浅析采矿工程中爆破技术的运用

罗 维

（江西西华山钨业有限公司，江西 赣州 341500）

相对于世界采矿技术而言，我国采矿工程的开采技术较为落后，但国家的对外开放政策提供了大量机会，可以接触很多新事物和新技术。如今国家的科学技术在飞速发展，使得国内采矿工程的爆破技术也取得了显著成效，在一定程度上带动了我国经济的可持续发展。采矿工程中最重要的一项内容就是穿孔和凿岩爆破，但实际施工作业时较为困难，所使用的技术不能符合爆破的要求，因此需要不断改进并创新爆破技术，这样不但可以保障生产的安全，同时能有效提高实际开采的效率，通过对新型爆破技术进行研究和制造，对国家的矿业发展具有十分重要的现实意义。

1 概述采矿工程的爆破技术

目前爆破技术被应用的非常广泛，在采矿工程、铁路工程维修、城市公路隧道开掘等都会使用爆破技术，爆破技术自身会具备非常巨大的能力，在一定程度上影响着附近建筑物的整体结构，同时爆破技术在矿石开采时起着十分重要的作用。从目前来看，采矿工程的爆破采矿技术普遍都是使用水胶和硝铵类的炸药，在雷管和采煤导暴索中经常使用硝铵类炸药。在进行爆破时，可能会引发多种安全事故，所以采矿工程在使用爆破技术时，要严格按照相关操作规范执行，在此基础上，还应做好各种保护措施[1]。

国家科学技术在不断地发展，使得采矿工程所使用的爆破技术取得了明显进步，但与其他国家的采矿技术相比，我国无论是在开采规模，还是采矿技术上都较为落后，对此，采矿工程需要不断研究并引进新型的爆破技术，同时还需学习并掌握新爆破技术的原理，让工程可以积极地使用这类新技术，只有这样才能有效提高采矿工程实际的生产效率，进而促进国内采矿工程进一步发展。

采矿工程使用的科学技术中最重要的就是爆破技术，如果不能平稳、安全地进行爆破，那么不仅会威胁到工人们的生命安全，同时会给采矿工程带来极大的经济损失。因此，为了避免这种情况出现，需要从各个方面提高采矿技术的安全系数，同时应让工人们意识到采矿效率的重要性，适当借鉴其他发达国家的采矿技术，吸取技术中的精华，进而提升采矿工程的生产质量和产量。

2 采矿工程中使用的新爆破技术

2.1 关于水胶炸药爆破技术

如今国内采矿工程中应用最广泛的炸药就是水胶炸药，因为该炸药的市场价格较低，同时各个方面的性能良好，所以在采矿工程中被大范围的使用。但结合实际情况来看，在使用水胶炸药的过程中，其自身的可燃性较高，同时爆破时伴随着非常多的粉尘，很可能引发安全事故，尤其在开采矿床时，如果矿床含有的硫元素较高，那么可能导致在实际燃烧时范围增大，所以需要对现有的水胶炸药进行完善和创新，进而减少燃烧范围。另外，在使用水胶炸药时，需要提前预防二次爆炸，同时还应做好相对应的保护措施，因为金矿含有的硫元素较高，所以在实际开采时，需要应用水胶炸药，这样不但可以避免出现燃烧事故，同时提高采矿过程中的安全性。

2.2 关于爆破无限分段起爆网络技术

采矿工程为了提高爆破工作的效率，同时为了避免二次爆破出现，通常情况都是使用集中一点连续爆破的方式，进而将爆破一次完成，但这样的方式虽然很有效提升了爆破工作的效率，但并不能判断是否有残留的炸药存在，一旦出现残留炸药，则会直接威胁工人们自身的生命安全。因此，为了保障引爆过程中的安全性，避免采矿工程出现安全事故，只是使用科学的爆破技术是远远不够的，还应对爆破无限分段起爆网络技术进行不断的研发，让这项技术通过爆破起爆网络后，可以使用导爆管，对现有炸药进行引爆处理。在这个引爆过程中势必会出现炮孔，但是目前的爆破无限分段起爆网络技术在进行爆破前期，并没有专门检验的机械设备，所以为了确保起爆的信息数据可以准确输送，应在同排炮孔周围，将瞬发雷管之间进行有效连接，这样可以实现良好的爆破效果[2-4]。

2.3 关于电雷管爆破作业技术

结合目前实际情况来看，采矿工程中使用最广泛的起爆设备就是电雷管，因为电雷管爆破作业技术具有较多特征，例如实际操作过程简单、各方面性能良好等，但是这项技术也存在弊端，就是极易受到外界因素的作用和影响，可能会出现迟爆、半爆以及残爆等现象，非常容易出现各种安全事故。因此，需要针对性分析事故出现的影响因素，最终找到安全事故出现的主要原因，通常情况下，都是由雷电、静电流等因素，应对这些影响因素采取科学有效的防御对策，在此基础上，还应加强采矿工程的各项防护措施，这样才可以从整体保证采矿工程采矿作业时的安全。

3 采矿工程中爆破技术的具体运用

3.1 凿岩劈裂机技术

结合实际情况来看，采矿工程在开采时经常使用凿岩劈裂机技术，在对大规模的矿山岩石进行开采时，会先使用机械对其进行凿孔，然后在孔洞中插入专门的劈裂杆，这样当劈裂机械在运作时，会与孔洞中的劈裂杆产生反作用力，同时劈裂杆自身会不断地向矿山岩石内施压，进而将原本非常巨大的岩石一份为二，因此使用这样技术可以很轻松地将岩石凿开。另外，在使用凿岩劈裂机技术的过程中，劈裂机只是对岩石施压，不会对其自身进行损坏，同时劈裂机在实际运行时，不会影响施工作业周围的环境。如果整体矿山的岩层较为薄弱，那么使用凿岩劈裂机技术对实际开凿时具有较好的使用效果。

3.2 定向爆破技术

采矿工程使用炸药进行采矿时，最常见的开采技术手段就是定向爆破，因为这项技术可以重点对矿山外层悬空的岩石进行精准爆破，同时能对爆破结束后的数据提前进行预测，这样则可以防止进行爆破时出现安全事故。近年来，我国采矿工程所使用的定向爆破技术得到了飞速发展，在实际开采中使用这项技术，可以从整体提高开采过程中施工作业的效率。在使用定向爆破技术时，会将铜制金属盘和猛性炸药进行结合，当对矿山岩石进行爆破时，铜制金属盘会以最快的速度向岩石进行冲击，这样则可以击穿岩石的最深层。另外，在进行爆破前期应结合施工现场的实际情况，进而判断炸药的使用量是否满足施工作业的需求，同时可以避免矿山岩石出现溜井问题。

3.3 等离子爆破技术

近年来等离子爆破技术取得了非常显著的技术成果，目前技术的有关研究人员正在进行一项新的研究技术，主要将电能替换成化学能，然后再对矿山岩石进行爆破，这项技术电容器中储存大量的电能，利用起爆控制器可以直接操控电路，进而完成电流装置一系列的操作，同时会将矿山岩石孔洞上的同轴爆破电极连接头和同轴电缆进行精准连接，在对岩石进行起爆时，储能电容器中巨大的电能可以在最短的时间内，对封闭孔内250到490mm位置的电解质释放电能，同时电能会将电解质逐渐转化成高电离气体和离子体，其中的压力可以超出300MPa，高温电离气体和离子体自身快速膨胀，进而将矿山岩石击碎。

等离子爆破技术自身会在一瞬间产生高温离子气体，从而产生极大的冲击波，在岩石内部可以形成强大的应力场，这种爆破技术可以实现使用化学炸药的起爆效果，同时不会产生有害气体，所以不会影响工人们的生命安全，而且在一定程度上改善了采矿场作业的环境。目前仍在不断研发这项技术，研究人员正在研究一种可以二次利用的电极，让其可以承受非常巨大的爆破力，同时增加重复利用的次数，这样不但可以减少实际使用的成本，而且能较好的提高爆破作业的效率。但目前这项技术在实际使用时，还是会存在较多问题，所以相关技术研究人员还应加大研发力度，进而让采矿工程中可以积极地使用这项技术。

3.4 激光和光纤起爆系统

从整体来看，起爆系统主要就是由激光和光纤两部分共同构成，同时都是由一台激光定心装置进行控制，然后借助光纤跳闸母线和光纤跳线对激光雷管起爆装置进行照射，进而完成一系列的起爆流程。激光和光纤起爆系统属于一种新型的起爆系统，两者与电力起爆系统存在的明显区别则是，激光和光纤起爆系统会利用激光作为雷管起爆的主要能量，这样不仅避免了零乱杂散电流对整体起爆系统带来的不良影响，同时在一定程度上可以有效防止出现误爆事故。激光主要使用光纤传输方式，所以激光照射不会给人们带来不良影响。另外，使用这种装置，不但保障引爆过程中的安全性，而且可以符合远距离引爆的要求。通常情况下，激光装置都是由面积和体积较小，以及精准度较高的纳秒脉冲激光器组成，这种装置具备较多特点，例如续燃性能较强、延时性能良好等。

3.5 堵塞爆破技术的应运用

采矿工程中应用时间最长的一项技术就是堵塞爆破技术，采矿工程最早使用的堵塞物多数都是岩石粉和砂石土，主要就是对炮孔位置进行堵塞，但这样不仅无法保障实际爆破的质量，而且也不能起到较好的爆破成效。因此对这项技术进行不断的研发和研究，将以往地堵塞物质更换成水，这样不但实现了良好地爆破质量和成效，而且有效减少了实际爆破时所需成本。但在实际运用堵塞爆破技术时，施工作业会存在一定困难，同时工程所使用的施工工艺较为复杂。首先在运用这项技术时，需要先观察水炮孔的状况，如果出现封堵，那么可以在孔洞中放入防水炸药包，这样可以让防水炸药包与炮孔孔壁进行衔接。其次如果没有出现封堵，那么可以直接在炮孔中注入水，让其达到适合的堵塞位置。

4 采矿工程中运用爆破技术的注意事项

4.1 应选择科学合理的引爆方式

在对矿山岩石进行引爆时，需要充分考虑多方面的因素，例如爆堆的实际分布、爆块的均匀性等，引爆方式在一定程度上影响着开采作业的效果。另外，在运用斜线起爆和V型逐孔起爆时，应重点关注孔动距离和支撑线的状况，并对其进行优化处理，这样在进行宽孔起爆时，可以很好地将岩石击碎。但是在使用V型逐孔起爆方式进行起爆时，相比于同段位的起爆时间要更早，出现这一现象的主要原因则是受到了达压制的作用，进而导致出现根底情况，这时则可以使用V型张角，进而实现良好的起爆效果。

4.2 明确延期的具体时间

在对井下进行采矿时，使用最广泛的一项技术就是深孔爆破技术，实际运用的是短时间引爆方式，在设计引爆网络时，需要保障每个孔自身都可以实现自由崩落，让炮孔之间可以拖延时间，进而为后续的爆破过程提供自由面。在此基础上，应严格按照每米最小抵抗线推迟15到25ms的原则，进而得出最合理的延迟时间，将起爆成效可以维持一种稳定的状态，同时可以很好地避免出现飞石情况，从而为后续的矿石岩石起爆提供充足准备和移动的时间，保障采矿工程可以顺利地完成爆破工作。

4.3 预防并控制飞石安全

采矿工程在对井下进行采矿作业时，在实际运用采脑筋深孔温存技术时，非常容易在孔口位置发生飞石情况，产生飞石的主要因素则是，起爆时炸药的投入量过大，另外会经过一段时间的堵塞，因此极易在孔口处产生飞石，如果堵塞不精密，那么会导致孔口位置处逐渐变得松弛，进而发生飞石现象。所以为了有效避免这种现象出现，需要在孔口处增加砂包，这样可以很好地预防并控制孔口位置处产生飞石[5]。

5 结语

采矿过程中的安全和稳定不仅关系着采矿工程的质量，同时也决定着矿山生产的安全。因此采矿工程在对矿山进行开采时，应选择科学合理的爆破技术，这样不但可以保障采矿施工作业的安全性，而且能从整体提高采矿工程的开采效率。结合目前实际情况来看，与其他发达国家相比，国内采矿工程所使用的爆破技术较为落后，因此相关研究人员应加大对技术的研究力度，借鉴其他发达国家的爆破技术，提高我国矿业的实际产量，进而让采矿行业可以进一步发展。