摘要:深孔爆破技术是一种非常有效爆破方式,在现阶段采矿工业中具有显著技术优势,相关技术人员通过深孔爆破技术的合理应用,特别是一些露天采矿生产中的应用,能从整体上提升爆破的效能和安全性。结合具体采矿工程实例,分析了深孔爆破技术有效作用以及技术关键点,并重点论述深孔爆破技术在露天采矿当中运用,最后分析了应用过程中常见问题和应对策略,以期从整体上提升采矿工程整体安全性和经济效益。
关键词:露天采矿;深孔爆破技术;具体应用
引言:伴随着我国综合国力的提升以及国家产业结构飞速发展,矿产资源的开采和勘探领域的技术水平也得到了创新发展,其中露天采矿过程中的深孔爆破技术也得到了很大提高。现阶段随着爆破设备的不断改进和爆破技术的不断创新,深孔爆破技术更广泛的应用到矿产开发当中,对于矿山的开采有着重要的影响。传统露天采矿技术存在难度大、成本高、安全性低等问题,通过使用深孔爆破技术,改变矿山的开采线路,解决开采矿山过程中多孔多排的难题,提高了生产安全水平,在此基础之上有效降低事故发生概率,减少了由于开采带来的崩塌、坠落等问题,高质量的爆破技术让开采人员的生命安全得到保障,同时降低了工人的工作强度,降低了生产成本,整体上提高了工作效率。
一、.深孔爆破技术技术的具体分析
1.深孔爆破技术的基本参数设置。在应用深孔爆破技术时,首先需要确定炮眼的深度。这需要综合考虑到开采煤矿的巷道断面的尺寸以及在爆破过程中对相关机械设备的影响。一般在掘进作业中,深孔钻机的直径大多设置在80mm-200mm之间。确定了钻机的型号之后,也会对应的确定炮孔的直径。在煤矿掘进中常采用的深孔孔径规格有150mm,100mm,80mm几种。一般炮眼的深度设置在2.5m左右比较合适。
2.炮孔间距与排距的分析。炮孔间距是指在进行深孔爆破时,每一排中相邻的2个炮孔之间的距离,若以a表示,则其公式可以表示为:a=mW1在该式中,a表示的是炮孔间的距离,单位为m,m表示抛空的密集系数,通常情况下m值要大于1,在一些特殊情况下,尤其是对一些比较大的孔径爆破时,m值可以取到3以上,W1表示底盘的抵抗线,单位为m。炮孔的排距是指相邻的2排之间炮孔的距离,用字母b表示,排距的确定与最小抵抗线的确定方法类似。
3.最小抵抗线的确定。最小抵抗线是深孔爆破的一种重要参数,在爆破作业中最小抵抗线W的值设置过大或者过小,都会对深孔爆破的效果产生重要影响。比如在爆破过程中,如果前排的抵抗线过小,要达到同样的爆破效果需要使用更多的炸药,这样一方面由于需要钻更多的孔,延长了作业时间,另一方面炸药量增加加大了爆破威力,造成大量的飞沙走石,影响掘进作业,降低了煤矿的开采进度。4.炸药单耗的取值。炸药单耗用字母Q表示,是爆破过程中单位体积的岩石所需要的药量系数。影响炸药单耗的因素有很多,如在爆破中堵塞、装药条件、起爆方法不改变的前提下,自由面的大小、岩石的均匀度、硬度以及最小抵抗线的取值大小等都会对炸药单耗Q产生重要影响。对于Q值的确定,是通过实际爆破过程中大量的试验数据以及长期的实践经验所制定的,因此在爆破作业中不能随意的通过加大单耗的方式增加深孔爆破的效果。比如在铁矿石的开采作业中,其单耗取值Q通常设置在0.4kg/m 3 ~0.6kg/m 3。(5)机械化装药。传统的装药方式主要是以人工操作为主,但随着机械化装药的应用,人工装药方式的低效性,质量差以及占用了过多的人力物力资源等缺点慢慢体现出来,尤其是当井下有水作业时,传统的装药方式会出现不连贯,导致爆破效果不理想。
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二、露天采矿生产中深孔爆破技术的应用分析
1.深孔爆破技术在打孔中的具体应用分析、孔距的确定主要是指在同一排孔中相邻的两个深孔中心线之间的距离。炮孔间距的选择与爆破质量有关。依据以往的实践经验得知,钻孔间距一般为底盘阻力线的0.8~1.2倍,底盘阻力线的确定主要是指第一排钻孔中心线与台阶斜坡底线之间的水平距离。
2.深孔爆破施工中底盘阻力线是至关重要的一个参数。倘若底盘抵抗线过大,会导致根部残留过多或是出现严重的反冲。相应的,倘若底盘抵抗线过小,则会大大增加穿孔工作量,造成炸药严重浪费和炸药堆的过度分散,另一方面因台阶顶部和前冲孔设之间的距离太短,从而导致整个操作的安全性受到影响。我们可以根据地质条件和施工条件来确定底盘抵抗线的长度,其大小与采场台阶顶线、台阶高度以及前排爆破孔工作面台阶倾角、中心之间的安全距离有着直接关系。超深度的确定实质上主要指孔深大于台阶高度的深度,通过这个深度,可改变药包的位置,有效克服台阶底部的阻抗。如果台阶底部的岩层相对较软或是台阶底部的水平垫层较为明显的时候,这个时候超深能进一步减少爆破基础。相应的,倘若超深值过大,则会在很大程度上破坏顶板的完整性,从而导致之后的钻孔作业受到严重影响。实践证明,超深值通常情况下为底盘抵抗线长度的0.16~0.36倍,技术人员采用多排爆破时需要确定相邻两排钻孔之间的距离。所谓行间距主要是指底盘抵抗线长度的0.8~0.9倍。技术人员在钻孔施工中,必须要确保施工现场的平整,之后根据孔网设计的要求,用朔料袋标出每个孔的位置。与此同时,在施工中还必须要注意前排钻孔的施工的精度和质量,主要这样做的目的就是为了防止底盘抵抗线过大。另一方面,在钻孔完毕后,在使用孔口盖上编织袋,进一步规避因为杂质落入孔内,导致爆破质量受到影响。
3..爆破分级进行矿山爆破时,要进行好上述钻孔流程,保证钻孔质量与事前要求相符,在此前提之下进行爆破。爆破作业的设计结构主要为炸药用量、装药结构以及控制爆炸。深孔爆破技术中,最不能忽视的一项因素就是炸药用量,在对钻孔进行炸药装药时,用量过大会扩大爆炸范围,引起崩塌,用量太小则会达不到预计爆炸效果,延缓矿山开采工期。对此在计算炸药使用量时要着重考虑岩石密度硬度、开采场地坚固程度以及底盘抵抗线等。同时炸药的装药结构也要具体明确,根据炮孔在台阶的分布状况以及岩石结构变化情况,采取分段装药或者连续装药的方法,保证爆破的准确度。还要重视爆炸控制,常用的爆炸控制方法包括电雷管起爆、非电导起爆以及爆炸线引爆,进行起爆时一定要根据露天开采矿山的实际状况,提高爆破有效率。
4.确保炮孔填塞炸药填充完成后,应及时填塞,提升爆破气体作用,并进一步提升并扩大爆破效果。填塞是深孔爆破露天开采过程中的重要部分,只有当炮孔填塞长度达到预期目标时才能进行爆破,而目前炮孔的填塞材料主要为粘土和钻孔时的孔内岩粉,严禁使用石块或者其他易燃易爆材料,同时在进行水孔填塞时如果出现“悬料”时,一定要防止填塞悬空现象产生。
结束语
综上所述,深孔爆破技术的应用可以大幅提高煤矿掘进的作业效率,提高采煤量,同时降低开采成本。但是在实际爆破过程中,要合理的进行规划,严格控制装药量,确保达到最佳爆破效果的同时,生产安全与质量也得到有效保障。当下我国的露天采矿技术发展还不够完善,今后还要多培养技术性人才,进行技术革新,完善深孔爆破技术的应用发展。
参考文献:
[1]张文瑞,邸朋喜.煤矿掘进中深孔爆破技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2014,06:121-122.
[2]杨选能.关于露天采矿生产中深孔爆破技术的探析[J].建筑工程技术与设计,2016(5).
论文作者:袁林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/18
标签:炸药论文; 技术论文; 钻孔论文; 作业论文; 底盘论文; 露天论文; 台阶论文; 《基层建设》2019年第26期论文;