摘要:我国是煤矿开采大国,需要在开采过程中不断学习和更新技术,在对矿山采取爆破措施时,要考虑环境等各方面的影响和制约,这是一项精密而复杂的工程。逐孔起爆技术近几年在采矿业中得到了更广泛的应用,具有成本低、效果好、震动小等优势。本文主要分析探究逐孔起爆技术的严格应用和时间过程,在煤矿采矿工程中正确运用逐孔起爆技术,保障采矿安全。
关键词:煤矿采矿工程;逐孔起爆;合理应用
煤炭是重要的能源,但开采煤矿并不是一项简单易做的工程,人们不断进行科学研究,促使了逐孔起爆技术在我国煤矿采矿工程中的应用发展,对比传统的采矿技术来说,逐孔起爆技术具备着更为先进的优势,能节省更多不必要的成本,因此需要得到更广泛的应用。
一、采矿成本与爆破技术的关系
1.穿爆成本与爆破块度
爆孔块度的大小对穿爆成本的影响较大,如果采用单耗较低的炸药进行爆破,获得的块度较大,会增加铲装成本和运输成本;如果采用单耗较高的炸药,会获得较好的爆破效果,块度较小,但穿爆成本太高,采矿成本不减反增。
2.合理控制穿爆成本
为控制整体的采矿成本,使成本获得最大程度的节省,则要对穿爆成本和爆破块度进行合理的制衡,既不采用过高的穿爆成本,又不致使爆破块度过大,将其划分在一个科学合理的范围,在这个范围里进行分配,才能更好的降低采矿成本,提高矿场收益。
3.爆堆松散度与采装费用
当爆破块度处在合理范围内,对采矿成本造成影响的还有爆堆松散度。松散度较好,前冲较小时,采装费用会相应的降低。当松散度较差,前冲较大时,铲装成本变高,增加了不必要的费用,使采装成本增加。
二、逐孔起爆技术
1.逐孔起爆技术基本理论
逐孔起爆技术是指按照提前设置好的炮孔顺序在指定的爆炸区域内依次引爆的爆破技术。每个炮孔之间都隔着相应的距离,依次引爆,爆破区的排间炮孔按另一延期时间依次向后排传爆,从而使爆区内相邻起爆炮孔的起爆时间错开,使得相邻的炮孔之间的爆炸存在着时间间隔,起爆顺序呈分散的螺旋状。逐孔起爆技术爆破震动小,大大增加了安全性,同时也节约了成本,提高了采矿铲装效率。具备以下几个特点:第一,先爆炮孔为后爆炮孔多创造一个自由面;第二,爆炸应力波靠自由面充分反射,岩石加强破碎;第三,相邻炮孔相互碰撞,挤压,增强岩石二次破碎;同段起爆药量小,控制爆破震动。
2.逐孔起爆技术优势
爆破时一门复杂的技术,受到许多因素的影响和制约,并不是由简单的单一的因素决定,比如炸药的重量、地质状况、起爆的顺序等等,有些因素难以用人为力量所改变,还有可能出现我们难以预料的情况,导致无法想象的结果。因此在进行爆破之前,应做好相应的调查和准备,改善人为所能掌握的可控因素,逐孔起爆技术便是现有的较科学的爆破技术,科学设计爆破孔洞的顺序,合理分配各孔洞的爆破时间,能极大提高爆破的良好效果。在近几年科学研究下,高精度的非雷电导雷管逐步得到推广使用,应用在逐孔起爆技术上,使其更加完善。逐孔起爆技术有效避免了多孔洞同时爆炸的情况发生,这在很大程度上减小了爆炸引起的震动,增加了安全性,同时每个爆孔的炸药药量都是填充的最大药量,并且每个爆孔的爆炸都是单独进行的,在进行引爆后,不同的碎块能在自由面上进行全面的碰撞,使得爆破块度达到更破碎的程度,减轻了铲装和运输的负担。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.逐孔起爆技术的技术保障
逐孔起爆技术需要精确的雷管延期时间保障,而市面上使用的普通倒爆雷管的延期时间并不精确,不仅会出现较大的时间误差,还会发生跳段和拒爆等难以预料的现象,使得煤矿开采时不能完全掌控爆破效果。因此要实现较好的逐孔起爆技术的爆破效果,需要重视精确的雷管延期时间,随着近几年科学技术的发展,对雷管技术研究的不断深入,高精度非电导爆破技术也越来越成熟,全球已有部分厂家投身于此,进行生产,但精度仍有提高的空间。逐孔起爆技术需要较高的设备要求来进行实施,对爆破设备的参数也有一定的要求,为了达到更好的逐孔起爆技术的爆破效果,必须采用高精度和高强度的长延时非电导爆管,才能保证起爆工作网络的有效传爆。逐孔起爆技术应用的关键在于孔间和排间、地表和孔内延时的精确性,如果雷管延期精度低于1%~2%,就不能保证整个爆区的爆破效果。根据笔者调查,奥瑞凯爆破器材公司和西安庆华、北方诺信等化工厂生产的长延时性的导爆管雷管是我国较常使用的采矿设备,这几种产品具有抗击压性强、抗油性较高、耐磨性较好的特点。在进行逐孔起爆技术作业时,要保证较高的施工技术要求,确保雷管延期精度,并将误差控制在1%~2%之间,保证逐一引爆炮孔的顺利进行,实现毫秒延时起爆,大大提升安全性。
4.采矿作业过程管控分析
在进行采矿作业前,采矿企业应对施工范围、造价、设计、人工等方面进行统筹兼顾,认真对施工作业的风险进行评估,考察地质结构,结合具体的实际情况进行分析,设计一套切实可行的方案来进行开采爆破,不能只将目光投注在经济效益上,要优化细节,减少风险,注重安全,避免施工事故的发生,才能获得最优化的企业综合效益。
5.逐孔起爆技术发展现状
逐孔起爆技术有着传统的全断面一次起爆技术所不具备的优势,传统爆破方式会造成矿物石块较大的情况,对后期的铲装和运输造成极大的不便,增加了采矿成本,对整个矿产的经济收益都带会带来不利的影响。同时传统爆破方式的爆破精度并不高,还有可能产生时间误差,导致爆破范围不能得到准确的控制,有可能造成波及范围过广的情况,不利于采矿后续作业。而逐孔起爆技术,由于爆破孔是提前设置好的,并且相邻的爆破孔之间都留有一定的间隙,在爆破中由于其连续预应力不断叠加使得更强,取得了更好的雷管爆破效果。因此,比较传统爆破方式与逐孔起爆技术会发现,逐孔起爆技术能有效减少传统爆破方式下矿石大块率的问题出现,爆破幅度得到有效的控制。这在一方面提高了煤矿采矿设备及煤矿工作者们的安全,另一方面也降低了后续的铲装及运输成本,因此受到煤矿产业从业者的重视。
逐孔起爆技术适应大部分的地质环境状况,比如有些矿区会出现孔网不规则、缺孔、矿岩分爆等复杂情况,面对这些复杂的地质状况时,仍可以采用逐孔起爆技术进行爆破,并能取得较好的爆破效果。但在开采煤矿时要尽量避开地质状况复杂的区域进行爆破,比如突出瓦斯、涌水量较大的煤层等复杂的地质环境状况,才能更好的保障逐孔起爆技术在实施过程中的安全,以及达到良好的爆破效果,并能合理减少成本。
我国目前的煤矿采矿业还未能广泛使用新型的逐孔起爆技术,这项具有优势的爆破技术还没得到普及,在一些传统的采矿区,安全事故频发,大大增加了施工难度,以及施工成本,使得采矿企业的社会形象也受到了不良的影响,不利于企业的可持续发展。为了减少安全事故的发生,应倡导各煤矿开采尽量采用逐孔起爆技术,提高安全性,降低整体运营成本。
三、结语
本文在煤矿采矿作业复杂性的基础上详细介绍了逐孔起爆技术,分析了其优势,以及逐孔起爆技术所需要的高精度导爆雷管作为保障,在二者的配合下,能够有效提高爆破效果,降低由爆破震动引起的不安全因素,并且爆破的矿石体积较小,便于铲装和运输,降低采矿成本。但逐孔起爆技术的应用还不够广泛,许多矿区仍在采用传统的爆破技术,笔者倡导各矿区采用安全性更高、综合效益更强的逐孔起爆技术进行煤矿采矿作业。
参考文献:
[1]张成忠,王辉聪,林野,陈亚强.煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用[A].科技资讯,2013,10(b)-0101-02.
[2]吴灿华.关于逐孔起爆技术在煤矿采矿中的应用分析[B].煤矿现代化,2016,03-0085-03.
[3]彭三九.逐孔起爆技术在煤矿采矿作业中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2015(2):91-92.
论文作者:李光
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/23
标签:技术论文; 成本论文; 煤矿论文; 雷管论文; 作业论文; 采矿工程论文; 效果论文; 《基层建设》2017年6期论文;