逐孔爆破技术在石灰石矿山开采中的运用分析

2015-04-07龙江云星2刘雨洲

四川水泥 2015年4期

关键词：布孔微差药包

李龙江云星，2刘雨洲

（1.毕节新联爆破工程有限公司，贵州毕节 551799 ； 2.贵州新联爆破工程集团有限公司，贵州贵阳 550002）

逐孔爆破技术在石灰石矿山开采中的运用分析

李龙1江云星1，2刘雨洲1

（1.毕节新联爆破工程有限公司，贵州毕节 551799 ； 2.贵州新联爆破工程集团有限公司，贵州贵阳 550002）

随着我国对于能源及矿山开采工业重视程度的日益加强，如何做好矿山开采技术的革新就成为了我们技术研究的重要课题。在实际的技术研究中，利用逐孔爆破技术代替传统的排间微差爆破，提高爆破的整体工作效率和稳定性就成为了本文研究重点。

逐孔爆破技术石灰石矿山开采运用

随着我国能源建设和采矿业产业的不断发展，相关的管理部门对于矿山开采过程中的环保和安全性要求越来越高。但是我国传统的矿山开采过程中所采用的排间微差爆破方式，虽然经过几十年的研究和实践过程，其技术发展已经非常完善。但是受到其技术本身特定的影响，在应用过程中依然存在着对环境的破坏性强、安全隐患严重、不可以预测性大、爆炸过程不完全等相关问题。所以利用更安全的新型爆破技术，为石灰石矿山的开采提高支持就成为了石灰石矿山开采技术研究的重要内容。在这种情况下逐孔爆破技术在矿山开采中的应用研究就成为了重要的研究课题。

一、逐孔起爆技术原理研究

在实际的矿山开采爆破作业中，逐孔起爆技术的采用在实际的爆破过程中因其爆破中炸药单耗更低、爆破后所产生的矿岩大块率明显降低等优点，逐渐被矿山开采企业所采用。在矿山爆破实践工作中，这一技术的工作原理包括了以下的几点因素。

（一）起爆过程中的应力波叠加作用原理

在研究过程中我们对逐孔爆破的实际爆破过程进行了观察和研究。在研究中我们发现在整体的爆破过程中，处于后起位置的爆药包的起爆时间较之前一个起爆的爆药包，其起爆的延迟时间在数十毫秒左右。这种延时爆破效果就会造成后爆破的药包是在前一个爆破药包的爆破的应力震动作用下完成的。在这时后爆破药包因是其处于爆破预应力的状态中，前后两个爆破孔中的药包爆破时所产生的应力波在整体的爆破过程中产生了相互叠加的应力作用。这种作用会使得整体的爆破破碎效果提高，爆破的完成率更强。

（二）在实践中增加了自由面在爆孔时的作用

在逐孔爆破技术应有的实践中，研究者根据相关的爆破工作理论发现了以下的问题。在实际的爆破过程中，如果增加了爆破炮孔自由，在实际的爆破过程中爆破整体效果就会提高。根据这一成果我们在实施逐孔起爆的实际工作中，对各个爆破点的自由面进行观察和研究，研究结果表明先爆破形成的爆破漏斗就是在爆破过程中产生的一个新爆破自由面。在之的后爆破过程中还会形成1个新的爆破自由面，这就使爆破的自由面升至三个。在这个过程中，爆破中后爆破的孔中的抵抗线和冲击方向都会产生改变，这种改变会改善爆破过程中的块度，提升开采过程的质量。

（三）减小爆破震动

相对于传统的爆破技术手段而言在逐孔爆破技术实施时，所使用的爆炸药量相对较少。在研究的过程中我们依据爆破振动的理论公式萨道夫斯基公式进行研究发现，在爆破中其他采用数据不发生变化的情况下，最大单次爆破中爆破药量的减小，可以实现爆破振动的明显减小。

二、起爆网络的设计及爆破微差间隔的选定

在逐孔爆破技术的实际应用过程中，必须注意的两个技术问题就是起爆网络的设计问题及爆破微差间隔的设计问题。这两个问题的设置是否合适决定着爆破的整体效果。下面我们就这两个问题进行研究。

（一）逐孔起爆中的网络设计

在实际的逐孔爆破实施过程中，根据起爆点的位置我们一般将起爆网络分以下的两类。一类是地表延期逐孔起爆网络；另一类是孔内延期逐孔起爆网络。在逐孔起爆实际的应用过程中，其实际的工作过程就是通过这两类起爆网络爆破中的时间间隔的相互配合，实现时间差而实现的。在这两类网络配合工作的过程中，首先需要注意问题就是如何在爆破计划中科学合理的选择地表延期微差时间。其次是安排好爆破中孔内延期过程中，主要的受爆破区域的规模以及爆破所需要的雷管段数。最后在实际的爆破操作中，需要在逐孔起爆网络设计中注意连接设计和实际操作中做好以下的安排：我们在实际的设计和操作中通常会首现在爆区第一排的位置，合理的安排一个自由面较多，同时适合进行爆推整体移动的爆破孔位置作为爆破的起爆点。这样的设计和安排可以实现爆破的排间延时，保证爆破的整体质量。

同时在实际的爆破工作中，我们根据矿山的实际情况完善了逐孔起爆网络设计，这种完善主要体现在爆破孔的布置方面。我们根据爆破孔的布置特点将爆破孔的布孔方式分为以下的三类，既方形布孔方式、矩形布孔方式与三角形布孔方式。我们在研究中发现，虽然这三种起爆方案都可以实现逐孔起爆的要求，但是针对矿山开采遇到的实际情况在逐孔起爆技术实际应用中，这三种布孔方式都有着不同的应用特点。方形布孔和矩形布孔方式的应用会使爆破完成后，爆破工作所产生的石灰岩大块岩石比较多，对于下一步工作影响较大。同时因为爆破的过程中，爆破孔与孔之间的孔间爆破死角相对多，对于石灰石岩体无法形成全面的挤压过程，进而造成超挖、欠挖的现象严重，影响开采工作的质量。与上两种布孔方式相比较，三角型布孔起爆方式在设计和使用中的效果就好得多，这主要表现在爆破后完成后形成的爆堆整体状态良好，形状合适、松散形式均匀、大块的石灰石岩体少，这样就会使后期的挖掘和运输工作更加方便。

（二）爆破过程中的合理微差间隔时间设置

在实际的爆破安排过程中，如何利用计算手段合理的设置爆破微差间隔时间，实现时间设置的合理化是我们研究的另一项主要内容。在研究中发现合理的完成这一设置可以很好地改善爆破整体质量，同时还可以降低爆破的震动提高爆破的安全和稳定性。在实际的设置过程中，其主要考虑的问题包括了以下的因素：开采区域中石灰石岩体的整体特性、石灰石岩体中的裂隙延伸和发展情况、爆破孔网络的设置参数以及爆破移动时间四个主要参考因素。在完成合理的微差间隔时间设置后，可以保证逐孔起爆过程中，爆破自由面得到增加，这就可以提高爆破实施过程中所产生的能量得到充分的利用，提高实际的爆破效率。