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井下铁矿开采深孔爆破技术分析

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：杨鹏飞

[导读] 摘要：钢铁矿石是我国主要支柱型能源之一，为我国的经济建设，社会发展都提供了很大的支撑。

        通钢集团桦甸矿业有限责任公司吉林桦甸 132409
        摘要：钢铁矿石是我国主要支柱型能源之一，为我国的经济建设，社会发展都提供了很大的支撑。随着现在开矿技术的不断提高，之前铁矿开采中采用的技术弊端也就显现出来，比如效率低下，安全问题等等，深孔爆破技术是目前进行井下铁矿开采的新型技术，这项技术的使用明显的提高了矿井的综合效益。本篇文章就对铁矿开采声控爆破技术进行了深度分析。
        关键词：井下；铁矿开采；深孔爆破技术
        一、深孔爆破技术概论
        土石方工程是首先引用深孔爆破技术，这项技术的采用给土石方工程爆破带来了很大的便利，随后逐渐引入到地下矿井开采工作中。由于矿井位置不一样，地理环境也就有差异，土壤的松散程度，石块的质量大小都会有很大的变化，若是像之前一样采取露天开采的方式，不仅安全性低，工作效率低，也没有办法完全考虑到不同铁矿开采工程中的需要，但是深孔爆破技术就可以对于矿井开采工程进行综合性的考虑，充分满足不同工程的要求，以帮助经济效益提高，从而减少工程施工成本。
        传统的露天开采技术，爆破质量低，爆破后的岩石碎块质量大小也不符合标准，然而深孔爆破技术就可以很大程度上提高爆破质量，使得铁矿井爆破符合标准要求。但是仍要注意的是，进行深孔爆破技术操作时还是要合理的控制抵抗线，保证最小抵抗线数值达标，以减少爆破产生的危害、噪音、向后拉裂问题的产生。占使用量减少，对钻孔装载，二次破碎等工序的控制，都是可以帮助深孔爆破技术提高爆破质量的方法，所以在进行深孔爆破技术，施工中必须要对爆破参数指标进行合理的选择控制，优化工艺，从而保证深孔爆破技术的经济效益。
        二、深孔爆破参数
        1. 炮筒的直径和深度
        井下铁矿进行深孔爆破开采一般选用的技术设施都是深孔钻机，这款设备的直径一般都为80~200mm，但是由于，开采地带的岩石特性不同，地貌环境、土壤松散程度也有很大的差异，这些都钻机的类型选择产生了影响，所以具体的直径选择还要根据当地特征进行研究后确定，需要注意的是，钻机型号确定后其孔径是定值，常见的深孔钻机孔径为45mm、80mm、100mm和150mm，就目前我国地下铁矿井开采使用情况来说，一般都会选择直径较小的设备进行深孔地下开采，也就是80mm-100mm。
        2. 最小抵抗线
        影响爆破效果最主要的因素之一就是最小抵抗性w，最小抵抗线的数值对于炸药的使用量，工作时间，石块体积，爆破进度都有重要的影响。作为深孔爆破技术中最重要参数之一的最小抵抗线，如果最小抵抗线在炮筒前排的数值过小，则需要消耗的炸药也就越多，钻孔深度也就需要更深，这样就会延长钻孔作业工作时间，从而也会导致大量碎石飞石的产生，造成环境污染，更会使得工程进度放缓，导致工程无法按时完成；而要是抵抗性数值较大的话，炮筒就很难从炮区推出，也就导致非常大的后冲力产生从而出现了拉裂现象，较大体积的石块飞出，不仅会阻碍工作进程，也容易出现安全隐患。就目前来说，最小抵抗线数值的确定，只能依靠工作人员的爆破经验确立，炸药的威力，岩石的软硬度，土地的松散度甚至炮孔的角度和直径，都会对最小抵抗线数值选取产生影响，但是这些问题因素的变化都无法通过科学计算确定。

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        3. 炮孔之间的距离
        炮孔间距对于爆破质量也有着非常明显的影响，炮孔间距保证着爆破效果，炮孔之间间距过大，容易导致爆破不完整，造成工期的延后；间距过小，则会出现过度爆破情况，造成铁矿井内部的损坏，也容易出现人员伤亡问题，因此炮孔间距，要按照公式a=mw，进行精密的计算，这里面安是炮孔的密集程度系数，M的值一般大于1，要是炮孔直径较大，系数m的值可以取到三甚至更大，这要根据实际采用的炮孔数值确定。炮孔的排距，则是指的两排相邻炮孔间的距离，排序的确定方法，跟最小对号线竖直确立方法类似，都是要根据实际情况进行摸索确定，无法用数据进行估算。
        4. 炸要单耗
        炸药单耗意味着在进行深孔爆破中爆破单位体积的岩石需要的炸药数量，炸药单耗系数的确定受到的影响因素众多，如果在炮孔堵塞状况，装药条件和爆破方式保持不变的情况下，爆破单位体积岩石需要的炸药单耗系数，要根据当时确立的最小抵抗线数值、岩石的软硬度和均匀程度以及自由面数量等因素进行综合分析后的数据确立。炸药单耗的数值确立，在实际工作中是需要依靠大量的实践经验和数据实验，不能为了经济利益随意盲目的依赖增加单耗数值提高爆破效果，就目前铁矿石的单耗率来讲，它的系数值一般是0.4~0.6g/m3。
        5. 起爆的微差
        在进行深孔爆破作业中，各排炮孔之间的起爆时间，对于爆破效果都有很大的影响。如果能够重视设置声控爆破作业中各排炮孔之间的起爆时间间隔，并且可以做到精确到毫秒之间那么就能够非常科学有效的降低爆破中产生的震动、飞石，从而减少爆破的危害，并且提高微差精准度，可以使爆破前后的冲击波力量相互叠加，对于石块进行击碎，既能够提高碎石块的质量，又能够降低炸药的消耗，由此可以促进爆破成本的节约。
        三、光面爆破技术
        光面爆破技术也是目前采用较广的一种深孔爆破技术，优势是可以保证爆破作业面的平整度，确保爆破区域周围岩石稳定。这项技术一般都是进行巷道挖掘最后才进行使用，这样可以保证巷道成形，也能够确保4周岩石的稳固，从而使得后续的铁矿挖掘工作更好进行，提高工程质量，也能够减少工作中出现岩石坠落现象，从而保证施工人员的安全。但是进行这项操作也有需要注意的问题，首先就是炸药量的使用，在进行光面爆破技术操作中，一定要确保炸药爆炸速度低缓，这就需要炮孔之间的距离不能过紧过密，并且炮孔必须要一同引爆，才能获得光面效果。
        结束语
        深孔爆破技术目前一直是铁矿井开采重点使用技术，也广泛的被国内外学者进行研究，从而使得这项技术不管是在实验模拟还是工程实践中，都有了很大的进展，属于一项较为完备的技术，但是就现在来说，爆破技术中仍然存在着一些不能够被完全量化的因素，这就需要科研工作人员继续加大研究步伐，提高爆破技术的准确度，从而为我国的建钢铁事业提供坚实的技术保证。
        参考文献
        [1]潘磊.针对井下铁矿开采中深孔爆破技术分析[J].建筑工程技术与设计,2016,000(013):73.
        [2]任江.井下铁矿开采中深孔爆破技术研究[D].中北大学,2011.