爆破技术在采矿工程中的应用探析

丰家梁

摘 要： 近年来，随着我国经济水平的快速发展，社会各行各业对资源的需求量越来越大，采矿业开始呈现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要受到地形地貌的影响，从而使整个建设过程异常复杂和困难。为了在合同规定的工期内高质量地完成矿井工程建设项目，需要选用合适的爆破技术以克服特殊地貌的影响。基于此，本文就爆破技术在采矿工程中的应用进行了探讨。

关键词： 爆破技术;采矿工程;应用

【中图分类号】D922     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.236

爆破技术被广泛应用于水利工程、采矿工程、建筑工程、公路桥梁搭建工程等各种工程建设中，并随着科学技术的发展，爆破技术已经成为我国工程建设中一种重要的技术手段，具有不可替代的地位。现代爆破技术也具有更好的攻破山体和坚硬矿石的使用效果，但也需要因为安全规范与矿产资源的不可再生性，我们对于爆破技术的应用也要进行严格的科学研究与安全监督，再进一步的提高效果与效率。

1 爆破技术概述

爆破技术是利用炸药等爆炸物在有限空间内瞬时起爆，释放出巨大的能量，从而破坏障碍物的原始结构，达到特定的工程目的。爆破技术涉及物理与化学变化过程，使用过程中需要根据不同的地质条件、地貌环境以及作用目的选择合适的炸药物和起爆方法。据测算，1t普通工业炸药爆炸时瞬间温度可达3500℃、气压可达10000MPa，释放的能量可达3.67×106J，平均功率约4.86×108kW，在这种高温高压冲击下，岩石会瞬间变为流体或弹塑性体状态。因此，爆破技术在特殊地质环境的施工中获得了广泛的应用，比如，采矿工程、矿井建设、隧道修建、水渠挖掘等。目前，我国广泛采用的爆破技术中，以硝铵类炸药的应用最为广泛，其他常用的炸药有硝酸甘油、水胶炸药等;常用的起爆器材有导爆管、导爆索、电雷管等。

爆破技术在各类工程项目建设过程中应用时具有一定的危险性，因此，在操作过程中，需要指派具有相关工程经验的技术人员严格按照标准和规范组织实施，并要做好安全防护措施。

2 爆破技术在采矿工程中的应用

爆破技术的具体应用探讨：由于采矿工程的难度日益增加，开采深度与规模也与日俱增，所以对于爆破技术的要求也将逐日升高。接下来将进一步探讨爆破技术的几种应用类型，并对比工作效率与适合的工作场景，这对于提高工程经济效益也有极大的现实意义。

2.1 等离子爆破技术

通过对于电能的应用，来替代传统的炸药化学爆破手段，并产生爆破效果。这种应用手段会使爆破工程对环境产生的污染极大程度降低，利用等离子技术释放电容器中所储存的巨大能量，并通过电容器开关控制来发挥电解质的转化作用，利用同轴电缆进行电力传输，在要爆破的岩石深矿中提前设定好装置，再连接同轴电极，远程进行爆破操控，极短时间内便可以将电能转变为等离子体，这种等离子体还被赋予了高温与高压特性，急剧膨胀的情况下，便可以产生极强的爆破效果。但这种等离子爆破技术还处于不稳定状态，有待改进和使用，最理想的效果是可以将多次利用的电极以及稳定的力量机械的共同作用，在井下岩层进行多次发电爆破，不仅提高资源利用率，还能极大程度的减少成本投入。这种爆破技术的工作效率也是非常可观的，所以前景十分理想。

2.2 无线分段起爆网络技术应用

这项技术基于土石方工程爆破中无限分段的理念，利用非电导爆管爆破网络，在每个爆炸点进行小规模的简短爆炸。并对于发炮导管内外的发炮孔进行控制，连接网络开启定向传导，并在两孔之间连接雷管，在准备开启爆炸的时候，将爆破指令准确地传递到爆炸点，并准确地控制爆破管内外发炮孔的延时结合，而后达到爆破点陆续或延迟的爆炸情况发生效果。但由于该技术刚刚实行，还没有研制出爆破效果运作检测的专用设备，无法提前对于爆破情况进行模拟。

2.3 电子雷管爆破技术应用

电子雷管爆破技术被大量应用在目前的采矿工程中，目前处于不可替代的重要地位。爆炸点由微型电子装置进行控制雷管爆破，同时提前设置好爆炸顺序，通过集成电路进行延时控制，最终可以实现定向爆破控制程度与时间的预期效果。并且为了更好地控制爆破安全，每一个爆炸环节都要提前安装防护滤波器，以避免相互影响，造成安全事故。在使用时，电子雷管也需要具有防辐射、操作简便、防静电，避免杂流电干扰等使用原则进行选择，还有在每次使用前都用万用表进行检测，保障电阻值足够大，电路图明晰，便于规划。起爆方式一般由密码控制，保障不必要人为滥用的情况发生，并且在每次使用后，都要对接头以及使用环境下的杂物进行清理，尽可能地保证整个使用过程的安全与整洁。

2.4 中深孔爆破技术

中深孔爆破技术设计大体针对于中小型的矿产采掘工程，为浅孔爆破技术的改良进化版，相对于其他爆破手段来讲，安全程度高，经济成本较低。具体应用时，需要提前在工作表面进行炮眼布置，先掏槽眼，再进行辅助眼安装，而后再對于周边眼进行布置，之后在此工作面进行操作，根据地质条件，岩层硬度以及爆破预期对于以上操作适当进行调整。掏槽眼主要分为斜掏和直掏，并且掏槽眼深度要大于其他槽眼，辅助眼则要在其他槽口的基础上进行设计，并垂直于工作面，间距大致为50cm，而后沿着矿道设计端面轮廓线选择布置周边眼，并根据实际情况确定深度。这种爆破技术的装药过程也需要注意一下，一般装药有下面四种方式，连续、分散、底间隔与混合，同时也要操作工程师依照以往经验进行药量选择，参照岩层质地、装药长度系数、槽眼深度等综合衡量判断再进行药量选择，如果在操作过程中发生堵孔，需要时刻注意查验，其中反向爆破方式也是中深孔爆破起爆方式常用的一种。

3 结束语

对于不可再生的矿产资源来讲，开采过程中的每一笔浪费都是不必要的，而合适的爆破手段选择则至关重要。提前评估好矿区环境，做好安全规范工作，设定严格的质量管理体系，尽可能的避免事故发生，才能减少对于矿产资源的不必要浪费，再提高开采效率，提升经济效益，极大的节约成本，因此合理应用爆破技术至关重要。

参考文献

[1] 田程.现代爆破技术在采矿工程中的应用[J].山东工业技术，2017（20）：59.

[2] 孙喜鹏.爆破技术在采矿工程的应用探讨[J].陕西煤炭，2019（5）：163-165.

[3] 王念鹏.探讨现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].内蒙古石油化工，2019，45（09）：80-81.