爆破技术在采矿工程的应用探讨于绪杰论文_于绪杰,徐李敏,李林芳

爆破技术在采矿工程的应用探讨于绪杰论文_于绪杰,徐李敏,李林芳

摘要:近年来,随着社会进步与发展对于矿产资源需求量日益增大,矿产开采规模也越来越大。在矿山开采过程中,现阶段最为常用的一项技术就是爆破技术,这种技术不仅可以有效的实现采矿工作效率的提升,而且在保证采矿安全性方面也同样具有着非常积极的作用。尽管当前爆破技术以及矿产资源开采技术得到了较大的提升,但是在实际的工作过程中,由于受诸多因素的影响,当前矿山的爆破难度系数也在日益增大,如何在当前背景下更好的将爆破技术应用到采矿工程中,也成为当前矿产企业工作过程中关注的一项重要问题。

关键词:爆破技术;采矿工程;应用

1 爆破技术概述

爆破技术现今被广泛应用于我国生产生活的进行过程中,如现今大型水利工程的开发建设、交通公路的建设、公路桥梁的建设以及采矿业的开发建设等方面都可以看得到爆破技术的使用身。所以,爆破技术对于促进我国社会经济的健康发展和高效建设有着不可替代的作用。具体而言,爆破技术在使用的过程中主要指的是,通过使用炸药等化学组合的物品,通过炸药所产生的巨大的爆炸力,对物体的原有结构进行破坏进行而产生的可以满足工程设计师和建筑师所需要的效果。现今面临市场化的发展,且加上我国政府对炸药的严格管理,现今所使用的炸药通常都是水胶炸药和硝铵类炸药,而经常使用的引爆类的器材主要是电雷管和爆所导管。而现今在采矿业的发展过程中,爆破技术被广泛地应用于采矿业的开发建设过程中,其主要就是利用炸药爆破所产生的能量和极大的压力从而破坏地表或山体等结构,最为重要的是能够使矿体被击破粉碎,进而能够方便工作人员进行进一步的矿产探寻和开挖工作。爆破技术在采矿业的发展使用中改变了传统的采矿业开发建设中存在的不能够攻破坚硬的矿石和山体的技术难点,促进了我国现代采矿业的建设和发展。但是,要格外注意的是,爆破技术在采矿业的应用过程中,基于采矿业本身的特殊性和爆破技术使用的危险性,要严格爆破技术使用的标准和规范,以此促进我国爆破技术在采矿工程中的安全和科学使用。

2 爆破技术在采矿工程的应用

2.1 地下矿山爆破技术

采矿工程中主要以地下矿场开采、露天矿开采、爆破工程3种为主要应用方向。其中地下矿山爆破技术主要由井下掘进爆破和采场爆破2种方式,对井下爆破应首先进行爆破特点的分析,了解爆破工程重点防范的内容,而后进行炮孔布置形式及起爆顺序的预设,严格按照规范标准要求对井下掘进爆破参数进行设定,并按照光面爆破、天井深巷爆破掘进,完成相应爆破操作。

2.1.1井下掘进爆破特点

对井下掘进爆破,需要针对其特点进行,相应的爆破处理措施,保证爆破的准确性以及相应的进尺尺寸符合要求,并结合相应特点形成一套完善的爆破方案,根据技术方案,逐步对不同类型的炮眼进行工作面的相应布置,从而更好的使断面展示达到一定的井巷掘进爆破效果。掘进爆破必须严格按照相关规定进行,相应的规格设计,必须满足设计要求与施工规范要求。保证爆炸的集中性跨度需要均匀,并符合炮眼的布置设计的规范性从而提高炮眼的使用效率,周边平整材料消耗少的要求,从而节省成本开支。

2.1.2炮孔布置形式

炮孔布置形式及起爆顺序具体炮孔的布置形式主要有掏槽孔、辅助口和周边孔。将各种炮孔进行有效布置,从而实现完善的起爆顺序。其中掏槽孔的作用是在工作面上将一部分岩石破碎并抛出,掏槽孔的有效设计,主要是能够将岩石的破碎有效的抛出,从而降低安全事故的产生,并且能够通过岩石破碎的抛出,形成第二个自由面,保证相应的爆破符合矿山工程建设所需。周边孔的作用主要是对井巷横断面形状的控制,以及相应的断面方向控制,从而使井巷断面尺寸、形状与方向能够满足爆破设计需求,进一步做好炮孔布置工作。

2.1.3炮孔起爆顺序

为了进一步保证采矿工程的顺利起爆,需要进行起爆顺序的规范性安排,从而进一步保证爆破的安全性,达到既定的爆破效果。因此,起爆顺序的布置至关重要。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下需要对掏槽孔、辅助口与周边孔进行相应起爆顺序安排,相应顺序设置安排好后,再进行第二次起爆孔的分组,按顺序并且具有一定的合理性,对起爆顺序进行先后次序安排,充分利用初期阶段起爆孔的设置,从而进一步形成爆孔自由面。在实施一次性起爆孔时,其数目的增多,也使相应的爆孔段数相应越多,在充分利用自由面的基础上,对振动空气冲击有一定的减弱,此操作能够使冲击波强度和噪声均得到有效降低。

2.2 井巷掘进爆破参数

2.2.1炮孔直径

炮孔直径大小对凿岩生产效率有着直接的影响,包括炮孔数目,它的单位的消耗量,以及爆破块度和井巷到周壁平整性等均受炮孔直径的直接影响。因此,在爆破过程中,炮孔直径的设置必须符合爆炸能量的需求,当炮孔直径增大时,要爆炸能量相对集中,爆炸速度和爆轰稳定性有所提高,而过大的炮孔直径并不易于凿岩速度的有效提升。若炮孔直径过大那么凿岩速度会显著下降,则炮孔直径设计不宜过大,并且相应的炮孔数目也会因此减少,从而降低了岩石的破碎质量。炮孔直径的设计,一般根据大断面井巷的面积设定,若大断面井巷大于6m2以上,可采用38~45mm的药卷,若小断面积在小于4m2以上,且岩石十分坚硬,此时可使用高威力炸药,采用小直径药卷,一般尺寸在25~32mm的直径,从而达到相应的爆破效果。经常的炮孔直径比装入的药卷直径要略大,一般控制范围在5~10mm左右,采用氩气装钥匙孔体积可以达到既定的利用效果。

2.2.2单位炸药消耗量和孔深

平巷决定的炸药单位消耗量可以参照岩石坚固系数与掘进断面所占面积进行相应确定。在实际生产中需要根据经验确定,一般辅助孔孔距控制范围在400~600mm,周边孔之间一般取600~700mm,周边孔口到轮廓线应保持在100~150mm范围内,而且顶底板孔要向外向上向下即向侧面倾斜5°左右,并使孔底落在轮廓线外约100mm处。

2.3 采场爆破技术特点

与井巷掘进爆破相比,地下采场爆破具有2个以上的自由面,并且炮孔数量较多,封矿面积和爆破量较大,一次爆破用药量大,炸药单位消耗量低,爆破方案的选择和起爆网络的设计比较复杂,所以爆破时的组织工作显得更为重要。对地下采石场爆破的质量要求是爆破作业安全,每米炮工封矿量大,大块少,二次爆破量小;粉矿少,矿石贫化和损失小,材料消耗量低。

2.4 VCR采矿法爆破技术

VCR采矿法爆破技术是在利文斯顿爆破漏斗理论基础之上所创造的,它以球状包爆破方式为特征的新的采矿方法,并在近年来得到了广泛性应用。在上、下巷道内按一定孔距进行凿岩,对大直径深孔道下部切割巷道上部的十字顶部平台,可装入长度不大于炮孔直径6倍的药包,然后沿巷道,以及按分层,自下而上崩落一定厚度、矿石、逐层将整个采矿工程完成。

3 结束语

总之,在矿产资源开发过程中,做好爆破技术的应用工作对于提升矿产开采工作效率及企业经济效益方面发挥着非常积极的作用。随着现代科学技术的不断发展,越来越多的新型爆破技术也被应用到实际的矿产开发过程中。但是就我国当前矿产资源开发而言,在进行爆破技术应用时,由于受矿区条件的影响,在应用新型爆破技术过程中,依然存在着诸多制约。只有结合矿区实际情况,对爆破技术进行合理的选择,同时做好相应的技术管理及应用工作,才能更好的将爆破技术应用其中,实现我国矿产开采事业的长效发展。

参考文献:

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论文作者:于绪杰,徐李敏,李林芳

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期

论文发表时间:2020/3/16

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