张泊
摘要:在煤矿采矿作业中,矿山爆破是一项重要且较为复杂的工程,由于地质、水文及周围环境的限制,爆破方法更加严格。逐孔起爆技术是一种新的采矿作业技术。爆破效果好,炸药装药量低,爆破成本低,爆破震动小,在现代矿业中得到了广泛的应用。鉴于此,本文主要分析探讨了煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用情况,以供参阅。
关键词:煤矿采矿;逐孔起爆技术;应用
1逐孔起爆技术概述
逐孔起爆技术是我国近年来新兴的一项技术,该项技术的主要工作原理是在煤矿爆破过程中,分开安排炮孔工作,所以采用该项技术开展煤矿爆破时,每一个位置的起爆是分开进行的,这样爆破工作人员就能根据煤矿实际情况安排更适合的爆破顺序,从而提高爆破效果。同时,在使用逐孔起爆技术时,由于设置的时间间隔更为合理,所以也能够让岩石在其他部位爆破过程中发生变化产生二次爆炸,提高爆破工作的实施效果。而与传统起爆技术相比,逐孔起爆技术改变了以往统一起爆的模式,提高了起爆强度,通过适当的起爆顺序,保证了起爆的准确度与效果,降低煤矿企业的资金投入,同时也减少了在爆破工作上花费的时间与精力。
2逐孔起爆技术在煤矿采矿作业中的应用
2.1逐孔起爆作业设备的选择
在煤矿采矿作业中,逐孔起爆技术的运用和实施,对采矿爆破设备的选择有一定的参数要求,我们必须选择具有高精度和高强度的长延时非电导爆管进行爆破,可以提升逐孔起爆作业的爆破效果。当前我国煤矿采矿业中经常使用到的采矿器械是具有长延时性的导爆管雷管,这种爆破器材是由澳瑞凯爆破器材公司生产的专用采矿爆破设备;此外使用较多的起爆设备还有西安庆华公司生产的非电导爆管雷管系列设备;这两种产品的共同特性就是抗击压性强、抗油性较高、耐磨性较好。由于逐孔起爆具有一定的施工技术要求,在起爆过程中,要确保起爆雷管的延时误差控制在1%~2%范围之内,这样可以提升爆破效果,在起爆时,导爆雷管会按照预先组合好的起爆顺序,逐一引爆乳化炸药,因此爆破精度较高。这种起爆方式的优点还有,导爆管的耐磨度和抗击度高,对逐孔起爆安全性的提升也十分有利,使毫秒延时起爆成为现实。
2.2逐孔起爆技术的网络设计
因为周边地理环境和建筑设施等的不同,使得逐孔起爆的药包和起爆分布也不同。在煤矿的开采中,群药包的起爆是通过网络进行设置控制的,所以在爆破工作中,要合理根据位置变化,进行爆破的网络组合,来满足采煤施工的要求和效果。在设计过程中,主要是孔内延期网络以及地表延期网络的设定,先确定好起爆点,然后根据垂直面上的自由面依次向两侧延伸。孔内的延期网络是爆破的规模区域和雷管的段数等进行排内的孔间延期时间计算,按照标准布线,在确保孔内雷管同断的情况下,一般是400ms,然后行排间延期时间以及地表分段设置,常用的是9ms、以及17ms和42ms。网络设计能优化爆破的成本,使得排距设置更为高效,既增加了爆破量,又不增加药量的消耗,经济效益更高。
2.3选择最佳微差间隔时间
微差间隔时间是否合理,对提高爆破质量、减轻震动,具有至关重要的作用。如何确定微差间隔时间呢?这主要取决于爆破时各因素,如:岩石性质、岩体裂隙等。微差时间过长或过短,都会严重影响爆破的整体质量。微差时间过长,会干扰单孔爆破漏斗的作用,甚至有可能会阻碍整个爆破网络;微差时间过短,先爆破孔来不及为后爆破孔开辟出自由面,不能发挥微差爆破特有的优势。先爆破孔为后爆破孔多开辟出一个自由面的时间,决定了逐孔起爆的合理微差间隔时间。因为自由面的增加,能提高爆破的利用率,爆破产生的冲击波形成叠加效应,可以充分破碎岩石。爆破孔之间的合理延迟时间为前后孔距的3ms/m~8ms/m时,这样可以达到理想的爆破块。在实践中,还应当注意观察爆破点的岩石性质,硬岩石可选择小值,软岩石可选择大值。爆破合理的排间延迟时间为8ms/m~15ms/m,若時间过长,后排爆破孔会将岩石抛到前排爆堆上,爆堆产生积压,导致大块石体产生;时间过短,会造成前后排挤压,使得爆堆凸起,松散度降低。
3逐孔爆破技术的的实际应用效果
3.1减少爆破的大块率
煤矿采矿作业中,运用好逐孔爆破技术,就会使得爆破所产生的石块均匀化,底跟较少或无底跟出现,这样大石块的产出率会降低七成左右,与此同时,在逐孔爆破中对于一次爆破的效率会得到提升,尽可能减少二次爆破造成的耗费。需要指出,在这一过程中爆破产生的爆破堆比较规整,大多是以前扑、中隆、后沉的形式进行展现的,其松散度也得到了有效控制,这给后期大型设备的装车、运输带来了极大的方便,使得效率大幅度提升,设备的保养和损失也减低,进而间接地减少了成本支出。
3.2减小爆破震动幅度
煤矿采矿作业中运用爆破技术,由于地质环境等较为复杂的影响,使得爆破地震波产生了较大危害。而逐孔起爆技术的采用,使得爆破后冲减小,这样产生的噪声和飞石较少,震动速度大幅度降低。普通的爆破由于雷管延期精度低容易出现重炮现象,这是地震事故发生的主要原因,而逐孔爆破很好地避免了这一问题的产生,从根本上杜绝了地震事故发生。逐孔爆破技术应用中,通过120型爆破测振仪检测可知,在区域、标高和装药量同等的条件下,逐孔爆破较之普通爆破,震动速度减少50%以上,可见其防震效果斐然。
3.3保证爆破人员安全
由于逐孔起爆技术精准度更高,在使用过程中不仅减小了二次爆破概率、火药使用量,而且更精确的计算出爆破间隔时间,因此能够有效减小工作人员与火药接触的时间,在一定程度上提高了爆破人员的安全性。除此以外,逐孔起爆技术还能够减小爆破幅度与破坏力度,保证了处于爆破煤矿周围的村落住户,提高了周围人员的安全效益,大大减小了不必要的经济纠纷。
4结束语
总而言之,煤矿采矿作业中逐孔起爆技术的引入,既可以有效减低炸药的使用量,使得爆破效果得以提升,又在很大程度上减少企业输出成本,为提升经济效益奠定坚实基础。因此,应不断加强这项技术的改进和完善,促使煤矿的开采技术更为高效。
参考文献:
[1]王明,徐维.煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用[J].建筑工程技术与设计.2018(26).
[2]李群.煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用[J].建筑工程技术与设计.2016(36).
[3]吴灿华.关于逐孔起爆技术在煤矿采矿中的应用分析[J].煤矿现代化.2016(06).
(作者单位:山西曙光船窝煤业有限公司)