每个爆孔爆炸都是单独进行的,所以其爆炸药量可以认为等于单孔的最大药量。每个爆孔起爆后,碎块能够在自由面进行完全的碰撞,增加了块体的破碎程度。
3.2准确的雷管延期时间是逐孔起爆技术的保障
我国目前存在的普通倒爆雷管的延期时间存在较大的误差,时常会发生跳段和拒爆的现象,使得爆破效果不能够得到掌控。然而,逐孔起爆技术要想得到较好的运用,必须配置以精准的延期时间,才能够实现。随着高精度非电导爆破雷管技术越来越成熟,国外已经有部分厂家进行生产,我国也有厂家进行生产,但是所生产的出的微差管的精度还有待提高。
4.逐孔爆破技术的的实际应用效果
4.1减少爆破的大块率
煤矿采矿作业中,运用好逐孔爆破技术,就会使得爆破所产生的石块均匀化,底跟较少或无底跟出现,这样大石块的产出率会降低七成左右,与此同时,在逐孔爆破中对于一次爆破的效率会得到提升,尽可能减少二次爆破造成的耗费。需要指出,在这一过程中爆破产生的爆破堆比较规整,大多是以前扑、中隆、后沉的形式进行展现的,其松散度也得到了有效控制,这给后期大型设备的装车、运输带来了极大的方便,使得效率大幅度提升,设备的保养和损失也减低,进而间接地减少了成本支出。
4.2减少爆破震动幅度
在煤矿采矿作业中,爆破技术的运用,经常会受到爆破点的水文、环境等众多因素影响,这样爆破时就会产生一定的震动现象,给周围环境或者人们生产生活带来干扰。随着逐孔爆破技术的引入,使得爆破冲击力得到有效控制,让爆破产生的噪音或者飞石减少,震动速率降低。在实际的应用过程中,一般的爆破因为所用雷管对于延期控制的效果较差,使得爆破精确度难以提升,而逐孔爆破技术则可以很好地解决这一问题,尽可能地降低振动频率。
5.结束语
逐孔引爆技术在煤矿采矿工程中的应用,不仅可以减少炸药的使用量,还可以大幅度的降低企业的成本,提高的经济效益,也使周围的环境和人们的安全得到保障。
参考文献:
[1]彭立,陈俊杰,常根召,等.现场混装炸药及逐孔起爆技术在开段沟爆破中的应用[J].工程爆破,2017,19(3):20-22.
[2]高尔欣,杨仁树.爆破工程[M].中国矿业大学出版社,2017.
论文作者:张显才
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/16
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