逐孔起爆技术在煤矿采矿中的应用研究

郑利森　杨记琳　王梦月

摘要：在煤矿采矿作业中，因为受到地质、水文、气象等多种环境的影响，开采方法受到了很大的限制。逐孔起爆技术作为近几年新兴的开采技术，伴随着科技的发展不断完善，在目前的煤矿开采技术中占有重要地位。文章通过对逐孔起爆技术进行介绍，分析了这种方法在煤矿开采中的应用。

关键词：逐孔起爆技术；煤矿采矿；煤矿开采技术；最佳微差；网络设计 文献标识码：A

中图分类号：TD235 文章编号：1009-2374（2015）31-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.080

随着科技的不断进步，逐孔起爆技术应运而生，成为在煤矿爆破中较为先进的技术。它区别于一般意义上的逐排方式，采用相邻的炮孔按照相应的顺序进行间隔，然后再依次引爆的方法，而且相邻的队列之间的爆破也是有一定时间间隔的。这样的爆破方式使得每个炮孔的自由面分成了3个，极大地提升了爆破的效果。而且在使用相同炸药的情况下，能够使得爆破的效果更加有效，这样就能够很好地节省成本。技术的革新还可以使得爆破更加精确，降低了风险，减少了对环境的破坏程度。

1 逐孔起爆技术

1.1 逐孔起爆技术介绍

逐孔起爆技术的原理就是在对煤矿进行爆破的过程中，对于炮孔的安排都是独立的，因此其在爆破中的起爆也是独立的，在这个过程中借助高精度雷管对起爆的顺序进行精确的计算，以达到标准条件下的时间间隔，按照一定的顺序依次爆炸；同时选取合理的延迟间隔还可以使得在爆炸过程中因为岩石的移动发生二次爆炸，增强爆破的效果。

这种技术在国外已经被广泛使用，但是国内由于技术不成熟还没有大范围地得到推广，只是在几个较为大型的露天煤矿的开采中使用。

1.2 逐孔起爆技术的特征

逐孔起爆技术相较于传统的起爆技术来讲，其爆破的空间和时间不再是统一的，而是采用一定的时间和空间的间隔进行起爆。首先，在同一排的炮孔采用计算好的时间进行依次起爆，不再是传统的统一起爆，这样爆破的横截面就加大了很多，爆破强度增大；其次，相邻的炮孔起爆的时间也是存在一定间隔的，这样可以很好地增加竖截面的爆破力度，而且在前排爆破过再进行后排的爆破，可以很好地利用前排爆破的成果增加后排的爆破力度，增加爆破的精准度，提高工作的效果，减少成本的投入。逐孔起爆技术相较于传统的技术来讲爆破的效果较好，二次工作少，一次爆破成功率高。爆破的形状较好，可以很好地使用各种辅助工具。对于土层的松散度也能进行相关的控制，使得挖掘设备更加有效地使用，提高工作的效率。

2 逐孔起爆技术在煤矿采矿中的应用

2.1 合理计算时间间隔的最佳微差

微差时间间隔是否合理直接影响着爆破的效果，因此，在实际操作过程中要对时间间隔进行相关的把握。因为炮孔的间隔时间和爆堆的松散度有很大的影响，当间隔的时间较短时，前排的爆破还没有产生相应的破坏力，后排就进行爆破，这样使得爆破的破坏力大打折扣。当间隔的时间较长时，前排的爆破使得岩层已经完全被抛出，但是因为后面的爆破间隔时间较长，使得前排已经被爆破过的岩石因为后排的爆破再一次被压实，使得其松散度受到影响。合理的爆破间隔时间是每米排距8～15ms/s，同时台阶爆破的排距为6m。因此对于硬岩（难爆部位）排间延迟时间取42ms（8ms/m），（易爆部位）取65ms（11ms/m）。最终孔间、排间采用的爆破参数为难爆部位17～42ms；易爆部位25～65ms。

2.2 网络设计

通过对煤矿采矿作业情况分析可知，运用逐孔起爆技术主要通过群药包的共同作用得以实现，因而要按照起爆顺序来确定起爆点，这些群药包的起爆是通过爆破网络控制的，但是爆破网络设计伴随着煤矿周围环境和采煤施工的特点而变化，这就需要合理选择爆破网络组合，确保群药包规则有序爆破，满足煤矿采矿工程施工的需求。在逐孔起爆技术网络设计中要注意，首先将其分为孔内延期网络和地表延期网络。先确定起爆点，在垂直面上只有一个自由面的情况下，这个点的选择一般位于自由面的中间位置，这样起爆顺序会由中间依次向两侧延伸。孔内延期网络就是要计算排内孔间延期时间，一般会受到爆破规模和雷管段数的影响，按照标准进行布线，同一爆破区内保证孔内雷管同断，一般采用400ms，同时确定排间延期时间、地表分段，孔外采用9ms、17ms和42ms进行延时。对于硬岩矿山，一般将孔距选择为3ms/m，孔与孔之间定为6m，那么最佳孔间延迟时间为17ms，排间最佳延迟时间为42ms，这时排距的增大能使单孔的爆破量增加，若不更改装药量，逐孔起爆的炸药单耗能有所降低，网络设计的优化有利于缩减爆破成本，逐步提升煤矿采矿的经济效益。

3 运用逐孔起爆技术取得的成果

3.1 技术效益

逐孔起爆这项新的爆破技术的优点较为突出，其可以有效地改善现阶段爆破的效果，降低大块率，使得爆破的石块较为均匀，避免了二次爆破带来的技术难题。同时其爆破的情况较为均匀，使得大型机械可以很好地使用，不用对机械进行相关技术上的更新，降低了机械的损毁速度，对机械进行保护。

在采矿作业中，由于地质环境较为复杂，对地质进行爆破其实对环境的影响较大。而通过逐孔起爆技术，使得相关的爆破冲击力缩小，产生相关的人为地质灾害的可能就得到了降低，很好地保护了环境。

3.2 经济效益

逐孔起爆技术主要是依靠孔内导管雷管的精准计算使其在爆破中更加精确，虽然这种新技术价格较高，但是因为其降低了火药的使用率和二次爆破的投入，从整体考虑反而降低了成本。

根据逐孔起爆技术的运用成果分析，这种新技术可以减少大块率和根底率，从而降低二次爆破的强度。而且对松散度和爆破效果也有了明显的改善，使得机械的使用更加便捷，节省了大量的时间，延长了工具的使用寿命。因为爆破的精准度增加，使得其破坏力度能够掌握得较为准确，这样矿区附近村落的安全也能得到保证，可以减少不必要的纠纷。通过逐孔起爆技术这种新型的爆破方法，在经济方面节省了相关的成本，使得煤矿开采中的物质资源得到了节约。同时，对于相关的纠纷也起到了规避的作用，使得在煤矿开采中既保护了煤矿的利益，也保护了煤矿区百姓的利益。

3.3 安全和环境效益

通过逐孔起爆技术，使得采矿过程的精确度得到了提高，这样就可以避免因为不精准的计算时间间隔而造成对人身的危害。传统的爆破方法风险较大，没有科学合理的计算方法，很多都是依靠经验的传承，这样就造成了很大的随意性，特别是在中小型煤矿开采中更容易出现爆破不科学规范的现象，因此应该大力推广此项

技术。

同时，由于逐孔起爆技术在进行地质开采的过程中，对地质构造的伤害较小，这样就可以很好地保护环境，毕竟在开采过程中因为人为原因造成滑坡、地震的事件时有发生，严重影响着环境和矿区居民的安全。通过逐孔爆破技术能够对该问题进行避免也是对环境和人身财产安全的保护。

4 结语

逐孔起爆技术作为一种新型的、技术要求较高的、爆破效果较好的技术，在以后的发展中要积极地进行推广。采用新型的逐孔起爆技术，使得爆破的质量明显提高，炸药的消耗量下降，降低了成本和爆破的振幅，大大地增加了经济效益和社会效益。同时，新技术的采用可以降低劳动的强度，减轻工作量，提高工作的安全性。为了煤矿企业采矿作业更好地进行，应该积极发展这种新型的爆破技术。

参考文献

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作者简介：郑利森（1986-），男，山东潍坊人，兖矿集团南屯煤矿助理工程师，研究方向：掘进技术管理。

（责任编辑：蒋建华）endprint