爆破技术在采矿工程中的应用探析

侯越博

摘要：爆破技术被广泛应用于水利工程、采矿工程、建筑工程、公路桥梁搭建工程等各种工程建设中，并随着科学技术的发展，爆破技术已经成为我国工程建设中一种重要的技术手段，具有不可替代的地位。现代爆破技术也具有更好的攻破山体和坚硬矿石的使用效果，但也需要因为安全规范与矿产资源的不可再生性，我们对于爆破技术的应用也要进行严格的科学研究与安全监督，再进一步的提高效果与效率。

关键词：爆破技术;采矿工程;应用;探索

1爆破技术概述

爆破技术是利用炸药等爆炸物在有限空间内瞬时起爆，释放出巨大的能量，从而破坏障碍物的原始结构，达到特定的工程目的。爆破技术涉及物理与化学变化过程，使用过程中需要根据不同的地质条件、地貌环境以及作用目的选择合适的炸药物和起爆方法。据测算，1t普通工业炸药爆炸时瞬间温度可达3500℃、气压可达10 000MPa，释放的能量可达3.67×10 6 J，平均功率约4.86×10 8 kW，在这种高温高压冲击下，岩石会瞬间变为流体或弹塑性体状态。因此，爆破技术在特殊地质环境的施工中获得了广泛的应用，比如，采矿工程、矿井建设、隧道修建、水渠挖掘等。目前，我国广泛采用的爆破技术中，以硝铵类炸药的应用最为广泛，其他常用的炸药有硝酸甘油、水胶炸药等;常用的起爆器材有导爆管、导爆索、电雷管等。爆破技术在各类工程项目建设过程中应用时具有一定的危险性，因此，在操作过程中，需要指派具有相关工程经验的技术人员严格按照标准和规范组织实施，并要做好安全防护措施。

2爆破技术的具体应用探讨

2.1等离子爆破技术

通过对于电能的应用，来替代传统的炸药化学爆破手段，并产生爆破效果。这种应用手段会使爆破工程对环境产生的污染极大程度降低，利用等离子技术释放电容器中所储存的巨大能量，并通过电容器开关控制来发挥电解质的转化作用，利用同轴电缆进行电力传输，在要爆破的岩石深矿中提前设定好装置，再连接同轴电极，远程进行爆破操控，极短时间内便可以将电能转变为等离子体，这种等离子体还被赋予了高温与高压特性，急剧膨胀的情况下，便可以产生极强的爆破效果。但这种等离子爆破技术还处于不稳定状态，有待改进和使用，最理想的效果是可以将多次利用的电极以及稳定的力量机械的共同作用，在井下岩层进行多次发电爆破，不仅提高资源利用率，还能极大程度的减少成本投入。这种爆破技术的工作效率也是非常可观的，所以前景十分理想。

2.2精确爆破技术

精确爆破技术可以分为预裂缝爆破和光面爆破2种方式。预裂缝爆破是在主爆区爆破之前，先依照地质和岩体特点，爆破出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，起到缓冲、阻隔爆炸波的作用，减少对主爆区的副影响;光面爆破是在主爆区爆破之前，先爆破出一排爆炸孔，同样起到缓冲和阻隔的作用，然后再对主爆区岩石进行大面积爆破。精确爆破技术更多地应用在地质结构不稳固的山体工程建设项目中，实现起来较为复杂，对技术水平要求比较高。

2.3中深孔爆破技术

中深孔爆破技术是当前国内主要采用的一种爆破方式，主要应用在采矿、铁路开挖、水利工程以及矿山剥离等工程中。一般来说，对于中小型露天矿山开采，主要推广的技术就是中深孔爆破技术，将开采技术和凿岩穿孔设备应用于中小型露天矿山。根据露天矿山地形地貌和生产规模的不同，资金投入的差异等采用不同的开采方式，诸如采用中深孔简易台阶、标准台阶以及轻型钻机的矮台阶等方式开采。爆破过程中，爆破技术可以采取多段微差爆破的形式，主要以非电起爆系统为主。露天矿山的条件不同，而中深孔爆破开采技术种类较多，刚好契合，为露天矿山安全技术改造提供了有力的支持，提供了多种技术途径和操作手段;为开采提供了较高的安全保障和良好的作业条件，由此推动了开采能力的提升，提高了生产效率，同时还兼具爆破量大、飞石少、爆破器材配送便利等多个优点，有效地提升了综合效益。中深孔爆破技术的应用，颠覆了以往浅孔爆破的方式。在实际的应用中不宜将安全平台设计过大，要注意前排药量要比后排的小，减小抛掷距离，确保爆破松散度并有效控制飞石距离。

2.4数码电子雷管爆破技术

数码电子雷管与普通雷管无论是技术性能还是使用方法等方面有优势，普通雷管的使用原理是依托于化学物质燃烧的作用来实现时间的延期，而电子雷管则是通过在自带微型电子芯片定时实现延期。在实际爆破中，爆破员将按爆破设计预先编好的顺序对数码雷管进行授时，使相邻炮孔按顺序合理地完成延期间隔起爆。数码雷管的延期时间可根据爆破现场实际需要做出适当调整。电子雷管的每一发都有一个防护滤波器，该滤波器与环形线一同实现共同工作，从而有效地规避安全隐患。

电子雷管爆破技术当前已被广泛应用到采矿工程中，其所具有的精密度高、爆破质量优良等推动了该技术在采矿工程的广泛应用。

3采矿工程中进行爆破的注意事项

3.1考虑当地的地质环境和地形地貌

在爆破前，需要对矿产分布区的地质环境进行准确的勘探，研究清楚岩石类型及分布、地下水流向、溶洞分布等地质水文信息，还要研究当地的地形地貌以及风向等有可能影响爆破效果的自然因素。统筹考虑这些因素后，结合矿床分布、爆堆分布、爆破方向等技术要求，设计科学合理的爆破方案，确保爆破达到理想的效果。

3.2对爆破技术和爆破器材进行合理的选择

爆破技术的有效应用离不开新技术和新器材的支持，要想推动爆破技术在采矿工程中的有效应用，发挥爆破技术的真正作用，就需要从选择正确的爆破技术和合理的爆破器材入手，这也是一项关键性的策略。在实际的工作过程中，采矿企业首先要做好矿产勘察工作，对地形、地貌以及矿产类型进行勘察，然后根据勘察结果选择最为适用的爆破技术，应用高效且适用的爆破器材。其次，采矿企业要在运行中建立起完善的规章管理制度，针对不同的爆破技术、爆破器材都建立起使用规范，以提升操作的规范化，从而降低安全风险，作业前还需要做好安全教育培训工作，确保绝对的安全性。最后，爆破作业开展中要做好爆破器材的检查工作，确保外观完整、性能正常、质量合格，要做好详尽的检查以提升操作的安全性。对于雷管、起爆具这类引爆物品，要对其各项指标都进行检测，要对炸药的参数进行检验，确保爆炸强度、爆炸范围以及爆炸速度，从而做好相应的准备。

3.3注意爆破过程中的安全防护

进行采矿工程建设项目施工时，既要将施工成本控制在预算范围之内，更要保证施工质量和安全。在爆破方案设计时，需要计算爆破半径，根据计算数据划定安全区域;在爆破实施过程中，需要及时疏散相关人员，确保所有人都在安全区域内后再开始爆破，同时，要安排经验丰富的工程技術人员实施爆破;爆破之后，要等待有毒有害气体完全扩散、明火和电火花等不会再次引发爆炸事故后，再安排清扫现场，清扫时要注意尽量减少震动，以防引发山体崩塌、塌陷等自然灾害。

结束语

综上所述，由采矿工程爆破技术的原理，能够看到利用炸药的外力作用，对矿山结构产生高热气体，从而引发爆炸，最终达到矿山工程建设的需求。而在爆破过程中，由于时限要求，很容易造成安全事故，因此爆破技术必须严格按照规范要求进行实施，保障开采工程的安全顺利完工。

参考文献：

[1]孙喜鹏.爆破技术在采矿工程的应用探讨[J].陕西煤炭，2019，38（05）：163-165.

[2]王念鹏.探讨现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].内蒙古石油化工，2019，45（09）：80-81.

[3]田程.现代爆破技术在采矿工程中的应用[J].山东工业技术，2017（20）：59.

[4]孙喜鹏.爆破技术在采矿工程的应用探讨[J].陕西煤炭，2019（5）：163-165.