装药器在煤矿深孔爆破中的应用解析

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:曹宇巍
[导读] 摘要:随着我国经济的迅速发展,对煤炭的需求量呈现逐渐上涨的趋势,深孔爆破技术的应用能够提高煤矿的开采效率,满足社会的发展需要。
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        摘要:随着我国经济的迅速发展,对煤炭的需求量呈现逐渐上涨的趋势,深孔爆破技术的应用能够提高煤矿的开采效率,满足社会的发展需要。本文简要介绍了深孔爆破技术的概述,重点阐述了深孔爆破技术在煤矿掘进中的应用措施,希望能够实现技术的全面推广。
        关键词:深孔爆破技术;煤矿掘进;煤矿企业
        随着我国科学技术的发展,涌现了许多新型技术,对社会发展具有重要意义。深孔爆破技术在我国的应用时间不长,虽然目前深孔爆破技术已经日渐成熟,但是技术的应用现状并不乐观,仍存在一些问题亟待解决。
        1、深孔爆破技术技术分析
        1.1深孔爆破技术的基本参数设置
        在应用深孔爆破技术时,首先需要确定炮眼的深度。这需要综合考虑到开采煤矿的巷道断面的尺寸以及在爆破过程中对相关机械设备的影响。一般在掘进作业中,深孔钻机的直径大多设置在80mm-200mm之间。确定了钻机的型号之后,也会对应的确定炮孔的直径。在煤矿掘进中常采用的深孔孔径规格有150mm,100mm,80mm几种。一般在井下煤矿开采作业时,炮眼的深度设置在2.5m左右比较合适。
        1.2炮孔间距与排距的分析
        炮孔间距是指在进行深孔爆破时,每一排中相邻的2个炮孔之间的距离,若以a表示,则其公式可以表示为:
        a=mW1
        在该式中,a表示的是炮孔间的距离,单位为m,m表示抛空的密集系数,通常情况下m值要大于1,在一些特殊情况下,尤其是对一些比较大的孔径爆破时,m值可以取到3以上,W1表示底盘的抵抗线,单位为m。炮孔的排距是指相邻的2排之间炮孔的距离,用字母b表示,排距的确定与最小抵抗线的确定方法类似。
        1.3最小抵抗线的确定
        最小抵抗线是深孔爆破的一种重要参数,在爆破作业中最小抵抗线W的值设置过大或者过小,都会对深孔爆破的效果产生重要影响。比如在爆破过程中,如果前排的抵抗线过小,要达到同样的爆破效果需要使用更多的炸药,这样一方面由于需要钻更多的孔,延长了作业时间,另一方面炸药量增加加大了爆破威力,造成大量的飞沙走石,影响掘进作业,降低了煤矿的开采进度;而如果最小抵抗线过大,会导致炮区无法准确计算,进而在爆破过程中会造成严重的拉裂以及后冲情况发生,这样又会导致产生很多底根以及体积较大的石块,降低了深孔爆破的进度,对煤矿的经济效益造成重要影响。一般情况下,设定最小抵抗线时,要综合考虑炮孔的角度、直径以及岩石的硬度、所使用的炸药的爆炸力等,但是由于这些因素并不能精确的进行计算,因此只能根据以往的爆破经验确定,这就造成了最小抵抗线的不准确性。
        1.4炸药单耗的取值
        炸药单耗用字母Q表示,是爆破过程中单位体积的岩石所需要的药量系数。影响炸药单耗的因素有很多,如在爆破中堵塞、装药条件、起爆方法不改变的前提下,自由面的大小、岩石的均匀度、硬度以及最小抵抗线的取值大小等都会对炸药单耗Q产生重要影响。对于Q值的确定,是通过实际爆破过程中大量的试验数据以及长期的实践经验所制定的,因此在爆破作业中不能随意的通过加大单耗的方式增加深孔爆破的效果。比如在铁矿石的开采作业中,其单耗取值Q通常设置在0.4/m3~0.6/m3。


        2、深孔爆破技术在煤矿掘进中的应用措施
        2.1 做好爆破准备工作
        深孔爆破技术在我国煤矿掘进中具有广泛的应用,但是实际的应用状况并不是很好,究其原因,是由于没有做好爆破前的准备工作,最终导致爆破失败,基于这种情况,煤矿企业应提高对于爆破前准备工作的重视程度,避免在爆破过程中出现各种各样的问题。在爆破前,煤矿企业应对爆破地点进行全方位的勘察,并将勘察结果记录在册,为爆破方案的设计提供依据。方案设计人员应按照勘察结果的数据,通过地形地势特点等进行科学的计算,确定爆破的实际深度,有利于后续工作的顺利进行。在方案设计完毕后,企业应组织项目负责人、技术人员等召开会议,使其对方案的内容了如指掌,并向爆破人员进行技术交底,防止在爆破过程中出现安全事故。企业应按照爆破方案的要求,采购能够满足爆破需要的炸药,可以减少企业的成本支出。在爆破过程中需要使用一些仪器设备,相关工作人员应检查设备的状态,将损坏的设备及时维修,保证设备在爆破时能够正常使用。
        2.2 提高工作人员素质
        深孔爆破技术具有很大的难度,而且过程十分繁琐、复杂,需要有关工作人员具备相应的资质。煤矿企业为了减少人工成本的投入,使用不具备爆破专业知识的人员进行作业,不仅不能使煤矿爆破取得良好的效果,而且还会导致安全隐患增加,对企业的发展具有极其不利的影响。煤矿企业在招聘从事爆破工作的人员时,应对应聘者进行全方位的考察,尤其是钻眼操作人员,必须具备钻眼操作资质,聘用具有爆破经验和专业知识的工作人员,有利于企业工作人员素质的提高。企业应加大资金投入,设置培训班,用于对爆破人员进行培训,讲解爆破的技术原理和注意事项,并应用到实际的工作中,能够提高爆破的成功几率,为煤矿企业建立一支高素质的煤矿掘进爆破队伍。
        2.3 确定炮眼准确位置
        炮眼的布置方法主要有三种,分为单排眼、双排眼和三排眼,每种布置方法都需要对应煤矿内煤炭的特性,选择最适合的布置方法。单排眼的威力较小,可以用于煤炭质地较软的煤矿或者煤炭层较薄的煤矿;双排眼的威力稍大于单排眼,主要用于地势较高的煤矿或者煤炭层较厚的煤矿;三排眼的威力最大,应用于煤炭质地过硬或者煤炭层深厚的煤矿。设计人员应在设计方案中设置炮眼的准确位置,因为爆破现场具有很多不确定因素,所以在炮眼设置完毕后,设计人员应实地进入爆破现场进行考察,考虑各种因素对于爆破的影响,对方案内的炮眼位置进行适当调整,确保炮眼位置科学化,有利于提高爆破的效果。
        2.4 合理规划掏槽槽眼
        掏槽是进行深孔爆破的先行工序,对爆破的效果具有重大影响。掏槽孔的形式主要有两种,分为倾斜掏槽和垂直掏槽,倾斜掏槽是将掏槽孔与自由面形成斜角,而垂直掏槽顾名思义是使掏槽孔与自由面呈现垂直的状态,垂直掏槽的使用范围较为广泛。倾斜掏槽不同于垂直掏槽,倾斜掏槽的槽眼数量较少,能够提高爆破的效率,但是其存在一定的局限性,会导致抛渣散落位置较远,破坏自由面上的基础设施。煤矿企业应根据煤矿现场的需要,合理规划方式和槽眼,有利于深孔爆破技术发挥最大的效果。
        2.5 选择正确起爆方法
        起爆的方法多种多样,根据点燃炸药的方法不同,主要分为火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法。煤矿企业应在起爆前进行规划,计算各种起爆方法的爆炸范围,选择爆炸范围最大的起爆方法,能够减少炸药的使用数量,降低煤矿企业的成本支出。在使用雷管起爆法时,可以采取反向爆破的方式,能够使爆破过程中所产生的爆炸气体有一定的静止作用,且应力波的作用时间也会有所延长,从而大大提高爆破效果[2]。由于爆破的位置不同,地形地势和岩石的特性也存在一定的差异,所以应合理规划雷管内的炸药数量,根据周围岩石的特性适当增加或减少炸药的使用量,实现爆炸效果的最优化。
        3、结束语
        综上所述,通过做好爆破准备工作、提高工作人员素质、确定炮眼准确位置、合理规划掏槽槽眼、选择正确起爆方法等措施,能够实现深孔爆破技术在煤矿掘进中的良好应用。
        参考文献:
        [1]崔奔.煤矿掘进中的深孔爆破技术分析[J].能源与节能,2019(02)
        [2]岳学伟.煤矿掘进中深孔爆破技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(26)
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