摘要：为了降低矿山开采中爆破对周边环境及地质保护区的影响，进一步研究应用逐孔起爆控制技术，控制最大单响药量，降低爆破振动，改善爆破效果，加强对边坡及地质环境的保护。这篇文章我们对逐孔起爆技术及时间间隔的选取做了探讨，研究了该技术对矿山开采的运用效果。
关键词：逐孔起爆技术；起爆时间间隔；降低爆破震动
逐孔起爆技术采用高精度孔内微差延时雷管及高精度地表微差延时雷管，中间用高强度导爆管联接，在地表由联接块相互联接形成起爆网络，采用地表不同的延时时间达到逐孔起爆的目的。应用逐孔起爆技术从穿孔爆破设计开始，从爆破参数的选定、钻孔布孔方式、孔深、孔网及最小抵抗线确定起爆技术参数。
1 逐孔起爆时间间隔的选取研究
1.1地表网络雷管时间间隔的选取
确定合理的微差间隔时间对改善爆破效果和降低爆破振动具有十分重要的作用，也是逐孔起爆技术的核心。微差间隔主要考虑岩石性质，孔网参数、岩体破碎和移动因素，微差时间过长相当于单孔爆破漏斗发挥作用，甚至破坏网络，微差时间过短，前一炮孔尚未为下一炮孔形成自由面，起不到微差爆破作用。
我们知道岩石爆破采用柱状装药爆破时，在岩石中传播的爆破应力波为柱面冲击波，随着冲击波的传播，应力幅值不断衰减，波速不断降低，最后演变成应力波，应力波进一步传播、衰减，又演变成地震波。引起爆炸应力波衰减的原因主要因波阵面的扩大导致单位面积波阵面上能量密度的降低，传播介质质点运动引起的内摩擦能量耗散。综合当前的研究成果，冲击波作用于药径3~7倍范围时衰减为应力波，应力波传播到药径120~150倍范围是演变为地震波。
在中深孔台阶爆破中，当底盘抵抗线小于10m时，从起爆到台阶坡面出现裂缝，历时约10一25ms，台阶顶部鼓起历时约80一150ms，此时爆生高压气体逸出，鼓包开始破裂。
合理的微差间隔时间即前一炮孔为下一炮孔形成自由面的时间，亦即台阶顶面鼓起时下一炮孔起爆为最佳间隔时间。
当自由面为最小抵抗线方向时，作用时间会更短，因此孔距间微差间隔时间应选择为更短，一般10~25ms。
采用欧拉定理及质数，公因子计算，孔间时间间隔采用质数时，与排间时间间隔引起时间重合的机率会减小，相对于10~25ms，质数有1.3.5.7.9.11.13.17.19.23，根据各厂家网络雷管精度，微差时间过小时，精度系数不高，所以我们选用孔间时间间隔为相对较大数，选取17ms作为孔间时间隔，排间时间间隔采用质数的陪数数进行选取，范围控制在80ms以内，选取13的5陪数65ms作为排间时间间隔。
1.2孔内微差雷管的选取
为了起爆网络的安全性，采用三角形、梅花形布孔方式布孔，为了保证地表网络的可靠，地表网络雷管先于孔内起爆8`10陪孔内时间延时采用500~600ms，代入设计计算分别对各种起爆方式进行起爆走时线验证，从走时线看出，采用17ms孔间时间间隔，65ms排间时间间隔，600ms孔内时间间隔时，采用斜线起爆方式起爆，按时间顺序两孔间起爆分别为3、5、8、11、14、17....依次递增，相邻起爆两孔分别于孔间、排间错开，从孔间以17ms依次延时，排间按65ms依次延时。
另外，微差时间间隔的选取还与爆破岩体岩性有关，当岩性为硬岩时微差时间短，当岩性为软岩岩性时微差时间长。同时要都考虑岩体的结构节理裂隙发育及风化程度及完整性，总之时间间隔的选取决定了爆破控制的关键与核心。应在不断的实践中不断优化与改进。
2逐孔起爆技术网络联接
地表微差雷管的联接方式有多种，采用不同的联接方式，可以达到不同的逐孔爆破效果，主要从爆区钻孔的自由面及最小抵抗线距离及保护对象方向、爆向及开采所需方向等确定网络方式。一般采用及斜线起爆及“V”型起爆网络联接方式，我们重点就斜线起爆联接方式进行研究和应用，“V”型起爆网络联接方式主要适用于爆区自由面小于等于1时采用。
3逐孔起爆振动测试
充分利于逐孔起爆技术的减震降振效果，对矿山控制爆破作业对周边村庄保护和对地质环境的保护起重要作用，为保证建构筑物的安全，需将爆破振动强度控制在一临界值内，若超过此临界值，就会引起建筑物或岩体的破坏，这个爆破振动强度临界称为爆破振动判据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在评价爆破振动对建筑物的危害时，除应有位移、速度、加速度作为判据外，还应考虑爆破振动持续时间对建筑物的累积破坏作用、振动频率与建筑物固有频率之间的关系。根据我国的情况，在进行监测工作的基础上，GB6722－2014《爆破安全规程》采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振动频率作为爆破振动判据，规定了不同类型建筑物的爆破振动安全允许标准。
爆破振动的测试原理是在爆破地点附近的保护对象安置传感器，对爆破振动进行监测，测出爆破振动值和频率大小，根据GB6722-2014《爆破安全规程》规定的爆破振动安全允许标准作出爆破振动监测评判结论。为了获得好的测试效果，选择精密准确的测试系统是非常关键的。此次测试选择成都中科测控有限公司生产的TC－4850爆破测振仪和速度传感器，该系统是国内目前最先进的测试系统之一。该系统主要是用于对爆破地震波、机械震动和各种冲击波信号的记录和数据处理、分析、结果输出、显示打印、存贮和便携式仪器，所测数据自动记录在自记仪中。然后通过USB接口与计算机进行联接读出其数据及波形，再由计算机将波形显示、分析和测试结果输出。
4监测结论
通过对5次采用逐孔起爆技术爆破进行爆破振动监测得到的18组数据进行分析：
第一次采用逐孔起爆技术爆破时，单响最大药量为73.2kg，总药量13400kg距离1280m所测最大振动速度为0.068cm/s，主振频率为13.629Hz。
第二次采用逐孔起爆技术爆破时，单响最大药量为164.8kg，总药量18504kg距离1390m所测最大振动速度为0.127cm/s，主振频率为6.552Hz。
第三次采用逐孔起爆技术爆破时，单响最大药量为74.8kg，总药量13940kg距离972m所测最大振动速度为0.114cm/s，主振频率为3.204Hz。
第四次采用逐孔起爆技术爆破时，单响最大药量为120kg，总药量23160kg距离2348m所测最大振动速度为栗庙村测得的0.025cm/s，主振频率为7.561Hz。
第五次采用逐孔起爆技术爆破时，单响最大药量为120kg，总药量8400kg距离1780m所测最大振动速度为栗庙村测得的0.053cm/s，主振频率为19.753Hz。
这些振动速度均明显小于GB6722－2014《爆破安全规程》规定的民房爆破振动安全允许标准（具体为：
土坯房和毛石房屋0.15～0.45cm/s（ƒ≦10Hz）、0.45～0.9cm/s（10＜ƒ≦50Hz）、0.9～1.5cm/s（ƒ＞50Hz）；
一般民有建筑物1.5～2.0cm/s（ƒ≦10Hz）、2.0～2.5cm/s（10＜ƒ≦50Hz）、2.5～3.0cm/s（ƒ＞50Hz）；
工业及商业建筑物2.5～3.5cm/s（ƒ≦10Hz）、3.5～4.5cm/s（10＜ƒ≦50Hz）、4.2～5.0cm/s（ƒ＞50Hz））
综上结果，若严格按爆破设计施工逐孔起爆技术进行爆破作业，正常爆破施工，所产生的爆破振动不会对矿山周围的建构筑物结构造成不良影响。
5 结语
逐孔起爆技术属于一种新研发的、技术要求严格、且爆破效率高的技术，在未来发展中要加强推广和普及，运行先进的逐孔爆破技术，提高爆破效率和质量，减少炸药的消耗，也减少成本支出和爆破的振幅，对经济效益和社会效益的提升有显著的效果。并且，新技术的推行能够减小劳动压力，缓解人为工作量，保证施工安全性。在“绿水青山就是金山银山”的绿色矿山生态环境治理中，这项技术的研究与发展将有着无限的空间，它将为社会的进步与矿山的革新提供有力保障。
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作者简介：苟桂森 1968.7云南昭通绥江 采矿工程师 从事采矿及爆破技术工作 大学本科
论文作者:苟桂森
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
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