逐孔起爆技術在煤礦采礦中的應用研究

鄭利森　楊記琳　王夢月

摘要：在煤礦采礦作業中，因為受到地質、水文、氣象等多種環境的影響，開采方法受到了很大的限制。逐孔起爆技術作為近幾年新興的開采技術，伴隨著科技的發展不斷完善，在目前的煤礦開采技術中占有重要地位。文章通過對逐孔起爆技術進行介紹，分析了這種方法在煤礦開采中的應用。

關鍵詞：逐孔起爆技術；煤礦采礦；煤礦開采技術；最佳微差；網絡設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD235 文章編號：1009-2374（2015）31-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.080

隨著科技的不斷進步，逐孔起爆技術應運而生，成為在煤礦爆破中較為先進的技術。它區別于一般意義上的逐排方式，采用相鄰的炮孔按照相應的順序進行間隔，然后再依次引爆的方法，而且相鄰的隊列之間的爆破也是有一定時間間隔的。這樣的爆破方式使得每個炮孔的自由面分成了3個，極大地提升了爆破的效果。而且在使用相同炸藥的情況下，能夠使得爆破的效果更加有效，這樣就能夠很好地節省成本。技術的革新還可以使得爆破更加精確，降低了風險，減少了對環境的破壞程度。

1 逐孔起爆技術

1.1 逐孔起爆技術介紹

逐孔起爆技術的原理就是在對煤礦進行爆破的過程中，對于炮孔的安排都是獨立的，因此其在爆破中的起爆也是獨立的，在這個過程中借助高精度雷管對起爆的順序進行精確的計算，以達到標準條件下的時間間隔，按照一定的順序依次爆炸；同時選取合理的延遲間隔還可以使得在爆炸過程中因為巖石的移動發生二次爆炸，增強爆破的效果。

這種技術在國外已經被廣泛使用，但是國內由于技術不成熟還沒有大范圍地得到推廣，只是在幾個較為大型的露天煤礦的開采中使用。

1.2 逐孔起爆技術的特征

逐孔起爆技術相較于傳統的起爆技術來講，其爆破的空間和時間不再是統一的，而是采用一定的時間和空間的間隔進行起爆。首先，在同一排的炮孔采用計算好的時間進行依次起爆，不再是傳統的統一起爆，這樣爆破的橫截面就加大了很多，爆破強度增大；其次，相鄰的炮孔起爆的時間也是存在一定間隔的，這樣可以很好地增加豎截面的爆破力度，而且在前排爆破過再進行后排的爆破，可以很好地利用前排爆破的成果增加后排的爆破力度，增加爆破的精準度，提高工作的效果，減少成本的投入。逐孔起爆技術相較于傳統的技術來講爆破的效果較好，二次工作少，一次爆破成功率高。爆破的形狀較好，可以很好地使用各種輔助工具。對于土層的松散度也能進行相關的控制，使得挖掘設備更加有效地使用，提高工作的效率。

2 逐孔起爆技術在煤礦采礦中的應用

2.1 合理計算時間間隔的最佳微差

微差時間間隔是否合理直接影響著爆破的效果，因此，在實際操作過程中要對時間間隔進行相關的把握。因為炮孔的間隔時間和爆堆的松散度有很大的影響，當間隔的時間較短時，前排的爆破還沒有產生相應的破壞力，后排就進行爆破，這樣使得爆破的破壞力大打折扣。當間隔的時間較長時，前排的爆破使得巖層已經完全被拋出，但是因為后面的爆破間隔時間較長，使得前排已經被爆破過的巖石因為后排的爆破再一次被壓實，使得其松散度受到影響。合理的爆破間隔時間是每米排距8～15ms/s，同時臺階爆破的排距為6m。因此對于硬巖（難爆部位）排間延遲時間取42ms（8ms/m），（易爆部位）取65ms（11ms/m）。最終孔間、排間采用的爆破參數為難爆部位17～42ms；易爆部位25～65ms。

2.2 網絡設計

通過對煤礦采礦作業情況分析可知，運用逐孔起爆技術主要通過群藥包的共同作用得以實現，因而要按照起爆順序來確定起爆點，這些群藥包的起爆是通過爆破網絡控制的，但是爆破網絡設計伴隨著煤礦周圍環境和采煤施工的特點而變化，這就需要合理選擇爆破網絡組合，確保群藥包規則有序爆破，滿足煤礦采礦工程施工的需求。在逐孔起爆技術網絡設計中要注意，首先將其分為孔內延期網絡和地表延期網絡。先確定起爆點，在垂直面上只有一個自由面的情況下，這個點的選擇一般位于自由面的中間位置，這樣起爆順序會由中間依次向兩側延伸。孔內延期網絡就是要計算排內孔間延期時間，一般會受到爆破規模和雷管段數的影響，按照標準進行布線，同一爆破區內保證孔內雷管同斷，一般采用400ms，同時確定排間延期時間、地表分段，孔外采用9ms、17ms和42ms進行延時。對于硬巖礦山，一般將孔距選擇為3ms/m，孔與孔之間定為6m，那么最佳孔間延遲時間為17ms，排間最佳延遲時間為42ms，這時排距的增大能使單孔的爆破量增加，若不更改裝藥量，逐孔起爆的炸藥單耗能有所降低，網絡設計的優化有利于縮減爆破成本，逐步提升煤礦采礦的經濟效益。

3 運用逐孔起爆技術取得的成果

3.1 技術效益

逐孔起爆這項新的爆破技術的優點較為突出，其可以有效地改善現階段爆破的效果，降低大塊率，使得爆破的石塊較為均勻，避免了二次爆破帶來的技術難題。同時其爆破的情況較為均勻，使得大型機械可以很好地使用，不用對機械進行相關技術上的更新，降低了機械的損毀速度，對機械進行保護。

在采礦作業中，由于地質環境較為復雜，對地質進行爆破其實對環境的影響較大。而通過逐孔起爆技術，使得相關的爆破沖擊力縮小，產生相關的人為地質災害的可能就得到了降低，很好地保護了環境。

3.2 經濟效益

逐孔起爆技術主要是依靠孔內導管雷管的精準計算使其在爆破中更加精確，雖然這種新技術價格較高，但是因為其降低了火藥的使用率和二次爆破的投入，從整體考慮反而降低了成本。

根據逐孔起爆技術的運用成果分析，這種新技術可以減少大塊率和根底率，從而降低二次爆破的強度。而且對松散度和爆破效果也有了明顯的改善，使得機械的使用更加便捷，節省了大量的時間，延長了工具的使用壽命。因為爆破的精準度增加，使得其破壞力度能夠掌握得較為準確，這樣礦區附近村落的安全也能得到保證，可以減少不必要的糾紛。通過逐孔起爆技術這種新型的爆破方法，在經濟方面節省了相關的成本，使得煤礦開采中的物質資源得到了節約。同時，對于相關的糾紛也起到了規避的作用，使得在煤礦開采中既保護了煤礦的利益，也保護了煤礦區百姓的利益。

3.3 安全和環境效益

通過逐孔起爆技術，使得采礦過程的精確度得到了提高，這樣就可以避免因為不精準的計算時間間隔而造成對人身的危害。傳統的爆破方法風險較大，沒有科學合理的計算方法，很多都是依靠經驗的傳承，這樣就造成了很大的隨意性，特別是在中小型煤礦開采中更容易出現爆破不科學規范的現象，因此應該大力推廣此項

技術。

同時，由于逐孔起爆技術在進行地質開采的過程中，對地質構造的傷害較小，這樣就可以很好地保護環境，畢竟在開采過程中因為人為原因造成滑坡、地震的事件時有發生，嚴重影響著環境和礦區居民的安全。通過逐孔爆破技術能夠對該問題進行避免也是對環境和人身財產安全的保護。

4 結語

逐孔起爆技術作為一種新型的、技術要求較高的、爆破效果較好的技術，在以后的發展中要積極地進行推廣。采用新型的逐孔起爆技術，使得爆破的質量明顯提高，炸藥的消耗量下降，降低了成本和爆破的振幅，大大地增加了經濟效益和社會效益。同時，新技術的采用可以降低勞動的強度，減輕工作量，提高工作的安全性。為了煤礦企業采礦作業更好地進行，應該積極發展這種新型的爆破技術。

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作者簡介：鄭利森（1986-），男，山東濰坊人，兗礦集團南屯煤礦助理工程師，研究方向：掘進技術管理。

（責任編輯：蔣建華）endprint