戴义伦1 赖梧福2
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摘要:在矿山工程建设中,环境保护和成本控制非常重要。通过加强爆破成本控制,可以有效提高采矿的经济效益。同时,通过严格控制爆破规模,选择合适的炸药类型,可以减少对周围环境的不利影响。在采矿工程施工中,可以应用控制爆破技术,选择合适的炸药类型,优化装药结构,提高爆破施工效果。基于此,本文研究了爆破技术在矿山工程建设项目中的应用,以供参考。
关键词:爆破技术;采矿工程;建设项目;应用
简言
近年来,随着我国经济水平的快速发展,各行各业对资源的需求不断增加,矿业开始呈现出蓬勃向上的发展势头。采矿工程中的建设项目从设计到施工都不可避免地受到地形的影响,使得整个施工过程极其复杂和困难。为了在合同规定的期限内高质量地完成矿山建设工程,需要选择合适的爆破技术来克服特殊地形的影响。
一、爆破技术概述
爆破技术利用炸药等炸药在有限的空间内瞬间引爆,释放出巨大的能量,从而破坏障碍物原有的结构,达到特定的工程目的。爆破技术涉及到物理化学变化的过程,需要根据不同的地质条件、地貌环境和作用目的选择合适的爆破药物和起爆方式。据计算,1t普通工业炸药爆炸时,瞬时温度可达3500,气压可达10000MPa,释放能量可达3.67 106J,平均功率约为4.86 108 kW。在高温高压的冲击下,岩石会瞬间变成流体或弹塑性体。因此,爆破技术被广泛应用于特殊地质环境的建设,如采矿工程、矿山建设、隧道建设、运河开挖等。目前,在我国广泛使用的爆破技术中,硝酸铵炸药的应用最为广泛,其他常用的炸药有硝化甘油、水胶炸药等,常用的起爆装置有导爆管、导爆索、电雷管等。
二、采矿工程中常用的爆破技术
(一)预裂爆破技术
在预裂爆破技术的实际应用中,应注意以下几点:孔径。孔径大小应根据台阶高度选择,一般控制在50 ~ 120mm之间,孔距2 ~ 6m,孔深为6 ~ 15m。控制收费结构和数量。炸药分装过程中,必须保证在炮孔内均匀分布,炮孔底部有较大的夹持性,不易产生预裂。为此,孔的下段应适当增加电荷密度,一般底部电荷可适当增加2 ~ 3倍。孔洞填充的控制。在炮孔中,如果某些位置没有装药,炮孔顶部可能会出现裂纹。因此,在填孔过程中,应注意结合实际情况预留较大的孔。对于孔深, 20%的位置,有必要填充它们。延时和起爆顺序控制。预裂孔起爆要求在主爆破孔周围60-80毫秒内起爆。在起爆过程中,可以用导爆索起爆。此外,应注意根据预留孔的数量进行启动。如果预留孔数量较多,可采用单独起爆。
(二)地下采场爆破技术
地下采场爆破技术在当前矿业中的应用也是有限的,但与井巷的掘进爆破技术不同,该技术在爆破过程中有两个或两个以上的自由面,爆破产生的炮孔数量更多相关,且爆破面积大于井巷掘进爆破技术。目前,在矿业中使用地下采场爆破技术时,需要提前准备大量炸药,爆破工程师在爆破开始前要检查矿山条件,选择最合适的爆破方案。爆破技术在地下采场应用前,爆破工程师应进行全方位的规划工作,为了保证预期的爆破效果,爆破工程师应考虑爆破产生的砾石的堆积方式,以确保工程爆破技术符合标准。根据地下采场爆破技术的深度和直径,爆破技术可分为浅孔、深孔、中深孔和硐室爆破。
(三)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。
(四)井巷掘进爆破技术
井巷掘进爆破技术应用时施工人员要对隧道、竖井、平巷等区域展开爆破工作,同时要保障这些区域展开爆破前处于单自由面的状态中。通过深入研究发现,井巷挖掘爆破技术的应用会受到掘进断面的约束,最终致使该技术爆破只能控制在1~3m 范围内。为进一步推动井巷掘进爆破技术正常进行,爆破工程师应该遵循施工流程展开爆破工作,这样才能够满足破碎之后的石块和爆堆集中的要求。目前,研究人员对井巷掘进爆破技术展开研究可以从下列几个技术指标开始,例如:炮孔直径、炮孔深度、炮孔数量等。该技术在很久之前就已经在中国矿山开采事业中应用,随着不断的发展和进步该种爆破技术也进行了革新。先前,该技术运用分段爆破的方法展开矿山开采,这种方法要将矿井分成几个不同的爆破段,最终根据流程依次爆破。
三、矿山开采工程爆破的安全管理
(一)设计科学合理的爆破参数
爆破之前,需要确定科学、合理的爆破参数,根据岩体硬度、爆破广度和深度等计算炸药装药量;根据连续爆破时间要求设计起爆电路;对于不同的爆破岩体,需要根据计算出来的孔距、排距、孔深等数据布置加密孔; 对于爆破区域内有夹层、裂隙、软弱面的情况,需要结合这些层、缝、面的空间分布设计合适的空位等。每次爆破之后,要做好数据记录,并根据爆破效果分析参数设置得是否合理、是否达到了预期目的,总结经验,以便于下次爆破时设计出最优的参数、取得最理想的效果。
(二)制定合理的爆破方案
科学合理的控制爆破施工方案是保证采矿工程控制爆破施工能够顺利进行的关键,在制定控制爆破施工方案时,必须严格遵循安全第一的原则。为了保障爆破方案科学合理,需根据矿山地质地形勘测结果,对爆破方案进行优化处理。对于采矿爆破施工区域,可将其分为主爆破区以及其他爆破区两种类型,在主爆破区,可适当增加炸药使用量。需要注意,主爆所产生的震动比较强,因此,对于主爆破区,应选择地质硬度较大的区域, 尽量减少爆破震动对于地质结构稳定性所造成的不良影响。
(三)注意爆破过程中的安全防护
进行采矿工程建设项目施工时,既要将施工成本控制在预算范围之内,更要保证施工质量和安全。在爆破方案设计时,需要计算爆破半径,根据计算数据划定安全区域;在爆破实施过程中,需要及时疏散相关人员,确保所有人都在安全区域内后再开始爆破,同时,要安排经验丰富的工程技术人员实施爆破;爆破之后,要等待有毒有害气体完全扩散、明火和电火花等不会再次引发爆炸事故后,再安排清扫现场,清扫时要注意尽量减少震动,以防引发山体崩塌、塌陷等自然灾害。
结束语
在煤矿开采过程中,煤矿生产技术发挥着重要作用,影响着开采工作的顺利进行。其中爆破安全技术是采掘工作顺利进行的保障。为降低爆破工作中安全事故的发生,需在爆破中严格遵守相关规定,提高工作人员的安全意识,保障爆破工作的安全性,进而保证煤矿采掘工作有序、顺利进行。
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