王义海
山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿
摘要：矿山开采通常需要前沿、高端的科学技术作为支持，而我国矿山开采技术的应用效果仍与其他先进国家相比仍存在较大差距。通过纵向分析可以发现，在技术研发和应用领域的深入探索过程中，我国矿山开发效率相较从前已经取得了长足进步。本文基于爆破技术在采矿工程中的应用探析展开论述。
关键词：爆破技术；采矿工程；应用探析
引言
近些年来，一大批复杂工作面爆破拆除的成功案例，为爆破行业赢得社会声誉的同时也获得了客观的经济效益。然而随着爆破行业的快速发展，由拆除爆破导致的安全事频频发生，这也影响了拆除爆破行业的健康发展，故而就需要加强对拆除爆破技术及安全管理的研究。
1爆破技术的原理基础
爆炸使物质在极短的时间内，发生一系列物理与化学变化，对被爆破物质做功，产生巨大的能量释放，并可能伴随有声、光、电、热等可能的作用效果，主要的爆炸类型大体为物理、化学、核爆炸等，因此应用在采矿工程中，应该首先进行实地勘探，确定最终的爆炸种类与作用条件，首先这是放热反应，并且会高速剧烈进行，并产生大量气体，所以爆炸的环境要求也十分高，都需要提前进行条件构造，再严格按照安全规范，以顺利实施开采工程。同时有效的地质勘测首要一点就是对地质的数据分析，再对进其进行相应的开发工程设计，而后组织施工，并依照这些数据对于爆破全程进行指导支持。一系列工作完成以后，再对矿山爆破整体进行工程验收与项目查验，进一步的提升工程质量。采矿工程这类高危性作业，对于工作人员的要求也十分高。采矿工要事先经过专业培训，全方位熟悉采矿作业特点，提前做好安全防护措施，尽可能避免危险事故发生。并且对于矿址的选择也要提前进行系统性调查和充分的地质勘探，矿产资源不可再生，不能随意选择。由于采矿环境较为艰苦，工资水准低，因此工作人员流动性也高。又因为每次采矿工作周期久，但消耗速度却很快，需求量巨大，目前资源大体无法弥补消耗需求，所以还在持续进行深层开发，这些都在某种程度上导致了贫矿的出现，这些都是现如今的弊病。所以大力提高采矿技术，采用现代化手段，保证爆破技术质量，才能更好的提高资源利用率，尽可能的满足社会生产需要。
2采矿工程中的常用爆破技术
2.1雷管爆破技术
雷管爆破技术是使用最广泛、操作最简单的一种爆破技术，有普通雷管起爆和电子雷管起爆2种方式。普通雷管起爆是利用化学导索的燃烧来控制起爆时间，电子雷管起爆是利用电子计时电路控制起爆时间，这是二者最主要的区别。相比于普通雷管起爆，电子雷管起爆具有起爆时间易于控制、较易实现连续爆破且爆破效果好等优点，但是电子电路设计较为复杂，需要采取滤波技术防止电流噪声对起爆电路的干扰，无形中增加了使用成本。
2.2等离子爆破技术
该技术是基于传统火药爆破技术的一种新型爆破手段。相比于传统技术，该技术不仅会在爆破之前对环境施加有效保护，而且在爆破过程中也能够有效避免环境污染，因此该技术具备优异的环保性。从技术原理来看，等离子爆破技术主要依靠电能进行爆破，而不是传统的化学能，当电流发起冲击之后，同样能对爆破物产生巨大的能量，最终实现爆破的目的。该技术所需使用的能量主要存储在蓄能电容器之中。
该爆破技术的具体操作流程如下：首先对需要爆破的岩体进行钻孔操作，然后向孔洞向内注入电解液；其次，将电极板放置在孔洞中，放置时要保证电极板能得到反复利用；最后，待爆破开始之后，电容器会释放先前存储的能量，并由电解液进行相应的转换，此时产生的等离子火焰具有高温和高压的特点，进而实现对岩石的爆破。之所以会出现等离子火焰，主要是因为电容器底端存在积聚大量电能的封闭空间，而这一空间会对电解质产生激发作用，并使其转化为等离子体。等离子爆破技术的主要应用场景有两个：其一，对碎石进行二次爆破，将爆破设备安装在碎石车上，以实现对大体积碎石进行爆破，常用于露天矿井和地下矿井中；其二，对硬度较高的岩石进行爆破，且爆破时的连续性较强，基本不会造成任何损伤。
2.3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。
3露天矿山爆破振动控制技术
爆破振动是施工过程中必然产生的自然现象，影响着矿山的生产安全，一直视为露天矿山首要解决的灾害。如何控制爆破振动强度在安全范围之内是目前面临的一个主要难点问题。基于爆破振动峰值速度理论分析了地下矿爆破振动产生的冲击波对周围岩层的影响范围，进而对地下巷道稳定性做出了评价。利用统计学方法建立了东川岭矿的爆破振动传播模型，在保证爆破效果条件下降低炸药量的减振措施。从爆破振动的频率和速度角度出发，基于地震波传播理论对爆区周围房屋稳定性展开了评估。将现场监测与数值模拟综合对建筑物的动态响应特征，为建筑物安全稳定性提供预测。（1）相对于无减振孔试验，单排减振孔振动峰值速度最大降低可达到56.1%；而双排孔方案振动峰值速度接近于单排减振孔同位置的0.62倍，最大降振率达到71.4%，双排减振孔的降振效果更加明显。（2）针对双排减振孔布置方案，监测的加速度振级近似于无减振孔同位置的0.59倍、单排减振孔同位置的0.68倍，且最大降振率可达到单排减振孔的3倍，降振效果显著。（3）减振孔的存在导致了减振孔周边的介质与原岩介质间力学性质发生较大的差异，减振孔的存在对于振动传播产生了较为明显的阻断作用。（4）减振孔布设在20个以上后，数目再持续增加，对减振孔后区域内的减振效果不明显；减振效果受减振孔的直径影响显著，当减振孔直径降至24cm以下时且减振孔深小于10m时，不易取得明显的减振效果。
结束语
采用爆破技术能够极大地促进施工进度和质量，但是又给施工安全带来了很大的安全隐患。因此，需要统筹考虑，在做好各种安全防护措施之后再采用爆破技术。本文结合作者的工作经验，在简单介绍爆破技术的原理和各种炸药及起爆器的基础上，分析了采矿工程建设项目中常用爆破技术的特点及适用范围，指出需要在施工时根据具体工程特点合理选用。在采矿工程中应用爆破技术，还应考虑当地的地质水文环境和地形地貌等对爆破的影响，同时，要综合以上因素设计科学合理的爆破参数，以求达到理想的爆破效果。最重要的是，要做好各种安全防护措施，避免出现人员伤亡事故。
参考文献
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