对矿山爆破几个技术问题的思考与探索论文_张博潇

对矿山爆破几个技术问题的思考与探索论文_张博潇

张博潇

葛洲坝易普力股份有限公司锡林浩特分公司 026000

摘要:文章首先简述了矿山爆破技术的概述,然后分析了矿山爆破施工可能出现的安全问题,最后重点探讨了矿山爆破技术的分析。

关键词:矿山爆破;技术问题;思考与探索

一、前言

随着我国经济的快速发展和科技水平的提高,在进行矿产开采的时候,爆破是采矿中最重要的工作内容,人们对矿山爆破生产过程中的安全问题要求越来越高,使矿山爆破施工的难度越来越大,因此,矿山爆破环节安全管理措施分析具有重要的意义。

二、矿山爆破技术的概述

1、按药包形式分类

(一)、集中药包法

从理论上讲,这种药包的形状是球形体,起爆点从球体的中心开始,爆轰波按辐射状以球面形式向外扩张,即爆炸作用以均匀的分布状态作用到周围的介质上。然而在工程实际中几乎不可能将药包加工成这种形状,通常将药包做成正立方体和长方形体形状,长方体的最长边不超过最短边的6倍。此时的药包可以称为集中药包,通常把集中药包的爆破叫做药室法和药壶法。

(二)、延长药包法—柱状药包

把药包作成长条形,可以是圆柱形状也可以是方柱状,但一般的情况下均为圆柱状。炸药一旦被激发爆炸,所产生的爆轰波的波阵面形式为圆柱状,即爆炸后形成的爆轰波以柱面波的形式向四周传播并作用到周围介质上。通常把药包长度大于最短边或直径6倍的药包叫做延长药包。在实际工程应用中,深孔法、炮眼法和药室法爆破中的条形药包爆破法都属于延长药包法。

(三)、平面药包法

这种药包的爆破不同于前两种方法,它不需要钻孔也不需要挖硐室,而是直接将炸药敷设在介质表面,因此爆炸作用只是在介质接触药包的表面上,大多数能量都散失到空气中去了,所产生的爆轰波应看作是平面波。例如,在加工机械零部件时采用圆饼状的药包,爆破时包覆在介质的表面,这就是加工机械零部件的爆炸加工法。但是,在硐室爆破中的平面药包法,则与此不同,它是以等效作用的集中药包或条形药包按一定间距布成一个装药平面,爆破时产生的爆轰波也近似于平面波。

(四)、形状药包法

这是将炸药做成特定形状的药包,用以达到某种特定的爆破作用。最广泛的是聚能爆破法,这种方法是将药包外壳的一端加工成圆锥形或抛物线的凹穴,使炸药爆炸所产生的爆轰波按圆锥形或抛物线凹穴的表面聚集在它的焦点或轴线上,形成高能射流,击穿与它接触的介质的某一部位。这种药包在军事上用做穿甲弹以穿透坦克的甲板或其他的军事目标;在实际工程中应用于切割金属板材(例如,旧船体的切割、钢结构建筑物和构筑物的拆除等)、岩石大块的二次破碎以及在冻土中的穿孔等。

2、按装药方式与装药空间形状的不同分类

(一)、药室法

这是大量土石方挖掘工程中常用的爆破方法。它的优点是施工机具比较简单,不受地理条件和气候限制,工程数量越大工效越高。一般说来,药室法爆破根据在岩体内开挖药室体积的大小,还可以分为大型药室法、小型药室法和条型药室法3种,每个药室装入的炸药的容量,小到几百公斤,大到几百吨,条形药室的容量可以达到几千吨,我国曾进行过多次千吨和万吨级的大爆破。

(二)、药壶法

在普通炮孔之底部,装入小量炸药进行不堵塞爆破,使孔底经多次爆破扩大成圆壶形,以求达到装入较多药量的爆破方法。药壶爆破法属于集中药包类,适用于中硬岩石的爆破,能在工程数量不大,钻孔机具不足的施工条件下,以较少的炮孔爆破,获得较多的土石方量,目前这种爆破方法只在个别条件下使用。

(三)、炮眼法

通常根据钻孔孔径和孔深的不同,把孔深不小于5m,孔径不小于50mm的炮孔叫做深孔爆破,反之称为浅孔爆破和炮眼法爆破。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从装药结构上看属于延长药包一类,是工程爆破中应用最广泛、数量最大的一种爆破方法。

(四)、裸露药包法

这是一种最简单、最方便的爆破施工方法。进行裸露药包爆破作业不需钻孔,直接将炸药敷设在被爆破物体表面并加以简单覆盖。这种爆破方法往往应用于清除危险物、交通障碍、大块岩石的二次破碎、危岩的处理等。

三、矿山爆破施工可能呈现的安全问题

1、爆破安全问题

中国当时的许多矿山爆破是选用炸药进行爆破,详细的爆破工作存在着较多的不断定要素,在实践运用中,工程人员操作的失误、炸药用药量超支或缺乏、发动爆破雷管后的处理不严,完全间隔的缺乏等等都会添加现场人员的安全风险。而且,一些矿山采场为了节省本钱,严厉控制或削减雷管和炸药的用量,并自行决定详细的爆破器件运用,这直接性的添加了爆破工作的安全隐患。另外,在爆破施工中还存在一些操作人员进行二次爆破撤除时操作不规范状况,这种表象在当时的施工中较为遍及,这类失误一旦导致安全问题,那则会产生很多的爆破飞石,构成了丢失严峻的和无穷的。

2、高空掉落

当时中国的有些采场中,采场的一些矿山在高空工作面不设置或没有设置相应的维护或防备办法和设备,有的设置防护办法也具有相关的设备,可是大多数展示不完整或被损坏现状,这些缺乏进一步加大了采矿工作的安全风险。

3、采场的边坡不稳定

当对矿山进行挖掘工作时,假若挖掘方法和方法不适宜,那可能会构成挖掘边坡过高:即峻峭风险的浮石没有及时清除,很多累积便构成了险石、危石等状况;采石场并没有遵循挖掘从上到下的切挖掘准则,使得工作面上的挖掘台阶宽度缺乏或分层含糊、高度偏高,而且少有些的采场为了削减挖掘本钱还存在损坏原有的已构成的较为规范的台阶工作面状况。

四、矿山爆破技术的分析

1、微差爆破

在雷管内装入适当的缓燃剂,或连接在起爆网路上的延期装置,以实现延期的时间间隔,这种系列产品间隔时间,一般以13~25毫秒为一段。通过不同时差组成的爆破网络,一次起爆后,可以按设计要求顺序使各炮孔内的药包依次起爆,获得良好的爆破效果。

微差爆破的特点是各药包的起爆时间相差微小,被爆破的岩块在移动过程中互相撞击,形成极其复杂的能量再分配,使岩石破碎均匀,缩短抛掷距离,减弱地震波和空气冲击波的强度,既可改善爆破质量,不致砸坏附近的设施,又能提高作业机械的使用效率,有较大经济效益,在采矿和采石工程中广泛应用。

2、光面爆破和预裂爆破

在露天堑壕、基坑和地下工程的开挖中,使边坡形成比较陡峻的表面;使地下开挖的坑道面形成预计的断面轮廓线,避免超挖或欠挖,并能保持围岩的稳定。

实现光面爆破的技术措施有两种:一是开挖至边坡线或轮廓线时,预留一层厚度为炮孔间距1.2倍左右的岩层,在炮孔中装入低威力的小药卷,使药卷与孔壁间保持一定的空隙,爆破后能在孔壁面上留下半个炮孔痕迹;另一种方法是先在边坡线或轮廓线上钻凿与壁面平行的密集炮孔,首先起爆以形成一个沿炮孔中心线的破裂面,以阻隔主体爆破时地震波的传播,还能隔断应力波对保留面岩体的破坏作用,通常称预裂爆破。这种爆破的效果,无论在形成光面或保护围岩稳定,均比光面爆破好,是隧道和地下厂房以及路堑和基坑开挖工程中常用的爆破技术。

3、定向爆破

定向爆破是利用最小抵抗线在爆破作用中的方向性这个特点,设计时利用天然地形或人工改造后的地形,使最小抵抗线指向需要填筑的目标。这种技术已广泛地应用在水利筑坝、矿山尾矿坝和填筑路堤等工程上。它的突出优点是在极短时期内,通过一次爆破完成土石方工程挖、装、运、填等多道工序,节约大量的机械和人力,费用省,工效高;缺点是后续工程难于跟上,而且受到某些地形条件的限制。

五、结束语

在采矿工作中,爆破工作是非常重要的,所以,在进行爆破施工的时,必须真正的认识其重要性,加强爆破施工的安全管理,加强技术方面的预防和措施,从而才能确保工程施工的安全。

参考文献:

[1]崔晓荣,周名辉,吕义.矿的中小型设备高强度开采技术[J],2011

[2]郑炳旭,等.建设工程台阶爆破[M],冶金工业出版社,2011

论文作者:张博潇

论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿

论文发表时间:2016/4/6

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