1张野 2宋达伦 3郎明阅
1鞍钢集团矿业有限公司东鞍山铁矿,辽宁 鞍山 114000?
2鞍钢矿业爆破有限公司,辽宁 鞍山 114000
3鞍钢集团矿业有限公司,辽宁 鞍山 ?114000
摘要:社会正常运转需要源源不断的矿产资源,而露天采矿作业是我国获取矿产资源的主要手段,深孔爆破技术在其中起着极为重要的作用。借助这一手段,施工方可以最大限度地减少钻孔数量和炸药使用量,同时取得最佳的爆破效果。因此,要加强深孔爆破技术的理论研究,使其在实践中发挥最大的价值,为我国能源开采事业做出最大的贡献。
关键词:露天采矿;深孔爆破技术;应用
1导言
相比于其他技术,深孔爆破技术应用在露天采矿作业中,能够显著提升采矿效率,尤其是在提升钻孔效率、进行多排多孔同时爆破等方面彰显出其他技术无法比拟的独特价值。许多矿山在生产过程中都会面临两类难以解决的问题,一是开采过程十分困难,二是潜孔的爆破量较小,无法取得相应的爆破效果。深孔爆破技术刚好能够一一对应地解决这两大问题,和其他技术相比,这一技术的安全性更高。许多矿山的坡度往往较为倾斜,在进行矿山开采时,人们必须根据其不同的地形来进行适当划分,并在不同区域实施爆破。深孔爆破技术刚好能够满足这一矿山特点,实现有效的分阶开采,不仅能够显著提升爆破的针对性,还能够保证开采过程的安全性。
2技术原理的阐述
2.1爆破的原理
如今,随着技术的发展,在矿井工作的掘进作业中有多种类型的爆破技术,根据有关调查显示,深孔爆破是应用比较广泛的一门技术。其中,深孔爆破的原理是通过钻孔爆破产生的爆破冲击波和生产过程中传播的能量相叠加,进而累积巨大的能量来达成破碎巷道坚硬岩石的目的。因此,该项深孔爆破技术在巷道掘进作业中可以有效提高掘进的效率,从整体上提高矿井的产出效率。
2.2关键的技术分析
尽管深孔爆破这一项技术在矿井作业中被应用得多,但在实际的现场实施操作过程中还存在很多可以改进的地方。因此,对深孔爆破实施过程中需要注意的关键的技术总结分析如下:第一,在实施深孔爆破之前,应该全面充分地对矿井的地质环境和情况进行了解和探究,充分思考爆破位置的选择,并且预估实施爆破后产生的爆破威力以及面积等等;第二,需要结合矿井中需要爆破的岩石的情况准确计算用于爆破的炸药的量,如果遇到比较坚硬的岩体时,应当在正常炸药数量水平的基础上适当增加,比如类似于白砂岩这类岩体;第三,应充分准备应急的预案,因为在具体实施爆破的过程中,影响因素较多,所以应当充分准备有关的应急预案才能保证爆破的效果。
3露天采矿中影响深孔爆破质量的因素
3.1深孔设计图纸不规范
工程技术人员在设计环节没有依据设计准则和充分考虑现场矿岩地质条件,在设计环节出现了问题,最终导致爆破效果的不理想。孔底距是否过大或者过小。如果炮孔孔底距过大,崩落的矿石块度也会增大,这样会对矿石的流动性造成影响,也大大增加了悬顶、立墙发生的概率;炮孔孔底距过小,会增加粉矿的产生,在运输过程中造成粉矿的流失,同时爆破时,炸药威力作用于炮孔之间,易将炮孔击穿,产生立墙。
3.2深孔凿岩未按要求施工
分段落矿是否成功和大块产出率是否过高,最后关键的工程在深孔的施工质量,然而在施工深孔时中空作业人员没有遵循技术质量部门的有关要求,没有按设计给出的排距、排面方位、各孔倾角和深度参数施工,炮孔质量不合格,最终装药爆破时的质量可想而知。
3.3深孔凿岩与装药爆破间隔时间过长
由于矿体形态复杂,矿体夹石层数较多,断层结构较难确定,深孔凿岩完成后,随着时间的推移,未装药爆破深孔受到地质条件的逐渐变化、上下水平爆破震动的影响、地压在后退回采中逐渐显现集中的影响,部分深孔出现变形、错位、堵塞现象,为装药带来困难,直接导致爆破效果不理想,甚至造成推墙、悬拱事故的发生。
3.4现场装药作业人员装药不合理
3.4.1装药前
未对即将作业炮孔进行细致检查,查看有无堵孔、透孔现象,以致于无法提前对不合格孔进行处理,造成装药深度不够或者药粉流失。
3.4.2装药时
受到个人经验和技术水平的影响,无法保证炮孔内炸药量和密度在要求范围内,从而对爆破质量产生影响;负责装药调风人员由于操作水平的差异和对整个装药系统认知的不足,在调节风压时无法根据现场实际情况灵活准确的进行调风操作,以致于风量无法满足现场装药需要,造成局部漏装药或者装药密度不达标的现象发生。
3.4.3装药后
在孔口留出足够的充填距离后,未对炮孔进行充填,使孔口炸药直接暴露在空气中,影响炸药的爆破性能,未能达到预期的爆破效果。
3.5爆破器材质量不符合要求
进场入库前,相关人员未对爆破器材性能进行抽样检验,查看其是否超过贮存期,出厂日期是否标明,质量是否合格。爆破器材的好坏将直接影响爆破质量的好坏,关系到采场是否能按预期起爆,达到预期的爆破效果,不符合要求的爆破器材甚至会导致拒爆、早爆等事故的发生。
3.6爆破补偿空间不足
无底柱分段崩落法属于挤压爆破,挤压爆破提供补偿空间的方式有爆破挤压相邻松散矿岩方式和直接提供小补偿空间方式两种,在爆破的抵抗线方向只提供有限的补偿空间。爆破补偿空间适宜时,前排炮孔爆破后所崩落的矿岩会被后排炮孔爆破崩落的矿岩在高速运动中相互碰撞、挤压,使崩落的矿岩进一步破碎,从而提高深孔爆破质量。补偿空间不足,会压制炮孔爆破,深孔爆破的能量无法得到完全释放,影响爆破整体效果。当前排深孔爆破效果不理想,会使后排深孔爆破的抵抗线增大,补偿空间进一步降低,深孔爆破的可爆性也越来越差,形成一种恶性循环。
4露天采矿中深孔爆破技术的应用
4.1准备阶段
在确定实施深孔爆破的准备阶段中,要求相关的操作人员充分了解需要实施爆破位置的地质环境和情况。根据实际情况对炮眼的位置进行合理地布局,同时合理设定炮眼的深度,以确保达到爆破的效果。并且,需结合专业技术的角度对爆破的位置进行精准的定位确定。此外,在正式开始之前还需要对各设备进行综合的检查,确保设备能够安全地运作,并且符合爆破的各项要求。
4.2技术分析
在前期准备工作都完成的前提下,比如装药、布置炮眼等即可以进行深孔爆破。在具体的施工前需要对煤矿井周围岩石的稳定性进行勘探,对施工设备进行检查,这些准备工作完成之后,从技术角度结合煤矿井周围岩石的稳定性和力学专业特性来确定适宜的掏槽技术,达到更好的爆破效果以增进施工的整体进程。在爆破完成之后,也要进一步对其产生的效果进行检验。通常情况下,反向爆破在矿井掘进作业中常被用于完成相应的工作,在前期设计合理的爆破点,把炸药装入钻孔当中,进行相应的爆破工程。并且,该项技术出于操作简单并且效果理想的优势,能够有效提高煤矿生产的工作效率,如今在矿井掘进作业过程中被大范围地应用。
4.3需要注意的事项
在进行深孔爆破的一系列环节中,为了确保最终达到预期的爆破效果,在每一个阶段都有相应的注意事项。比如,在具体实施深孔爆破之前,要对矿井的地质环节和情况进行充分地调查和了解,并形成专业的调查报告,以作为相应爆破参数设定的参考依据。并且,在整个过程中要加强对有关设备的定期检查和实时监控,确保设备能够正常运作。在操作人员方面,应加强对技术的培训,提高操作人员自身具备的专业技能和熟练程度,以确保深孔爆破实施的正常进行。在完成深孔爆破工作之后,还应对现场进行反复检查,防止还存在未引爆的雷管,留下安全隐患,造成重大事故。
5结束语
总之,在我国各类能源生产的过程中,开采环节不容忽视。在诸多矿产的露天开采过程中,人们往往使用深孔爆破技术。如果技术使用适当,则能够大大提升开采效率,解决矿产开采难的问题。如果未能得到有效的使用,有可能会给周围的施工人员造成极大的威胁。因此,本文重点探讨了深孔爆破技术的应用过程和注意要点,以提升我国矿产露天开采的安全性和有效性。
参考文献
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