采矿工程中爆破技术的运用研究

袁志祥

摘要：为了社会的进步与行业的发展。笔者对采矿工程重点工作领域展开现场结合理论的深入探讨。重点就爆破技术的机理与安全性进行阐述，并针对当前重点发展的中深孔爆破技术展开深入探讨。为同行提供建设性意见。

关键词：采矿工程；爆破；安全性；工效；运用

1引言

随着经济的发展与时代的进步，采矿工程领域已经从传统盾构挖掘、单一工作量劳动向着大规模、大方量高速工期推进。其中传统爆破技术因为采用了新型黄色炸药配合一定倒角药壶安装在安装与工效上达到了极大平衡。其中相应技术已经全面运用于石油工程、交通工程、采矿工程等领域。笔者基于多年行业发展现状与现场工作经验，由浅至深的展开探讨，重点就爆破技术的机理与安全性进行阐述，并针对当前重点发展的中深孔爆破技术展开深入探讨。为同行提供建设性意见。

2爆破技术的定义及原理

爆破技术作为有限破坏高效开发的掘进开发手段已经运用成熟。当前主要运用与隧道开掘、开山铺路、水利工程等常规工程作业中。其主要原理为利用亚硝酸盐等化学物质产生聚类反应并极具释放，在有限空间内展开破坏以达到预期施工目的。其中炸药作为重要工作载体在整个过程中占有举足轻重的地位。当前常用的炸药工作方式为硝化甘油炸药填充雷管在相应药壶倒角前提进行部署，并在导火索、电雷管引导触发下爆炸。从而得到高温高压气体在能量守恒前提下达到工作面破坏、击碎的目的。

3爆破采矿技术中存在的安全隐患

基于室内试验与现场运用效果看出，无论从军事还是民用角度定向爆破过程多选用硝铵类炸药、硝化甘油炸药以及水胶炸药等常规易提取物质。其中，三种主要炸药成分中硝铵类炸药应用最多，且效果最好。但由于采矿作业需要有限度的能量控制以达到巷道掘进又不影响矿脉本体的前提下进行，以达到掘进开采与安全稳定并行。所以如何克服爆破采矿过程中的安全隐患尤为重要。根据笔者经验，在该过程中主要会发生地震、冲击波、噪音、飞石等危害现场作业人员的安全隐患。以下展开探讨。

1.地震。爆破需要炸药在密闭空间内有雷管触发诱导活性化学物质产生及快速的化学裂变反应，其产生的高温高压气体在松软地层中会产生极具膨胀，导致地面塌陷。而这股能量在遇到坚硬地层时会破坏其结构，导致碎屑断裂最终诱发整体爆破面的应力不平衡和坍塌，最终诱发地震等地质灾害。2、爆破产生的冲击波在有限矿洞、巷道等受限空间内会聚集互扰，产生辐射性能量延伸。严重危害人体脏器和机械设备正常生产工作。是维护人员安全的主要安全隐患。必须进行杜绝性避免和相应防护。3、噪音和粉尘会伴随爆破的整体过程。其中脆性岩体和特殊地层在噪音达到一定分贝和时间后会自然断裂诱发巷道坍塌。而有限空间的噪音和粉尘也会危害作业人员健康，甚至至聋至瞎。而有效的隔音毯部署是能避免噪音和粉尘伤害的。4、飞石是爆炸热效应、声效应、冲击波效应综合产生的恶果，且伴随整体采矿过程。其中不同大小、粒度的岩屑颗粒会在爆炸瞬间产生高速飞溅，如若撞击设备及人体将产生不可逆损失。而后续的不定期飞石和塌方必须采取巷道加固的方式进行避免。所以每次爆破的装药量与爆炸偏角必须进行严格核算。

4中深孔爆破技术

在我国，中深孔爆破技术被广泛应用于矿山剥离开采。它可以改善中小型露天矿的安全开采条件，极大减少设备与人员的综合危险因素。在中深孔爆破技术在实践中根据地形，矿山的生产规模和投资资本的情况，分别使用的轻型浅孔砖台阶、正规台阶、中深孔简易台阶等适合的方式，爆破技术主要是由非电起爆系统的多级微差爆破，深孔爆破技术在不同模式的安全采矿工程技术改造提供了有效的技术手段，具有良好的操作条件下，爆破周期很长，小的影响，飞行的岩石，爆破設备分销管理方便等一些优点，综合效益显著增加。在原有浅孔爆破方法的基础上，对中深孔爆破技术进行了改进。使用中应注意安全平台的设计。后排炸药的电荷量比前排的大。

1.堵塞爆破技术。该种爆破技术由来已久，其中最原始的方式就是运用现场矿渣石粉进行炮孔柱塞，已达到降低冲击波、飞石等扰动伤害的可能。当时当前最新研究表明，运用防水炸药配合液体堵塞效果更优。可以达到炮孔受力均匀。爆破瞬间吸收余热废气、粉尘等有害物质的可能。在安全生产的同时极大降低生产运行成本。当前除了运用水之外，还有橡皮泥等半塑性材质进行封堵。效果更优。

2.无线分段起爆网络技术。在爆破开采中，为了有效提高工作效率，防止重复爆破带来的不便，通常采用多点同时爆破的方式，方便一次爆破的完成。虽然使用这种方法是提高爆破效率，但对于爆破的炸药的爆炸都是员工的问题不能有一个准确的判断，如果化学炸药爆炸没有完成，会给员工带来巨大的安全风险。无限分段起爆网络技术可以有效地解决这一问题。该技术通过对网络进行爆破，利用爆管形成内外结合的炮孔来引爆炸药。为了保证起爆信息的准确传递，在孔外采用侧网进行信号传输，每排孔之间的孔外连接相应的雷管，确保爆炸效果。

3.激光和光纤起爆技术。这种爆破技术包括两部分，即激光和光纤，虽然起始的方式会有一定的差异，但是，最后的控制或由激光设备，具体过程是，使用激光光纤总线和光纤的脚线照射同时，形成爆炸的条件，爆炸性的效果。与其他爆破技术相比，这种爆破技术有一定的新颖性，及其应用优势是雷管爆炸引起的激光，从而从根本上避免当前湍流现象，并确保当前的有效发挥作用，减少错误的发生爆炸事故。同时，爆破过程中的激光照射不会对施工人员造成伤害，也可用于远距离爆破。

5结语

爆破技术的选择应根据实际环境条件，选择科学合理的爆破。根据实际情况爆破岩石特征、气候、地理环境、采取合适的启动方式，然后开发适当的延迟时间，露天采矿一般选择延时起爆时间比较短，也注意在爆破控制爆破飞石、爆破飞石主要产生在孔板在前面的位置，所以两个位置的多样性保护措施，合理安排采矿中的各个环节，严格管理。促进矿业的进步与发展。

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（作者单位：重庆能投渝新能源有限公司东林煤矿）