露天礦山開采逐孔爆破技術(shù)的探討

馬國旭

（北京天地華泰礦業(yè)管理股份有限公司 北京 100000）

引言

現(xiàn)階段由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)對于礦產(chǎn)資源的迫切需求，從而使露天礦山開采力度大幅增加，更引發(fā)了人們對露天礦山開采的熱切關(guān)注。礦山的地質(zhì)、山體環(huán)境以及水文環(huán)境等諸多因素在很大程度上影響著礦山爆破，為了保證礦山開采安全性，實(shí)際開采過程中要選用最合理安全的爆破技術(shù)。而逐孔爆破技術(shù)作為一種新型的具有較高安全穩(wěn)定系數(shù)的爆破技術(shù)，在露天礦山開采過程中合理應(yīng)用，可以最大限度提高開采率，降低安全隱患，并提高開采的經(jīng)濟(jì)效益。

1 逐孔起爆技術(shù)概述

逐孔起爆技術(shù)是在需要爆破的設(shè)定區(qū)域內(nèi)，把同一排的炮孔進(jìn)行間隔位置和時間設(shè)置，并根據(jù)設(shè)定依次從起爆點(diǎn)起爆，并逐步向后排傳爆，使得起爆時間錯開，起爆的順序呈螺旋狀分散的爆破技術(shù)。運(yùn)用的是按照排列和設(shè)定好的炮孔順序先后引爆乳化炸藥的爆破工藝和原理;這種爆破技術(shù)有區(qū)間和時間間隔，并運(yùn)用連續(xù)的預(yù)應(yīng)力疊加，使得爆破力更強(qiáng)。逐孔起爆技術(shù)和傳統(tǒng)的起爆技術(shù)相比，更適用于孔網(wǎng)不規(guī)則、礦巖分爆等地質(zhì)狀況，爆破效果和安全性都更高。

2 露天礦山開采逐孔爆破技術(shù)的基本原理特點(diǎn)

根據(jù)國家目前礦山開采的情況來看，傳統(tǒng)爆破技術(shù)已經(jīng)無法滿足新時期的露天礦山開采工作需求，其在實(shí)際應(yīng)用中存在著較為嚴(yán)重的問題。傳統(tǒng)的爆破技術(shù)采用的是排間微差爆破方式，這種爆破技術(shù)存在較大的缺陷和問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，產(chǎn)生巨大的地震波，對周圍環(huán)境造成一定的影響；第二，炸藥能量無法得到充分的應(yīng)用，巖石塊度不夠均勻、鏟裝效率較低；第三，產(chǎn)生較大的沖擊波和噪音，無法對爆破產(chǎn)生的有害效應(yīng)進(jìn)行控制，爆破質(zhì)量和安全不能夠得到根本上的保證。逐孔爆破技術(shù)和其他爆破技術(shù)相比，其最大的優(yōu)勢在于可以有效精確的控制炮孔間的距離和排列精度。逐孔爆破作為一種安全穩(wěn)定系數(shù)較高的爆破技術(shù)，對縱向、橫向排列的炮孔設(shè)計不同的爆破時間，讓同一行或者同一列的爆破時間相同，從而保證爆破效果，達(dá)到預(yù)期爆破目標(biāo)。這種技術(shù)可以從空間上實(shí)現(xiàn)逐孔爆破，保證爆炸在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，完成所有的炮孔任務(wù)，而且這種炮孔技術(shù)的震動較小、能耗較低、沖擊波動較小、危害也相對較小。加強(qiáng)這種爆破技術(shù)在礦山開采過程中應(yīng)用，可以有效降低開采成本，提高開采率和礦物開采質(zhì)量，除此之外，逐孔爆破技術(shù)中具有累計疊加率的作用，可以有效降低爆破時的震動強(qiáng)頻。在這個過程中涉及到了以下三個原理，分別為：應(yīng)力疊加、自由面增加、控制爆破震動。

3 露天礦山開采逐孔爆破技術(shù)要點(diǎn)

3.1 露天深孔逐孔起爆布孔方式

露天深孔逐孔起爆布孔的方式是根據(jù)爆破起爆的方式來確定爆破點(diǎn)，在爆破的時候一般會采用三角布孔的方式，布孔的模型包含正方形、三角形、矩形，常見的布孔模式是正方形和三角形，正方形的布孔適合應(yīng)用在V型起爆系統(tǒng)，三角形布孔適合應(yīng)用在斜線起爆布控。

3.2 最佳的時間間隔微差計算

逐孔起爆技術(shù)一定程度上沿用了微差爆破的技術(shù)原理，是微差爆破的改進(jìn)和發(fā)展技術(shù)，運(yùn)用了間隔時間點(diǎn)。而露天礦山分布的區(qū)域和地理位置不同，因此爆破技術(shù)也跟隨地質(zhì)等的不同需求作出相應(yīng)的變化，確保間隔時間微差最合理有效，才能提高爆破的效果，并減輕爆破的震動。時間過長容易影響單孔爆破漏斗作用，時間過短則容易致使后炮孔的自由面不能建立出，從而影響疊加效果，致使微差爆破的優(yōu)勢受到阻礙。而微差時間間隔的確定和所處區(qū)域的巖石性質(zhì)以及裂縫等有關(guān);并且后炮孔的自由面開辟，也決定了微差的間隔時間，因?yàn)槲⒉畋频奶攸c(diǎn)主要是應(yīng)用自由面的爆破效果增強(qiáng)和沖擊波的疊加效果，這樣能使巖石的破損更加充分，效果更好。

3.3 逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

根據(jù)不同條件和情況要求來選擇不同的逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)，第一，斜線逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)。斜線逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)適合應(yīng)用在自由面爆炸去處，在這樣情況下爆炸區(qū)會沿著同樣的一個方向拋擲。第二，V型逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)。整個起爆網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)適合應(yīng)用在爆炸區(qū)的自由面，在自由面的作用下爆破兩邊的巖快會朝著同一個方向拋擲。第三，逐孔平行起爆網(wǎng)絡(luò)。逐孔平行起爆網(wǎng)絡(luò)適合應(yīng)用在比較寬廣的臺階自由面，起爆順序是在逐孔起爆之后往后一次性的轉(zhuǎn)變，沿著臺階走向傾斜的拋擲方向。

4 結(jié)語

綜上所述，逐孔起爆技術(shù)在露天礦山中的應(yīng)用能夠降低最大段起爆炸藥的數(shù)量，減少爆破地震強(qiáng)度，確保在爆破操作時周圍環(huán)境的安全。將其和露天礦山生產(chǎn)的爆破參數(shù)、精準(zhǔn)度的導(dǎo)爆管鋼材結(jié)合之后會增加孔間應(yīng)力的波動數(shù)值。綜上所述，逐孔起爆技術(shù)在使用之后能夠明顯改善爆破效果，規(guī)范爆破錐的形狀，降低大塊率，并經(jīng)過一系列的參數(shù)優(yōu)化之后降低直接的穿爆成本，提升鏟裝效率，降低煤炭資源的開采成本。在未來，為了能夠更好的探索如何根據(jù)巖石性質(zhì)來確定布孔方式和爆孔參數(shù)，需要相關(guān)人員對提升爆管雷管炮孔延時性和精準(zhǔn)度問題作出更深入的研究，旨在能夠更好的完善爆破技術(shù)，發(fā)揮其在礦山開采中的作用。