爆破技術(shù)在采礦工程建設(shè)項(xiàng)目的運(yùn)用

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【摘要】采礦業(yè)近年來發(fā)展迅速，大量的礦井項(xiàng)目建設(shè)過程中需要綜合運(yùn)用各種爆破技術(shù)。論文在分析爆破技術(shù)的原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了采礦工程中常用爆破技術(shù)的特點(diǎn)，指出了選擇和實(shí)施爆破時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】爆破技術(shù)；采礦工程建設(shè)項(xiàng)目；注意事項(xiàng)

1引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)對(duì)資源的需求量越來越大，采礦業(yè)開始呈現(xiàn)蓬勃向上的發(fā)展勢(shì)頭。采礦工程中的建設(shè)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工都不可避免地要受到地形地貌的影響，從而使整個(gè)建設(shè)過程異常復(fù)雜和困難。為了在合同規(guī)定的工期內(nèi)高質(zhì)量地完成礦井工程建設(shè)項(xiàng)目，需要選用合適的爆破技術(shù)以克服特殊地貌的影響。關(guān)于爆破技術(shù)在采礦工程建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用，國內(nèi)外很多學(xué)者結(jié)合不同的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了深入的研究，取得了一些成果。本文在這些研究成果的技術(shù)上，結(jié)合作者自己的采礦工程建設(shè)項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，在介紹爆破技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，分析了我國當(dāng)前采礦工程中常用爆破技術(shù)的各種特點(diǎn)及適用范圍，指出在采礦工程中應(yīng)用爆破技術(shù)時(shí)，需要考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文條件和地形地貌等的影響，并采用科學(xué)合理的爆破參數(shù)，還需要做好各種安全防護(hù)措施。通過本文的闡述，希望能為工程實(shí)踐提供理論指導(dǎo)。

2爆破技術(shù)概述

爆破技術(shù)是利用炸藥等爆炸物在有限空間內(nèi)瞬時(shí)起爆，釋放出巨大的能量，從而破壞障礙物的原始結(jié)構(gòu)，達(dá)到特定的工程目的[1]。爆破技術(shù)涉及物理與化學(xué)變化過程，使用過程中需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件、地貌環(huán)境以及作用目的選擇合適的炸藥物和起爆方法。據(jù)測(cè)算，1t普通工業(yè)炸藥爆炸時(shí)瞬間溫度可達(dá)3500℃、氣壓可達(dá)10000MPa，釋放的能量可達(dá)3.67×106J，平均功率約4.86×108kW，在這種高溫高壓沖擊下，巖石會(huì)瞬間變?yōu)榱黧w或彈塑性體狀態(tài)。因此，爆破技術(shù)在特殊地質(zhì)環(huán)境的施工中獲得了廣泛的應(yīng)用，比如，采礦工程、礦井建設(shè)、隧道修建、水渠挖掘等。目前，我國廣泛采用的爆破技術(shù)中，以硝銨類炸藥的應(yīng)用最為廣泛，其他常用的炸藥有硝酸甘油、水膠炸藥等；常用的起爆器材有導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索、電雷管等。爆破技術(shù)在各類工程項(xiàng)目建設(shè)過程中應(yīng)用時(shí)具有一定的危險(xiǎn)性，因此，在操作過程中，需要指派具有相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范組織實(shí)施，并要做好安全防護(hù)措施。

3采礦工程中的常用爆破技術(shù)

3.1雷管爆破技術(shù)。雷管爆破技術(shù)是使用最廣泛、操作最簡單的一種爆破技術(shù)，有普通雷管起爆和電子雷管起爆2種方式[2]。普通雷管起爆是利用化學(xué)導(dǎo)索的燃燒來控制起爆時(shí)間，電子雷管起爆是利用電子計(jì)時(shí)電路控制起爆時(shí)間，這是二者最主要的區(qū)別。相比于普通雷管起爆，電子雷管起爆具有起爆時(shí)間易于控制、較易實(shí)現(xiàn)連續(xù)爆破且爆破效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是電子電路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要采取濾波技術(shù)防止電流噪聲對(duì)起爆電路的干擾，無形中增加了使用成本。3.2精確爆破技術(shù)。精確爆破技術(shù)可以分為預(yù)裂縫爆破和光面爆破2種方式。預(yù)裂縫爆破是在主爆區(qū)爆破之前，先依照地質(zhì)和巖體特點(diǎn)，爆破出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，起到緩沖、阻隔爆炸波的作用，減少對(duì)主爆區(qū)的副影響；光面爆破是在主爆區(qū)爆破之前，先爆破出一排爆炸孔，同樣起到緩沖和阻隔的作用，然后再對(duì)主爆區(qū)巖石進(jìn)行大面積爆破。精確爆破技術(shù)更多地應(yīng)用在地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)固的山體工程建設(shè)項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜，對(duì)技術(shù)水平要求比較高。3.3分段爆破技術(shù)。分段爆破技術(shù)主要應(yīng)用在多點(diǎn)爆破的場(chǎng)合，實(shí)施過程中需要在炮孔外設(shè)置非電導(dǎo)爆破網(wǎng)絡(luò)，在該爆破網(wǎng)絡(luò)起爆后，利用炮孔內(nèi)外結(jié)合延時(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大面積爆破。這種爆破技術(shù)爆破面積較大，如果非電導(dǎo)爆破網(wǎng)絡(luò)時(shí)間控制電路設(shè)計(jì)得較為科學(xué)的話爆破延時(shí)時(shí)間可以精確控制，爆破質(zhì)量較高，且產(chǎn)生的安全隱患較小。3.4等離子爆破技術(shù)。前3種爆破技術(shù)主要是利用火藥類炸藥，爆破面積不利于控制，且會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。等離子爆破技術(shù)是利用蓄能電容器代替炸藥，提前將高電壓的電能儲(chǔ)存在電容器中，需要起爆時(shí)利用遙控器觸發(fā)電路控制電容器瞬間釋放出高電壓的電能，將電能通過電-等離子體轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成等離子體，同時(shí)釋放出高壓氣體，等離子體和高壓氣體在有限空間內(nèi)迅速膨脹從而產(chǎn)生巨大的破壞作用，最終破壞巖石等障礙物。這種爆破技術(shù)不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，同時(shí)對(duì)周圍巖體的副作用較小，有利于維護(hù)爆破空間圍巖的穩(wěn)定性，但是蓄能電容器、電-等離子體轉(zhuǎn)換裝置等價(jià)格昂貴，會(huì)增加整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)成本。

4采礦工程中進(jìn)行爆破的注意事項(xiàng)

4.1考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境和地形地貌。在爆破前，需要對(duì)礦產(chǎn)分布區(qū)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的勘探，研究清楚巖石類型及分布、地下水流向、溶洞分布等地質(zhì)水文信息，還要研究當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛惨约帮L(fēng)向等有可能影響爆破效果的自然因素。統(tǒng)籌考慮這些因素后，結(jié)合礦床分布、爆堆分布、爆破方向等技術(shù)要求，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的爆破方案，確保爆破達(dá)到理想的效果。4.2設(shè)計(jì)科學(xué)合理的爆破參數(shù)。爆破之前，需要確定科學(xué)、合理的爆破參數(shù)，根據(jù)巖體硬度、爆破廣度和深度等計(jì)算炸藥裝藥量；根據(jù)連續(xù)爆破時(shí)間要求設(shè)計(jì)起爆電路；對(duì)于不同的爆破巖體，需要根據(jù)計(jì)算出來的孔距、排距、孔深等數(shù)據(jù)布置加密孔；對(duì)于爆破區(qū)域內(nèi)有夾層、裂隙、軟弱面的情況，需要結(jié)合這些層、縫、面的空間分布設(shè)計(jì)合適的空位等。每次爆破之后，要做好數(shù)據(jù)記錄，并根據(jù)爆破效果分析參數(shù)設(shè)置得是否合理、是否達(dá)到了預(yù)期目的，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以便于下次爆破時(shí)設(shè)計(jì)出最優(yōu)的參數(shù)、取得最理想的效果。4.3注意爆破過程中的安全防護(hù)進(jìn)行采礦工程建設(shè)項(xiàng)目施工時(shí)，既要將施工成本控制在預(yù)算范圍之內(nèi)，更要保證施工質(zhì)量和安全。在爆破方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要計(jì)算爆破半徑，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃定安全區(qū)域；在爆破實(shí)施過程中，需要及時(shí)疏散相關(guān)人員，確保所有人都在安全區(qū)域內(nèi)后再開始爆破，同時(shí)，要安排經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員實(shí)施爆破；爆破之后，要等待有毒有害氣體完全擴(kuò)散、明火和電火花等不會(huì)再次引發(fā)爆炸事故后，再安排清掃現(xiàn)場(chǎng)，清掃時(shí)要注意盡量減少震動(dòng)，以防引發(fā)山體崩塌、塌陷等自然災(zāi)害。

5結(jié)論

采用爆破技術(shù)能夠極大地促進(jìn)施工進(jìn)度和質(zhì)量，但是又給施工安全帶來了很大的安全隱患。因此，需要統(tǒng)籌考慮，在做好各種安全防護(hù)措施之后再采用爆破技術(shù)。本文結(jié)合作者的工作經(jīng)驗(yàn)，在簡單介紹爆破技術(shù)的原理和各種炸藥及起爆器的基礎(chǔ)上，分析了采礦工程建設(shè)項(xiàng)目中常用爆破技術(shù)的特點(diǎn)及適用范圍，指出需要在施工時(shí)根據(jù)具體工程特點(diǎn)合理選用。在采礦工程中應(yīng)用爆破技術(shù)，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文環(huán)境和地形地貌等對(duì)爆破的影響，同時(shí)，要綜合以上因素設(shè)計(jì)科學(xué)合理的爆破參數(shù)，以求達(dá)到理想的爆破效果。最重要的是，要做好各種安全防護(hù)措施，避免出現(xiàn)人員傷亡事故。在采礦工程建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用爆破技術(shù)，需要考慮將施工成本控制在施工預(yù)算內(nèi)，通過建立成本核算機(jī)制，避免因?yàn)楸萍夹g(shù)給施工增加額外的成本負(fù)擔(dān)，可以作為今后的一個(gè)研究方向。

【參考文獻(xiàn)】

【1】田程.現(xiàn)代爆破技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(20):59.

【2】孫喜鵬.爆破技術(shù)在采礦工程的應(yīng)用探討[J].陜西煤炭,2019(5):163-165.

作者:趙清全 單位:華能云南滇東能源有限責(zé)任公司礦業(yè)分公司