工程爆破技术在矿山开采中的应用分析论文_马国良

工程爆破技术在矿山开采中的应用分析论文_马国良

青海煤矿设计研究院有限责任公司 青海西宁 810001

摘要:经过几十年的发展,工程爆破技术已经应用在我国建设事业的方方面面,在矿山开采工程中,更是不可缺少的重要技术。在露天开采和地下开采过程中,都会使用各种各样的爆破技术。如何在复杂的形式下精确的使爆破技术,已经成为现在矿山开采过程中的重要任务。在矿山开采过程中,爆破技术直接关系到矿山开采的质量和安全管理,因此矿山开采过程中要特别重视工程爆破,完善爆破技术,做好安全管理工作。只有这样,才能够真正发挥出工程爆破技术在矿山开采中的应用价值,为我国矿山可持续良好发展提供了巨大的技术支持。因此,研究工程爆破技术在矿山开采当中的应用十分必要。

关键词:工程爆破;矿山开采;应用

1、工程爆破技术概述

在矿山建设工程及生产过程中,通过爆破实现岩体破碎是最常用的手段,在新中国成立之后的很长时间内,矿山企业可以说是利用爆破进行工作的部门之一。现阶段,光面爆破技术是在矿山井巷掘进中最常用的一种爆破技术,光面爆破技术的应用对降低井巷维护成本、保护井巷围岩起到了不可忽视的作用;在露天矿山爆破过程中,预裂爆破的应用在一定程度上稳定了边坡,实现了开采成本降低的目标;而地下和露天矿山中深孔微差爆破的应用大大提高了矿山的生产能力。总而言之,工程爆破技术在矿山开采中的应用不但提高了矿山工程建设的质量,还提高了矿山生产效率,促进了矿山企业的快速发展。按照爆破使用的药包形状、装药的空间与装药的方式可以将工程爆破技术分为两类。

1)根据药包形状划分。按照药包形状划分需要考虑要药包的特性和爆炸作用,笔者对以下四种爆破方法进行分析。a.集中药包法。理论上来说,集中药包是以球形体作为爆破药包形状,从球体中心进行爆破,以辐射状向外扩张,随即将爆破能量作用到周边岩石上。b.延长药包法。这种延长药包一般是圆柱形状,炸药被点燃之后,爆轰波随着柱面开始扩展,并作用于周围岩体。c.平面药包法。直接将使用的炸药放在岩体表面,通过平面能量进行爆破工作。d.形状药包法。以特定形状制成的药包,用以产生特定爆破效果的爆破工作。

2)根据装药空间形状和装药方式划分。根据装药空间形状和装药方式划分同样可以将爆破方法分为四种。a.药室法。大量土石挖掘工程中最常见的爆破方式——药室法有着施工机械简单、施工条件限制很少、工程量与工程质量成正比等优点。b.药壶法。药壶法是集中药包类的一种,目前应用还不广泛。c.炮眼法。炮眼法是延长药包中的一种,在工程爆破中炮眼法的应用最为广泛。d.裸露药包法。裸露药包法是方便又简单的爆破方法,既不需要钻孔,也不需要工具,常用于清除障碍、处理二次破碎岩石等工程中。

2、矿山开采中爆破技术的具体应用探究

2.1等离子爆破技术

传统的爆破技术大多数均为火药类的爆破,使用该类爆破技术会对环境造成一定程度的污染,在人们环保意识日益提高的现状下,爆破技术也需要考虑不对环境造成污染。其中,等离子爆破技术便具有不污染环境的优点。对于等离子爆破技术来说,主要是对电能加以利用,使其将化学能进行取代,从而对岩石起到爆破作用。这项技术的原理为:将巨大的能量存储在蓄能电容器里,进一步通过对遥控器触发电路的充分利用,如此一来便能够让大电流开关装置的开启工作,还有闭合工作得到有效完成。在起爆的情况下,电容器是能够向着封闭的孔底,进一步将巨大的电能释放出来的。并且,释放出来的电能可以让电解质得到有效转化,主要转化为等离子体,其压力能够达到200MPa。对于等离子体来说,处于加速膨胀状态下,能够致使岩石产生破碎。此类爆破技术具备多方面的优势,比如无有害气体生成,能够对采矿环境起到保护作用。

2.2无线分段起爆网路技术

在爆破采矿技术使用过程中,通常会产生多个爆破点同时爆炸的现象。为了让开采工作的安全隐患能够彻底规避,在现代爆破采矿技术的应用过程中,一般会借助无限分段起爆网络技术。主要过程是将非电导爆管爆破网路起爆,进一步引发炮孔内外结合延时。对于无限分段起爆网络技术来讲,由于起爆前是无法对仪器设备进行应用,然后起到检查作用的。所以在能够使起爆网路传播的精准性得到充分有效保障的条件下,孔外需使用连侧网路进行传导。

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2.3电子雷管爆破技术

对于电子雷管来说,与普通雷管存在很大程度上的不同。主要是因为普通雷管是通过化学物质燃烧的作用,进而使时间延期能够得到有效实现。对于电子雷管来讲,主要是在自带微型电子定时电路的情况下,使时间延期得到有效完成。在制造当中,通过将电子雷管的延期顺序当作参考标准,然后将编程工作完成。在爆破的情况下,电子雷管则能够把编好的顺序当作有效依据,在相邻的顺序号过程中,使延期间隔起爆工作实现有效完成。此类延期能够进行人为的确定,并在起爆器过程中将设定有效完成。对于电子雷管来说,其中每一发都拥有一个防护滤波器,它是和环形线共同工作的,可以使安全隐患实现有效规避。除此之外,电子雷管爆破技术具备非常多的优势的,比如精密度较高,爆破质量优良等。

2.4光纤及激光起爆系统

激光与光纤起爆系统是由两部分构成的,该系统的控制是通过同一台激光装置进行控制的。在光纤母线与光纤脚线照射的条件下,能够使引爆得以有效完成。激光与光纤起爆系统,属于一种较为新型的起爆系统,优点是能够对激光加以有效利用,从而使雷管起爆的能力得到有效提升,并且还能够使杂散电流对起爆系统所造成的不利影响获得有效规避,从而让误爆事故的发生几率得到有效降低。除此之外,还拥有激光点火及续燃功能良好以及安全性高等优点,在采矿工程中激光与光纤起爆系统值得推广及使用。

3、工程爆破技术在矿山开采中的应用安全措施

3.1测定爆破范围,确定安全距离

在保证爆破安全工作中对爆破范围进行科学合理的测定是主要依据,在实际的爆破工作开展前,需要对于矿产的地质以及环境和天气等因素加强重视,同时对爆破范围进行测定,同时在该基础上对于安全距离有效确定,相对于安全距离在确定中,工程技术人员需要对于周边建筑以及山体进行重视,尽可能确保其所产生的振动对于周边建筑物不产生影响。

3.2保证足够的飞石安全范围

主要包含两部分内容,爆区覆盖和警戒区的设立。爆区覆盖是指采用草垫、铁丝网等强韧性材料提前对爆区进行覆盖,在爆破时,在飞石飞散的同时覆盖材料可以提前进行预落,为飞石提供一个缓冲,避免四处飞散。警戒区的设立是通过人为看管,设立警戒区域同时放置标牌说明,避免非工作人员误入。这个区域还需要设置可以抵挡飞石的区域,在预防应急情况发生的同时还可以为工作人员提供庇护,保证安全。

3.3精密测算爆破参数

爆破技术人员对在爆破中对于爆破参数有着精密测算非常重要,在爆破工作的开展前,需要对矿产开采的实际状况进行结合起来,对爆破参数有效确定,同时将其作为基础对爆破技术合理选用。现阶段,在爆破工作中采用基础的技术之外,还有遥感技术以及卫星拍照等技术,这些技术在实际的应用中不但能够使得技术人员对地质状况合理的测算,还能够在一定意义上将爆破的准确性提升,然而需要重视的就是,在实际的爆破技术应用之前,需要和矿井的实际状况进行结合起来进行实施。

3.4爆破过程规范化

爆破工程必须规范,严格按照国家标准执行。爆破人员必须按国家相关规定要求进行特种人员培训并取得资格证书,严禁无证上岗作业。爆破工程必须编制安全措施和操作规程,并严格按照措施和规程进行爆破作业,确保爆破工作顺利进行,出现意外,保证能够及时得到妥善处理。

4、结束语

爆破工作具有重要的意义,是矿山开采过程中不可缺少的环节,要提起高度注意。爆破之前进行实地考察,爆破过程中加强安全管理,保证爆破人员的安全,每次爆破工程都需要记录和总结,为安全顺利开展后续爆破工作提供技术支持和保障,同时也为我国的矿山开采做出贡献。

参考文献:

[1]肖汉俊,程耀荣,张石粉.工程爆破技术在矿山开采中的应用研究[J].科学家,2016,08:125-126.

[2]李广.光面爆破技术在矿山基建工程中的技术研究和应用[J].世界有色金属,2016,20:158-159.

[3]郭俊波,肖梦奇,彭键.梯段爆破技术在块石料场开采中的应用[J].四川水力发电,2016,S1:44-47+56.

论文作者:马国良

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/7

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