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金属矿山井下爆破技术研究王忠权

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王忠权

[导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，金属矿山井下综采作业过程中对巷道顶板的管理是确保金属矿山井下综采作业安全的核心，随着金属矿山综采技术的不断进步，煤炭的综采作业深度不断提升，井下巷道顶板的复杂程度不断加大，特别是在井下厚煤层综采作业过程中，顶板硬度大、厚度高、平衡结构向着顶板深处转移，导致顶板无法在矿压波动下进行自行垮落，经常出现顶板垮落不及时而导致的顶板悬臂过长、大面积空顶、顶板突然垮落等，给

        河钢矿业司家营南区分公司河北唐山 063700
        摘要：随着经济和各行各业的快速发展，金属矿山井下综采作业过程中对巷道顶板的管理是确保金属矿山井下综采作业安全的核心，随着金属矿山综采技术的不断进步，煤炭的综采作业深度不断提升，井下巷道顶板的复杂程度不断加大，特别是在井下厚煤层综采作业过程中，顶板硬度大、厚度高、平衡结构向着顶板深处转移，导致顶板无法在矿压波动下进行自行垮落，经常出现顶板垮落不及时而导致的顶板悬臂过长、大面积空顶、顶板突然垮落等，给金属矿山井下的综采作业安全带来了严重的隐患。因此，如何实现对坚硬顶板的预处理，使其按照一定的方案和规律垮落，确保综采作业安全便成了金属矿山生产企业不断研究的难题。
        关键词：工程爆破技术；金属矿山开采；重要应用
        引言
        为了进一步加强地下金属矿山采掘面爆破时安全管理的可靠性，减少采掘过程事故的发生，需要把一定的地下金属矿山爆破实践经验作为基础，采矿行业产生了翻天覆地的变化。采矿行业作为国家发展和社会经济进步的关键，受到社会各界人士的广泛关注。同时，科研领域也正在加快脚步研发新的技术应用于金属矿山开采事业中。文章主要是研究工程爆破技术在金属矿山开采中的重要运用。
        1爆破技术简单概述
        金属矿山开采中的工程爆破技术用于爆破岩体，是金属矿山开采的关键技术。目前，中国金属矿山开采事业中工程爆破技术的地位越来越重要，在每个环节中都体现着其重要的作用。在这之中，光面爆破技术不仅可以减少金属矿山井巷工程成本，还能够有效保护金属矿山井巷围岩的稳定性，极大程度上推动了金属矿山实业开采的进度和质量。预裂爆破技术一般应用于露天金属矿山开采，该技术能够借助相应的方式保护和稳定金属矿山的边坡，进而降低金属矿山开采的资金消耗。深孔微差爆破技术一般运用于地下金属矿山开采和露天金属矿山开采中，是加强金属矿山事业开采效率的重要技术。由此可见，工程爆破技术在不断发展过程中衍生出了很多新的爆破方法，这些爆破方法在金属矿山开采事业中都得到了很好的应用。现阶段，可以按照相关分类标准将爆破方式划分成四种类型，分别是平面、延长、集中和形状药包法。这种分类在极大程度上方便了金属矿山开采事业的运用。另外，根据装药空间和装药方法可以把爆破技术划分为四种类型，分别是炮眼法、裸露药包法、药壶法和药室法，在这之中药室法应用频率较高，且其应用较为简单，资金消耗较少，无较多的限制，所以在金属矿山开采事业中得到了很重要的应用。
        2爆破技术在金属矿山开采中的应用
        近年来，工程爆破技术虽然在金属矿山工程的建设中取得了一定的成就，但爆破器材发展滞后在一定程度上也阻碍了爆破技术发展。国内爆破器材性能参差不齐制约了爆破技术的发展，为了更好实现精细爆破，山西壶化集团研制出智能型数码电子雷管填补了我国智能型民爆产品的空白，标志我国爆破行业进入新的发展阶段。应用智能数码电子雷管在我国最大露天金属矿山黑岱沟露天矿成功实施抛掷爆破。此次爆破作业面长６７０ｍ、宽８５ｍ、孔深２８～４３ｍ，装药８９３孔，装药总量１　５００ｔ，使用智能数码电子雷管１　５００余发，抛掷岩土近２００万方，爆破台阶４５ｍ高，是国内使用智能数码电子雷管最多、爆破方量最大、爆破台阶最高的一次抛掷爆破。爆破过程中还经受了强降雨等恶劣条件考验，爆破的规模和难度，在我国同类爆破中尚属首次。智能型数码电子雷管的应用为实现精细化爆破创造了条件。金属矿山首次将精细爆破的理念引入金属矿山井下爆破中，针对传统爆破方式存在工作效率低，对围岩破坏性大等问题，运用精细爆破理论，分别从设计、施工、管理三个方面对现有爆破存在的不足进行改进。与前期传统爆破相比，采用精细爆破技术后，巷道断面成形良好，基本无超欠挖现象，爆破震动危害也得到了有效的措施；经后期检测，与传统爆破相比，对巷道围岩损伤较小。

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        3爆破的安全管理
        3.1拒爆等特殊情况处置
        对于产生拒爆、盲爆情况的，应立即切断电源，及时将电路短路。导爆索和导爆管网络发生盲爆的，应首先检查导爆索和导爆管是否有折断破损，如存在此类情况修复后再起爆，如不能起爆应将剩余起爆器材收集后统一销毁，避免出矿过程中将雷管、炸药混运至溜井，并及时上报安全部门分析原因采取预防措施。对于正常爆破后残余的爆破器材对照清退制度登记及时入库，严禁在井下进行爆破器材的性能检验与销毁工作。对于需要进行二次爆破的，需要由技术人员制定详细的处置方案后进行施工。由于地下金属矿山爆破作业频繁，环境恶劣等原因，时常发生爆破后少量雷管、炸药残余未被发现等情况，应建立相关废弃火工品捡拾上交管理制度，完善台账资料，并定期将收缴的爆破器材组织专人进行集中销毁。
        3.2地下金属矿山采掘面爆破前要进行安全警戒
        根据实际的生产情况，需要对爆破情况进行提前的报备。必须要对所有可以通往爆破危险区的道路进行安全警戒，设置警戒线或者放置警戒标志，为了避免不相干的人员进入爆破区内，也需要安排一些工作者进行警戒。爆破前距离爆破作业面100m范围内照明电压不得超过36V，并且要和附近的爆破区商量好，2个对掘工作面相距20m时，一方务必停止作业。在爆破前必须将声响和视觉信号发出去，分别发出三次信号，一次是预告、起爆和接触警戒，要使危险区的相关人员都能清晰看到和听到。
        3.3精密测算爆破参数
        在当前的社会背景下，工程爆破技术已经融入了很多的科学技术，工程爆破时可借助人工智能设施来操控工程爆破。例如：远程控制、卫星拍照等。由此可见，新兴高科技技术让工程爆破技术的应用更为简单，这些技术不仅可以帮助爆破工程师预测地质结构，还能够加强爆破精准度。但是，矿井适不适合工程爆破还须爆破工程师展开提前的地质勘探。若是爆破矿井周围地质脆弱、房屋安全系数不高，爆破工程师要做出的决断要慎重。一旦决定爆破要提前展开准备工作、转移居民，保障所有人员的生命财产安全。
        3.4深孔爆破稳定性分析
        为了对深孔爆破后巷道顶板来压效果进行分析，本文利用矿压数据监测设备，对深孔爆破后的区域进行综采过程的连续性矿压和液压支架支护时的工作阻力进行监测。在爆破后顶板初次来压的过程中，综采面液压支架的支护阻力大多数表现出了上升的趋势，部分液压支架的支护阻力已经超过了设定的7000ｋＮ的额定工作阻力，达到了开启安全阀进行泄压的阶段，但达到泄压的支架数量极少而且持续时间较短，表明了对顶板来压的控制效果较好，满足井下安全支护的需求。
        结语
        工程爆破技术在金属矿山开采事业中拥有不可取代的地位，该技术的应用极大程度上推动了中国金属矿山开采式的发展。现阶段，工程爆破技术在中国金属矿山开采事业中的应用不足之处较多，要想其能够长期推动金属矿山开采事业发展就必须推动技术的革新和发展。工程爆破技术在金属矿山开采事业中应用频率较高，但未来还需不断改进和革新，进而为中国金属矿山开采事业的发展带来助力。正确处理爆破作业时出现的问题，采取最有效的措施，尽最大可能减少事故的发生。
        参考文献：
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        [2]伊志宣，郭连军，李超亮，张大宁，赵楠楠，石文东，李科.金属矿山爆破质量定量评价系统研究[J].工程爆破，2012，18（03）：25-28.
        [3]黄鹏.探讨金属矿山爆破施工技术要遵循的原则[J].地球，2014（6）：61.