采礦工程中逐孔起爆技術淺析
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摘要:為獲得良好的爆破效果，節約爆破成本，介紹了逐孔起爆技術，提出了應用要點，包括設備選用、網絡設計、最佳微差間隔時間確定等。通過爆破試驗，對比分析了逐孔起爆技術與傳統爆破技術的應用效果。試驗表明，逐孔起爆技術的采礦要求滿足性、采裝效率、震動強度及爆破效果更好，可推廣應用于采礦工程中。
礦山爆破是采礦作業的重要環節，具有復雜性，爆破作業環境、地質條件及水文情況均會對爆破效果產生影響。應提升爆破方法選用的適應性，而逐孔起爆技術具有良好的應用效果，可減少炸藥用量，節約爆破成本，是現代礦業生產中的重要技術方法。逐孔起爆技術是在爆破時各炮孔獨立設置，在精度較高的雷管輔助下精準計算起爆順序，確保起爆間隔符合要求，按照相應次序控制各個炮孔獨立爆破?？赏ㄟ^適當延遲間隔選擇，在巖石移動時引發二次爆炸，使爆破效果進一步提升。目前，此技術已在國內外得到了良好的應用。
1采礦工程中逐孔起爆技術的應用要點
1.1設備選用
逐孔起爆技術在爆破設備選擇方面參數要求相對嚴格，為提升爆破效果，要求應用爆破精度及爆破強度較高、延時性較長的非電導爆管，此類爆破設備具有高抗壓性，耐油及耐磨性能極佳。要將起爆時起爆雷管的延時誤差控制作為重點，確保其不能超過1%～2%，確保導爆雷管以預設好的順序起爆，增強逐孔起爆過程的安全性，將延時精確到毫秒級別。
1.2網絡設計
逐孔起爆技術應發揮群炸藥包的協同作用，確定好起爆點定位及起爆順序。爆破網絡是群藥包起爆的控制主體，但因礦區周邊環境、煤礦施工特征存在差異，會影響爆破網絡設計效果，因而需要通過爆破網絡的科學組合，使群藥包能夠按照預設順序依次爆破，提升爆破效果，保障采礦作業順利進行。網絡設計可分為兩種網絡設計結構，即孔內延期網絡設計和地表延期網絡設計。要對起爆點進行精準定位，若垂直面的自由面是唯一的，需將中間處作為起爆點，由中間至兩邊依次起爆。1.2.1孔內延期網絡設計。孔內延期網絡設計要對孔間延期時間進行精準計算，爆破規模大小、雷管段數多少是延時時間的主要影響因素。布線要遵循要求進行，同爆破區的孔間延期時間應設置為400ms，以保證孔內雷管可同時切斷。1.2.2地表延期網絡設計。孔內延期網絡設計的同時，要對排間延期時間進行合理確定，做好地表分段?？淄庋訒r分別設定為9ms、17ms與42ms。若礦山主要為堅硬巖石，孔距67應以6m為宜，孔間延時則應設置為17ms，排間延時時間以42ms為最佳，通過增大排距，可使單孔爆破效果增強，節約起爆能耗，減少爆破成本，利于采礦效益提升。
1.3最佳微差間隔時間確定
巖石性質、巖體裂縫大小是微差間隔時間確定的影響因素。若微差時間設置較長，會使單孔爆破漏斗作用發揮受到影響，對爆破網絡形成造成阻礙。若微差時間較小，則難以發揮出先爆破孔為后爆破孔開拓自由面的作用，無法將微差爆破優勢充分展現出來。自由面開辟時間大小是合理微差間隔時間確定的重要依據，開辟的自由面越多，爆破利用率越高，產生的爆破疊加效應越強，巖石破碎效果越理想。爆破孔間合理延時時間以每米不低于3ms、不高于8ms為宜。逐孔爆破實踐中，應結合爆破點處的巖石性質，與巖石軟硬度成反比選擇延時時間。爆破的排間延遲時間不能超過8～15ms/m，以免因排間延遲時間設置過長導致爆堆積壓，形成大體積石塊，或是因時間設置過短而出現前后兩排爆破效果相互擠壓，導致爆堆堆積高度過大或爆破過于松散的問題。
2逐孔起爆技術與傳統爆破技術試驗對比分析
2.1試驗概況
選取某地區露天煤礦作為爆破試驗場所，結合當地氣候、地質等因素確定爆破方案。本試驗選用高起爆精度的逐孔爆破技術與傳統的雷管爆破技術，爆破時兩項技術應用的發爆器及雷管同步調換，爆破炸藥量保持一致，通過爆破設計方案優化，對比分析采取這兩種爆破方式所產生的爆破效果。數據分析發現，石塊大小取決于孔間延時時間大小，爆堆松散度則是由孔間間距決定的，因而，逐孔爆破以孔間延時、排間延時作為主要延時形式，二者的延時范圍分別是3～8ms/m與8～15ms/m。應用的爆破設備、制定的爆破方案不一致時，這兩個延時時間也略有不同。
2.2爆破效果對比
2.2.1采礦要求滿足性對比。逐孔起爆技術方式因應用了精度及強度較高、延時性較長的非電導爆管雷管，因而形成的爆堆比傳統雷管爆破方式向前推移了20～30m，爆堆形式相對規則，呈現出了良好的移動效果。起爆后，逐孔起爆技術形成的爆堆沉降量介于4～5m，符合采礦作業的采挖設備應用要求，起爆點處石塊飛出距離未超出60m，能夠滿足采礦作業要求。2.2.2采裝效率對比。爆破地表是按照起爆角度形成的貫通式裂縫，比傳統雷管爆破技術產生的裂隙更為均勻，巖石破碎均勻性更佳，爆破松散度更強，可使采裝效率整體提升8%，巖石大塊率下降10%左右。由此可見，逐孔起爆技術采裝效率更佳，應用的藥量更少，起爆時無后翻，可產生更充分的自由面，可為后續爆破作業提供便利。2.2.3震動強度及爆破效果對比。逐孔起爆技術的爆破震動強度比傳統爆破技術下降了60%左右，沖擊波下降幅度約為70%。逐孔起爆技術布線過程理更加簡便、布設效率更高，降低了爆破人員的工作量。相較于傳統雷管爆破技術，其爆破效果提升了45%左右。逐孔起爆技術具有顯著的應用價值，本次試驗典型數據對比分析見表1。
3結語
通過爆破試驗，對比分析了逐孔起爆技術和傳統雷管爆破技術，數據表明，逐孔起爆技術爆破安全性更高，經濟性更強，將其應用于采礦作業爆破施工中，可顯著降低采礦勞動強度，提升采裝效率。采礦企業應引入逐孔爆破技術，掌握應用要點，選用適合的起爆設備，做好爆破網絡科學設計，合理確定最佳微差間隔時間，發揮逐孔爆破技術優勢。
參考文獻:
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作者:龐萬軍 單位:寶清縣煤礦駐礦安全監督員服務中心
