采矿工程中的爆破技术应用分析:爆破技术在采矿工程中的应用探析

摘 要：我国的采矿技术与世界上其他采矿较为先进的国家相比还存在着一定的差距。所以，我们应及时了解采矿工程中的技术，并做好引进、推广工作。本文主要研究在露天采矿工程中我国主要应用的一些爆破技术，并探讨如何提高爆破技术的效率和效果。

关键词：爆破技术 采矿工程 应用

爆破技术广泛应用于采矿工程，在国家的经济发展和建设中占有重要的地位。爆破技术在漫长的发展过程中，也逐步得到完善，随着新型爆破技术的研发和应用，现代爆破采矿技术的安全性也得到了显著的提升.

1 爆破技术的概述及原理

爆破作为一门科学技术应用很广，最常见的是在采矿开山，修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道。它是利用炸药爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构。特别是石方开挖、矿山开采等工程中尤为不可缺。目前，我国常用的爆破采矿技术中应用的炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药、水胶炸药等，其中硝铵类炸药的应用最为广泛。常用的起爆器材有电雷管、导爆索、导爆管等。

爆破采矿技术的基本原理为：炸药在外力的作用下发生爆炸，同时释放出大量热量并形成高热气体，利用炸药爆炸时产生的冲击力击破矿石。由于炸药爆炸时很容易造成安全事故，所以必须按照爆破的技术操作规范进行，并采取相应的安全防护措施。

2 爆破技术在采矿工程中的应用

2.1 无限分段起爆网路技术

在爆破采矿技术的应用中，经常出现多个爆破点同时保障的现象。为消除矿山开采工作的隐患，现代爆破采矿技术普遍采用无限分段起爆网路技术，即将非电导爆管爆破网路起爆，并呈现炮孔内外结合延时。由于无限分段起爆网路技术起爆前无法使用仪器设备检查，所以为确保起爆网路传播的性，孔外要采用连侧网路传导[1]。

2.2 等离子爆破技术

等离子爆破技术是采用电能代替化学能对岩石进行爆破。该技术的原理是将大量的电能储存在高效的蓄能电容器中，通过遥控器触发电路，完成大电流开关装置的开启与闭合，再由同轴电缆与设置在岩石空上的同轴爆破电机相连。在起爆的瞬间，电容器能向封闭的孔底释放出大量的电能，这些电能使电解质转化为等离子体，压力高达200 MPa，等离子体急剧膨胀，最终造成岩石破碎。此种爆破技术不会产生有害气体，对采矿环境的改善起着积极的作用，同时还对围岩的损害较少，提高了围岩的稳固程度。但此种技术目前在我国还未得到广泛推广。

2.3 激光和光纤起爆系统

激光和光纤起爆系统尽管由两部分构成，但是是由同一台激光装置控制。通过对光纤母线和光纤脚线进行照射，从而引爆。作为一种新型的起爆系统，激光与光纤起爆系统的优势在于引用激光来做雷管起爆的能力，减少了杂散的电流对起爆系统的不良影响，从而减少了因为漏电造成的误爆事故。同时，人群不易受到激光照射的不良影响，进行远距离起爆也是这种起爆方法的优点之一。激光点火、续燃的功能较好，安全性能较高，现场不易产生火药残留的现象，而且效果与电雷管的效果基本一致，值得广泛提倡[2]。

2.4 电子雷管爆破技术

电子雷管与普通雷管的不同在于普通雷管引爆之前是由化学物质燃烧来进行时间延期，而电子雷管是通过自带的微型电子定时电路来控制。电子雷管在制造过程中就以延期顺序进行了编程，在爆破时，电子雷管根据编好的顺序在相邻的顺序号中进行延期间隔起爆。这种延期可以人为的进行确定，并设定在起爆器中。每发电子雷管都有一个防护滤波器，此滤波器与环行线一起工作，能够有效的防止爆破现场的机械可能产生的杂散电流、无线电波进入雷管电路，从而影响起爆，甚至带来安全隐患。电子雷管具有精密度高、安全性能较好、爆破质量较好等诸多优点。

2.5 爆破技术

在我国建设长江三峡大坝时，要从山中开挖出一条水道，这个开挖的方量在4000多万立方左右，工程量巨大，因此采用的是深孔、预裂和光面爆破技术。该技术就是在主爆区爆破之前，沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，缓冲、预裂开以后，爆破振动波就传不过去了，不会对坡面造成危害，也可以保护那边坡的安全。光面技术，就是炸了以后，预留一圈保护层，打一排爆炸孔，把它炸掉。在我国，这种爆破技术发展很快，已经普遍应用与大型水坝的建设中。

2.6 中深孔爆破技术

此爆破技术一般用于中小型矿山的开采。这种方式能够节约成本，并且安全系数较高。中深孔爆破技术改变了以前在安全小平台开采方法中的浅孔爆破的方式。但是应该注意的是安全平台不宜设计过大，后排药量要比前排药量大，保障抛掷的效果，进而促使爆破效果及抛掷效果都达到状态。

3 提高爆破技术效率的对策

首先要选择合理的爆破方式，起爆方式对于爆堆的分布状态、爆堆块度的均匀程度有着极大的影响。要根据现场爆破的实际情况、地理环境、岩石情况、气候因素等选择合理的起爆方式；其次要制定出适当的延期时间，比如露天采矿的深孔爆破技术通常采用较短的延时起爆；还要注意对飞石的安全控制，在采矿过程中，飞石主要产生于孔口与前排位置，所以，对于这两个位置要做好相应的防护措施；，要加强爆破现场的管理措施，通过强化管理手段，能够有效的提高爆破的装药质量，能够更好的控制爆破的每一个环节，从而提高整个爆破工作的施工质量[3]。

4 结论

综上所述，爆破技术是我国采矿开采业发展的重要技术类型。要立足于实际情况，开发和改进爆破技术，为社会的发展做出贡献。

采矿工程中的爆破技术应用分析:爆破技术在采矿工程中的应用探析

爆破技术在采矿工程中的应用探析

摘要：爆破采矿技术的发展和应用，可以有效提高采矿的效率，减少工作人员的工作压力，推动采矿行业的发展。同时，为了保障采矿的安全进行，要对爆破采矿技术可能引发的安全隐患进行细致分析，并采取必要的预防措施，提高爆破采矿的安全性和性，为各行各业提供充足的矿产资源，促进社会经济的稳定发展。

关键词：采矿工程；爆破技术；应用

引言

在爆破技术的选择上要根据实际的环境情况，选择科学合理的爆破方式。要根据现场爆破的实际情况、岩石特征、气候条件、地理环境采取适合的起爆方式，然后要制定出适当的延期时间，露天采矿一般选择延时起爆时间较短，在爆破中还要注意对飞石的控制，飞石在爆破中主要产生于孔口与前排位置，所以多样这两个位置要做好防护措施，合理安排采矿的每一个环节，并严格管理，利用科学的爆破技术不仅能够缓解干工作人员的工作压力，还能提高采矿的效益，推动采矿行业的进步和发展。

一、爆破技术的概述及原理

爆破作为一门科学技术应用很广，最常见的是在采矿开山，修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道。它是利用炸药爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构。特别是石方开挖、矿山开采等工程中尤为不可缺。目前，我国常用的爆破采矿技术中应用的炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药、水胶炸药等，其中硝铵类炸药的应用最为广泛。常用的起爆器材有电雷管、导爆索、导爆管等。

爆破采矿技术的基本原理为：炸药在外力的作用下发生爆炸，同时释放出大量热量并形成高热气体，利用炸药爆炸时产生的冲击力击破矿石。由于炸药爆炸时很容易造成安全事故，所以必须按照爆破的技术操作规范进行，并采取相应的安全防护措施。

二、爆破采矿技术中存在的安全隐患

1、地震

在一般情况下，位于地下深处或者是具有特殊地质条件的才会使用爆破采矿技术。所以在爆破中选择的位置不当可能会造成岩层结构破坏，严重的会造成地质灾害。

2、飞石

飞石可以说是在采矿中最危险的原因，在炸药爆炸冲击力的影响下，飞石的动能也是巨大的，可以说就像子弹一样，而且在爆破中产生的飞石是很多的，方向也是不确定的，严重的威胁工作人员的生命，必须要有严格的防护措施。

3、冲击波

炸药爆炸的一瞬间释放的能量是极为巨大的，在相对狭小的矿井环境中，会产生巨大的冲击波，如果没有采取必要的防护措施，可能造成设备的损坏和人员的受伤。

4、噪音

噪音是爆破施工不可避免的问题，但相对而言也是威胁最小的问题。一般情况下，采矿作业都在人迹罕至的野外环境中，噪音可以造成的影响微乎其微，采矿人员只需要做好自身的防护工作，就可以避免噪音的危害。

三、爆破采矿技术的发展和应用

1、无限分段起爆网路技术

在爆破采矿技术的应用中，经常出现多个爆破点同时保障的现象。为消除矿山开采工作的隐患，现代爆破采矿技术普遍采用无限分段起爆网路技术，即将非电导爆管爆破网路起爆，并呈现炮孔内外结合延时。由于无限分段起爆网路技术起爆前无法使用仪器设备检查，所以为确保起爆网路传播的性，孔外要采用连侧网路传导。

2、等离子爆破技术

等离子爆破技术属于新型的高端爆破技术，其基本操作十分简单：首先，在岩体上开出一个孔洞，向孔洞内部注入电解液，将一个可以重复利用的电极插入孔中。然后，通过电容器发出的脉冲功率，将电解液转换为高温高压的等离子火焰，对岩石进行爆破。这种爆破技术在实际运用中，有两种模式：其一，将设备放置在可以移动的二次碎石车上，对爆破后体积较大的石块进行二次爆破，主要用于地下矿和露天矿。其二，可以用来进行连续开采硬岩的爆破。例如，在对矿井通道进行清理时，可以使用携带爆破设备的矿车，沿矿道进行逐步清理，避免石块体积过大影响正常运输。

3、堵塞爆破技术

堵塞爆破技术在采矿的爆破中发展和运用的时间较长，传统的堵塞物质都是岩石的粉末和砂土，主要目的就单纯是为了堵塞炮孔，在爆破的效果和质量的提升上没有起到明显的作用。结合相应的研究和实验表明，将堵塞物质换成为水，不仅能够提升爆破的质量和效果，还能够降低爆破的成本。在对该技术进行运用时，要对水炮孔的实际情况进行勘察和研究，如果出现了封堵现象，可以将经过防水处理过的炸药包放到爆孔中，将里面的的水挤压出来，让炸药包和炮孔壁保持紧密的贴合，而如果炮孔中没有出现封堵，可以将防水炸药包放入到炮孔内，在向炮孔中注如水，直到合适的堵塞位置，例如，在对挖爆破孔的时候，可能出现较大的空隙，这样会影响爆破的质量，在这种情况下就可以使用堵塞爆破技术，用水对空隙进行堵塞，提高爆破效果。

4、水胶炸药爆破技术

目前我国采矿行业使用的炸药，一般都是钱油炸药，凭借其低廉的价格和良好的性能获得了广泛的应用。但是，钱油炸药在爆炸时，具有极高的可燃性，可能引燃爆炸产生的粉尘，造成安全事故，尤其是对于硫含量较高的矿床进行开采时，引燃的机率更大。因此，需要对其进行改进和创新，降低炸药的相对引燃性。使用水胶炸药，可以满足这一要求，避免二次爆燃事故的发生。例如，在对含硫量较高的煤矿进行采集时，可以采用水胶炸弹，从而避免燃烧事故，保障煤矿开采的安全性。

5、爆破技术

在我国建设长江三峡大坝时，要从山中开挖出一条水道，这个开挖的方量在4000多万立方左右，工程量巨大，因此采用的是深孔、预裂和光面爆破技术。该技术就是在主爆区爆破之前，沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，缓冲、预裂开以后，爆破振动波就传不过去了，不会对坡面造成危害，也可以保护那边坡的安全。光面技术，就是炸了以后，预留一圈保护层，打一排爆炸孔，把它炸掉。在我国，这种爆破技术发展很快，已经普遍应用与大型水坝的建设中。

6、电子雷管爆破技术

电子雷管和普通雷管存在区别就是，普通雷管在引爆之前使用化学物质的燃烧来延迟爆炸时间的，而电子雷管在设计制造中已延时的顺序进行编程处理，在进行爆破的时候，电子雷管就会根据编好的程序相邻的顺序号中进行延时间隔起爆。电子雷管的延时可以人为的设定在起爆器中。每一发电子雷管都有一个防护滤波器，滤波器都会和环行线一起进行工作，能够对爆破现场一些机械产生的杂散电流和无线电波进入到雷管电路带来的爆破影响和安全隐患进行有效的控制。电子雷管爆破精度较高而且安全性很高。

7、激光和光纤起爆系统

激光和光纤起爆系统尽管由两部分构成，但是是由同一台激光装置控制。通过对光纤母线和光纤脚线进行照射，从而引爆。作为一种新型的起爆系统，激光与光纤起爆系统的优势在于引用激光来做雷管起爆的能力，减少了杂散的电流对起爆系统的不良影响，从而减少了因为漏电造成的误爆事故。同时，人群不易受到激光照射的不良影响，进行远距离起爆也是这种起爆方法的优点之一。激光点火、续燃的功能较好，安全性能较高，现场不易产生火药残留的现象，而且效果与电雷管的效果基本一致，值得广泛提倡。

8、中深孔爆破技术

我国目前在矿山剥离和采矿中广泛的采用了中深孔爆破技术。中小型露天矿山玉矿石开采中能够改善安全开采条件，降低危险系数。中深孔爆破技术在实际运用中要根据矿山的地形地貌、生产规模以及投入资金的情况，分别采用的轻型浅孔砖台阶、正规台阶、中深孔简易台阶等适合的方式，该爆破技术主要以非电起爆系统为主的多段微差爆破，不同模式的中深孔爆破技术给采矿工程的安全技术改造提供了有效的技术手段，具有作业条件好，爆破周期长、产生的冲击力小、飞石少、爆破器材配送管理方便等优点，使综合效益有明显提高。中深孔爆破技术在之前的浅孔爆破方式进行改进，在使用要注意安全平台的设计，后排药量比前排要大，这样不仅能减小冲击力带来的飞石和一些安全隐患，还能达到很好的爆破效果。

四、提高爆破技术效率的对策

首先要选择合理的爆破方式，起爆方式对于爆堆的分布状态、爆堆块度的均匀程度有着极大的影响。要根据现场爆破的实际情况、地理环境、岩石情况、气候因素等选择合理的起爆方式；其次要制定出适当的延期时间，比如露天采矿的深孔爆破技术通常采用较短的延时起爆；还要注意对飞石的安全控制，在采矿过程中，飞石主要产生于孔口与前排位置，所以，对于这两个位置要做好相应的防护措施；，要加强爆破现场的管理措施，通过强化管理手段，能够有效的提高爆破的装药质量，能够更好的控制爆破的每一个环节，从而提高整个爆破工作的施工质量。

结束语

爆破技术广泛应用于采矿工程，在国家的经济发展和建设中占有重要的地位。爆破技术在漫长的发展过程中，也逐步得到完善,随着新型爆破技术的研发和应用，现代爆破采矿技术的安全性也得到了显著的提升。

采矿工程中的爆破技术应用分析:浅析爆破新技术在采矿工程中的应用

【摘要】本文主要从爆破技术的概述、采矿中相关爆破方式的作用原理、爆破新技术在采矿技术的发展和应用、注意事项等方面进行了探讨。

【关键词】爆破新技术；采矿工程；应用

一、前言

爆破技术在采矿工程中应用广泛，随着科技的进步与发展，爆破新技术也越来越多，本文就该部分内容进行了阐述。

二、爆破技术的概述

爆破作为一门科学技术应用很广，最常见的是在采矿开山，修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道。它是利用炸药爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构。特别是石方开挖、矿山开采等工程中尤为不可缺。目前，我国常用的爆破采矿技术中应用的炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药、水胶炸药等，其中硝铵类炸药的应用最为广泛。常用的起爆器材有电雷管、导爆索、导爆管等。

爆破采矿技术的基本原理为：炸药在外力的作用下发生爆炸，同时释放出大量热量并形成高热气体，利用炸药爆炸时产生的冲击力击破矿石。由于炸药爆炸时很容易造成安全事故，所以必须按照爆破的技术操作规范进行，并采取相应的安全防护措施。

随着科技的不断进步，我国采矿工程中爆破技术也有了很快的发展。但是，我国不仅仅在矿山的开采技术与开采规模上，都和其他的采矿业发达的国家有着一定的差距。因此，我们就一定要清楚的了解现阶段的爆破技术，而且要将更为先进的爆破技术进行了解，吸收并且运用于我国的采矿工程中，这样不仅会大大的提高我国采矿工程的生产效率，同时也会积极的促进我国采矿业的发展。在采矿的过程中，会有很多很多的工序，这些工序是能够保障矿山安全并且效率开采的重要条件，凿岩爆破技术就是这其中一项极其重要的工作内容。现阶段，各个国家也都再研究更加安全与更加适合的爆破技术，并且在一些项目中已经有了一定的发展。

先进并且安全的爆破技术在采矿工程中是至关重要的。爆破过程中的不稳定因素会给人们，给社会带来极其严重的影响，因此，如何对爆破技术进行合理的改进，就成为了采矿工程的工作重点，它不仅会给人们带来更高的安全系数，同时也能够增加采矿工程的作业效率。现阶段，我国在采矿工程中还与世界其他先进国家还存在着一定的距离，因此，我国就必须要对国外先进的爆破技术进行引进与消化，从而能够提高我国矿业的产量与质量。理想与现实总是有一定的差距，当然，这还需要我们大家共同的努力。

三、采矿中相关爆破方式的作用原理

1.光面爆破

光面爆破机理

光面爆破是沿露天最终开挖面或巷道的顶板和侧墙布置加密的深孔，在这些孔内进行减少装药或部分不装药，同时起爆，爆破时沿这些孔的连接线破裂成平整的光面。当同时起爆光面孔时，由于药卷直径比孔径小得多，药包爆炸产生的深孔压力经过空气间隙的缓冲后显著降低，已不足以在周围孔壁上产生粉碎区，而只沿光面孔的连线方向形成少数裂隙，在需要崩落的一侧岩石中产生破碎作用，孔与孔间的裂隙贯通形成平整的破裂面一光面。

2.采矿爆破作用原理

采矿爆破的主要作用是为了在采矿工程中广泛采用炸药爆破。使煤岩产生破坏、松动、震动、压缩或抛掷等现象。药包在无限介质内爆炸时，炸药在瞬间内通过化学反应转化为气体状态的爆炸产物，由于膨胀作用，体积增加百倍乃至数千倍，而产生不小于15000MPa的静压力，同时产生温度高达1500―4500℃、速度高达每秒上千米的冲击波，自药包中心按球面等量向外扩散，传递给周围介质，使介质产生各种不同程度的破坏和振动现象。在这个短暂的时间中，炸药包在岩石中爆炸，爆轰作用形成的应力波，由药包中心即爆炸中心向周围传播，先是使邻近药包周围的岩石产生压碎圈和破裂圈（压碎圈和破裂圈的大小，由炸药的品种、数量和岩石的性质决定），形成压碎圈和破裂圈，达到炸药爆炸的结果。

3.等离子爆破技术

加拿大在采矿新技术的应用方面，近年来取得了一些技术成果，等离子爆破技术就是其成果之一。诺兰达公司的研究人员正在从事一个新的研究项目，采用电能代替化学能对硬岩进行爆破作业。该项技术是将大量的电能储存在高效的蓄能电容器组内，通过起爆的遥控起动器控制触发电路，完成大电流开关装置的开启与闭合，再由同轴电缆与设置在岩石孔上可承受巨大作用力的同轴爆破电极相联接。起爆时，储存在电容器组里的大量电能，可在几微秒的短时间内，向封闭在孔底300～500mm处的电解质释放电能，如此大量的电能使得电解质转换成高温、高压的电离气体和等离子体，其间的压力高达200MPa，这些电离气体或等离子体急剧膨胀，最终造成岩石破碎。

四、爆破新技术在采矿技术的发展和应用

1.水胶炸药爆破技术

目前我国采矿行业使用的炸药，一般都是钱油炸药，凭借其低廉的价格和良好的性能获得了广泛的应用。但是，钱油炸药在爆炸时，具有极高的可燃性，可能引燃爆炸产生的粉尘，造成安全事故，尤其是对于硫含量较高的矿床进行开采时，引燃的机率更大。因此，需要对其进行改进和创新，降低炸药的相对引燃性。使用水胶炸药，可以满足这一要求，避免二次爆燃事故的发生。例如，在对含硫量较高的金矿进行采集时，可以采用水胶炸弹，从而避免燃烧事故，保障金矿开采的安全性。

2.无限分段起爆网络技术

在进行爆破采矿的过程中，为了提高效率，避免重复爆破引发的不便，通常会采用多点同时爆破的方法，一次性完成爆破。但是这样的方法虽然提高了爆破的效率，却使得工作人员无法对炸药是否全部爆炸进行判断，如果没有全部爆炸，势必会对开采工作带来严重的安全隐患。为了保障做到引爆，避免安全隐患的产生，在现代科学技术的影响下，采矿爆破技术普遍采用了无限分段起爆网络技术。这种技术可以通过爆破网络，利用导爆管对炸药进行引爆，同时形成内外结合的炮孔。目前，并没有对该技术进行起爆前检查的专用设备，因此为了保障起爆信息的传递，在炮孔外，采用连侧网路进行信号传输，同时在每一排炮孔之间的孔外，连接相应的雷管，确保爆炸的效果。

3.电雷管爆破技术

电雷管是目前国内比较常用的起爆设备，其技术具有操作简单、性能优良、爆炸性强的特点，但是容易受到各种因素的影响，产生早爆、迟爆、拒爆的现象，进而引发各类安全事故。通过对事故原因的分析，最终明确了引发早爆事故的主要因素，包括杂散电流、雷电和静电。因此，可以采取针对性的措施，对其进行预防和管理，强化安全防范措施，提高爆破施工的安全性。其基本的安全防范措施有以下几点：

(一)构建相应的电爆网络，对杂散电流进行预防；

(二)对电雷管的规格和质量进行限制，选择质地优良，抗杂散电流的产品；

(三)对起爆方式进行改进，使用非电起爆的方法；

(四)强化爆破线路的绝缘性能，避免静电和雷电等对线路产生影响。

五、注意事项

1.合理选择起爆方式

起爆方式的选择对爆堆分布状态、爆堆块度的均匀程度等产生较大影响，通过斜线起爆、V 型起爆等方式，优化了实际孔距与实际抵抗线情况，通过这种宽孔距爆破形式，进一步提高破碎岩石的效果，但是 V 型起爆方式的顶尖炮孔可能比同段位的炮孔起爆时间早，而该孔受到较大夹制作用，产生根底、大块等现象，通过 V 型张角，可较好改善这一问题，即梯形起爆。

2.确定恰当的延期时间

井下采矿的深孔爆破技术通常采取短间隔延时起爆方式，有关设计的起爆网路，必须确保每个孔都能实现自由崩落。每个炮孔之间、排与排之间的延迟时间，主要为了后排爆破具有一定自由面，按照每米低抵抗线延迟为15ms 为标准，合理确定延迟时间。通过选择恰当的延时间隔，可获得良好爆破效果，减少飞石可能性，并给后排的岩石爆破提供充足的向前移动时间，确保后排爆破顺利进行。

3.加强飞石安全防控

在应用井下采矿深孔爆破技术过程中，飞石主要产生在孔口与前排位置。一方面，产生孔口飞石有两方面原因：①装药过多，造成堵塞的长度不足，孔口飞出石块；②堵塞不严，发生冲炮现象并造成孔口松动；另一方面，产生前排飞石的原因为：①临空面不平，最小抵抗线存在一定差异或者结构面切割现象；②裂缝和炮孔贯通。对于孔口飞石来说，主要防护措施是在孔口位置加压砂包，既可减少冲炮隐患，也可减少孔口的松动石块飞出现象，减少大块率的发生。因此，在孔口加压砂包是减少孔口飞石最有效、最方便的方法，对于前排飞石来说，一方面采取多排微差爆破方式，减少前排产生飞石的次数；另一方面，根据前排结构面的变化以及排抵抗线实际情况等，在抵抗线相对薄弱位置堵塞岩粉并采取间隔装药方式，如果使用铵油炸药，应避免过多的炸药流入前排裂缝中，减少飞石产生的可能性。

六、结束语

爆破新技术在采矿工程中应用越来越广泛，只有加强对新技术的研究，才能使采矿工程整体的质量得到保障，也是我国以人为本基本国策的体现。

采矿工程中的爆破技术应用分析:爆破技术在采矿工程中的应用分析

摘 要：进入21世纪以来，在社会经济逐渐增长的背景下，我国各行各业的科技水平都取得了显著的提高。其中，基于采矿工程当中，爆破技术便得到了较为广泛的应用。可以说爆破技术在采矿工程的广泛应用，使采矿工程的工作效率得到很大程度的提升。但同时，应用爆破技术过程中，也需要保障爆破的效果及爆破的安全性。文章在概述爆破技术的基础上，进一步对爆破技术在采矿工程中的应用进行了探究，希望以此为采矿业的发展提供有价值性的参考依据。

关键词：爆破技术;采矿工程;应用

近年来，我国建设工程项目呈现逐年增加的趋势。其中，有一部分建设工程项目由于受到地形地貌的限制，导致施工建设过程中的复杂性和困难性。此时，便需要相关技术的介入。我们知道采矿业在我国建设工程当中占据非常重要的地位。要想采矿业更具发展前景，便需要做好多方面的工作。其中，将爆破技术充分应用在采矿工程当中便有着非常重要的作用。以此使全新的爆破技术能够得到较为广阔的使用，同时使其安全性获得提高。鉴于此，本课题对“爆破技术在采矿工程中的应用”进行分析与探究具有重要意义。

1 爆破技术概述

爆破常应用在采矿开山场中，并且在公路及铁路的修建上也常利用钻爆的方法完成隧道的开挖。它主要是在对炸药爆炸加以利用的基础上，从而产生大量的能量，以此使某一类物体的原结构遭遇严重破坏。尤其是在矿山开采及石方开挖当中，此项技术是必不可少的。目前，我国常用爆破技术所使用的炸药包括水胶炸药及硝铵类炸药等;常用的起爆器材具备诸多种类，比如导爆索导爆管和电雷管。

所谓的爆破采矿技术，是存在一定的作用原理的。主要是借助外力的作用，然后使炸药产生爆炸，进一步将大量的热量释放出来，使高热气体得以有效形成，如此一来，便能够对炸药爆炸的情况下所产生强烈的冲击力加以利用，最终致使矿石能够被击破。我们知道，在炸药爆炸过程当中，是极易产生安全事故的。因此，在爆破技术方面，也应该具备相关的规范及标准，与此同时还需要具备相应的安全防护措施，这样才能够使爆破技术更具完善性。

2 采矿工程中爆破技术的具体应用探究

在西方一些发达国家，采矿工程应用了诸多新型的爆破技术。我国与发达国家相比较，其新型爆破技术的应用不具广泛性。为了保障采矿工程爆破的质量及安全，下面对多方面的爆破技术进行探究，希望以此为我国采矿工程合理应用爆破技术提供有效依据。

2.1 等离子爆破技术

传统的爆破技术大多数均为火药类的爆破，使用该类爆破技术会对环境造成一定程度的污染，在人们环保意识日益提高的现状下，爆破技术也需要考虑不对环境造成污染。其中，等离子爆破技术便具有不污染环境的优点。对于等离子爆破技术来说，主要是对电能加以利用，使其将化学能进行取代，从而对岩石起到爆破作用。这项技术的原理为：将巨大的能量存储在蓄能电容器里，进一步通过对遥控器触发电路的充分利用，如此一来便能够让大电流开关装置的开启工作，还有闭合工作得到有效完成。在起爆的情况下，电容器是能够向着封闭的孔底，进一步将巨大的电能释放出来的。并且，释放出来的电能可以让电解质得到有效转化，主要转化为等离子体，其压力能够达到200 MPa。对于等离子体来说，处于加速膨胀状态下，能够致使岩石产生破碎。此类爆破技术具备多方面的优势，比如无有害气体生成，能够对采矿环境起到保护作用。另外，该技术对围岩的损害也非常小，从而使围岩的稳固性得到有效提高。

2.2 无线分段起爆网路技术

在爆破采矿技术使用过程中，通常会产生多个爆破点同时爆炸的现象。为了让开采工作的安全隐患能够彻底规避，在现代爆破采矿技术的应用过程中，一般会借助无限分段起爆网络技术。主要过程是将非电导爆管爆破网路起爆，进一步引发炮孔内外结合延时。对于无限分段起爆网络技术来讲，由于起爆前是无法对仪器设备进行应用，然后起到检查作用的。所以在能够使起爆网路传播的精准性得到充分有效保障的条件下，孔外需使用连侧网路进行传导。

2.3 电子雷管爆破技术

对于电子雷管来说，与普通雷管存在很大程度上的不同。主要是因为普通雷管是通过化学物质燃烧的作用，进而使时间延期能够得到有效实现。对于电子雷管来讲，主要是在自带微型电子定时电路的情况下，使时间延期得到有效完成。在制造当中，通过将电子雷管的延期顺序当作参考标准，然后将编程工作完成。在爆破的情况下，电子雷管则能够把编好的顺序当作有效依据，在相邻的顺序号过程中，使延期间隔起爆工作实现有效完成。此类延期能够进行人为的确定，并在起爆器过程中将设定有效完成。对于电子雷管来说，其中每一发都拥有一个防护滤波器，它是和环形线共同工作的，可以使安全隐患实现有效规避。除此之外，电子雷管爆破技术具备非常多的优势的，比如精密度较高，爆破质量优良等。

2.4 光纤及激光起爆系统

激光与光纤起爆系统是由两部分构成的，该系统的控制是通过同一台激光装置进行控制的。在光纤母线与光纤脚线照射的条件下，能够使引爆得以有效完成。激光与光纤起爆系统，属于一种较为新型的起爆系统，优点是能够对激光加以有效利用，从而使雷管起爆的能力得到有效提升，并且还能够使杂散电流对起爆系统所造成的不利影响获得有效规避，从而让误爆事故的发生几率得到有效降低。除此之外，还拥有激光点火及续燃功能良好以及安全性高等优点，在采矿工程中激光与光纤起爆系统值得推广及使用。

2.5 中深孔爆破技术

中深孔爆破技术通常在中小型矿山的开采当中应用。该技术具备节省成本及安全性高等优势。同时该技术改善了从前在安全小平台开采中的浅孔爆破方式。但是，在使用中深孔爆破技术需充分注意一些事项，比如：对于安全平台设计来说，其规模不适合太大;对于后排药量需，通常需比前排药量大，并且还需要让抛掷的效果得到有效保障，这样便能够使爆破效果更佳优化。

2.6 爆破技术

以长江三峡大坝为例，在建设过程中，需从山中将一条水道开挖出来，其开挖方量约莫为4 000多万m3，因为受到工程量大的影响，因此需对深孔、预裂及光面爆破技术加以利用。该技术是在主爆区爆破之前，顺着设计轮廓线首先把一条具备一定宽度的贯穿裂缝采取爆开措施，在缓冲及预裂完成之后，爆破振动波便无法传出去，这样便能够有效避免对坡面产生的危害，同时也使边坡的安全获得充分有效的保障。另外，光面技术指的是炸开后，将一圈保护层预留，同时将一排爆炸孔打开，进一步对其采取炸毁措施。在我国，对于爆破技术来说，其发展速度是较为迅猛的，现已充分应用到了大型水坝工程项目建设过程当中。

3 结 语

通过本课题的探究，认识到爆破技术中各类子技术在采矿工程中应用的重要性及必要性。笔者认为，在采矿工程中不但需要对各项子技术进行合理利用，还需要注重爆破技术效率的提高。因此，可以从多方面进行完善。首先，选取合理的爆破方式，以现场爆破具体情况、地理环境及岩石情况等进行综合考虑;其次，制定规范的延期时间，对飞石的安全控制进行完善。，还需要强化对爆破现场的安全管理，将有效的管理手段作为参考标准，使爆破的装药质量得到有效提高，并使爆破各环节得到有效控制，使整体爆破工作的施工质量得到进一步的提升。

采矿工程中的爆破技术应用分析:采矿工程中的爆破技术应用

摘要：本文从采矿工程的角度入手，对爆破技术的应用问题进行分析与论述，对预裂爆破技术适用范围以及设计要求等内容进行阐述，并结合某露天矿采矿工程实例，分析了预裂爆破的工艺流程与质量控制措施，望能够引起业内人士的关注与重视。

关键词：采矿工程；爆破技术；应用

预裂爆破技术是指在爆破开挖过程中，根据设计开挖轮廓线密集钻孔并减少单孔装药量，预先爆炸成缝，在保障工作面爆破效果的基础之上避免爆破所致爆破区以外岩体结构以及其他建筑物遭到破坏。作为光面爆破技术的延伸与发展，预裂爆破技术近年来被广泛应用于既有建筑物拆除、交通运输、水利电力以及露天矿边坡等工程爆破实践中，在保护设计介质面方面的优势得到了肯定[1]。

1预裂爆破技术概述

与常规爆破技术相比，预裂爆破技术的最显著特点是在土石方开挖过程中，于主爆破区爆破前沿设计轮廓线爆破形成一条有一定宽度的贯穿性裂缝，使主爆破区爆破过程中所产生振动波得到缓冲与反射，进而控制爆破作用力对保留岩体结构产生的不良影响，确保爆破区域开挖轮廓的平整与稳定。目前，预裂爆破技术被广泛应用于既有建筑物拆除、交通运输、水利电力以及露天矿边坡等工程爆破实践中。通过对预裂爆破技术的合理应用，能够使保留区壁面结构稳定性得到较大限度的提高，在具备良好综合效益的基础之上使边坡开挖质量能够得到有效控制与提升。结合既往工程实践经验来看，预裂爆破效果会在一定程度上受到机械设备性能、炸药性能、地质条件以及钻孔精度等因素的影响[2]。一般情况下，岩体结构越完整与稳定，对于预裂爆破而言更为有利，相反非均匀性、多裂隙以及破碎程度较高岩体结构均对预裂爆破有不良影响。相对破碎岩体结构应当采取小药量以及小孔距方式进行爆破，以达到良好的爆破效果。

2预裂爆破技术设计要求

在预裂爆破过程中，需要贯通裂缝宽度应当根据岩体结构硬度进行合理控制，如对于中硬度岩体结构，预裂爆破预留开裂宽度应当达到10.0mm以上；对于坚硬岩体结构，预裂爆破开裂宽度应当达到5.0mm以上；对于松软岩体结构，预裂爆破开裂宽度应当达到10.0mm以上。在满足这一基本原则的前提下，预裂爆破设计中应当着重关注如下几个方面的问题：及时，预裂爆破作业面平整度会直接影响爆破设计参数以及钻孔参数合理性，提示在预裂爆破施工前必须安排专人对钻孔孔口周边残留松散石渣进行彻底清除，以免石渣落入钻孔内对装药结构产生影响，进而影响预裂爆破的最终效果；第二，预裂爆破工作面上炮孔痕迹保留率应当达到80.0％以上；第三，预裂爆破操作过程中，炮孔直径建议控制在50.0mm~200.0mm范围内，深度较大的钻孔应当适当提高孔径参数，炮孔间距也应当根据孔径参数进行设计，以8~12倍孔径为设计标准，针对松软岩体结构，应当取较大值作为设计参数；第四，预裂爆破工作面线装药密度建议按照250.0g/m~400.0g/m进行控制；第五，装药结构会直接影响预裂爆破效果，目前UAN广泛采取的装药结构形式是将药卷分段后绑扎于毛竹片上并栓导爆索进行固定，分段药卷间距按照20.0cm~50.0cm控制，同时于钻孔底部适当增加装药量，按照2~5倍标准增加线装药密度，以保障孔内预裂爆破效果的均衡性[3]。

3工程实例分析

准东五彩湾露天矿是神华新疆能源有限责任公司下属露天矿，主要进行煤炭以及油母页岩矿石开采作业。该露天矿位于准东煤田位于新疆昌吉回族自治州，在东西长达220公里的狭长地带地下蕴藏着3900亿吨煤炭，是我国目前较大的整装煤田。现场地质勘查数据显示：该露天矿采矿区域内岩性结构以砂岩为主，中部有硬带分布，岩石结构完整性好。由于该露天矿与神华新疆能源有限责任公司矿区办公地较近，故爆破过程中应当充分考虑减震问题，故经综合比选按照在边邦保护台阶宽度基础之上预留2.0m安全距离进行预裂爆破技术。具体施工方案概述如下：（1）钻孔。钻孔孔深为16.0m，钻孔孔径为140mm，倾角85°。钻孔前先安排专人对工作面进行彻底清理，由轮推在炮区作业面对工作面进行整理，较大限度使作业面达到平整状态。然后于工作面对孔位进行定位，钻孔钻进10.0cm后核对钻架是否存在变形或移位问题，倾角应当与设计标准一致，出现变化时需要及时停机并调整倾角以满足设计要求。钻孔作业结束后应安排专人使用地质测量仪对倾角进行检查，以确保满足设计角度要求。预裂孔一般采用密集孔，其距离主要保障沿炮孔中心线形成平整裂缝（若孔距过大可能会影响成缝效果，反之若孔距过小会导致钻孔量增加，甚至破坏孔壁、边坡结构完整性）[4]。本工程中采用140mm炮孔，预裂孔间距按2.0m~2.2m标准控制。缓冲孔与预裂孔排距的设置应避免预裂缝朝缓冲孔贯通，故预裂孔排距应适当高于间距，结合以往爆破经验将排距控制在2.5m~3.0m间。（2）装药。钻孔孔底装药方式为：底部加强段，将3支乳化炸药（截面70.0mm）连续捆绑固定在毛竹片上，用以克服钻孔孔底岩石夹制影响，正常段以及减弱段根据装药设计线装药量对装药结构进行合理控制。线装药密度按照经验公式进行计算，如下：2201m40001qρ＝πD（1）该式中，以“0ρ”为炸药密度，取值为1.15g/cm³；以“m”为不耦合系数，本工程中预裂爆破所选用爆破用药为乳化炸药，取值为3.5；以“D”为炮孔直径，本工程取值为140.0mm。经计算，线装药密度为1.44kg/m，为确保爆破效果，实际取值为1.6kg/m。将捆绑在毛竹片上的炸药缓慢送入孔内，避免发生脱落，以免对后续爆破效果产生影响。预裂孔装药结构如下图（见图1）所示。（3）填塞。本工程中，为了避免预裂爆破过程中孔口岩石发生破碎问题，需要施工人员利用炮泥对钻孔孔口进行堵塞处理。预裂孔填塞高度的确定必须综合考虑两个方面的问题：及时避免填塞过短导致爆破气体过快冲出孔口，影响预裂孔内爆压，甚至影响预裂面的贯通效果；第二避免填塞过长导致预裂缝无法贯穿至孔口，进而造成填塞段残留伞岩或顶部不平整问题。结合既往预裂爆破工程经验可知：由于预裂缝在两个相邻预裂孔间产生是分别自孔壁向两预裂孔连心线中点发展并贯通的，因此根据爆破气体容易自岩石结构最薄弱部位冲出的特点，预裂孔填塞高度应当达到预裂孔孔距1/2以上。除此以外，由于两个相邻预裂孔在贯通过程中裂缝必须同时贯穿至两孔连心线中点，因此填塞高度不应当超过预裂孔孔距(但为保障爆破安全以及控制爆破噪声，本工程取2.5-3m)。（4）连线。本工程中主爆孔选用MS10段非电雷管下孔、缓冲孔选用MS11段非电雷管下孔，孔与孔之间用导爆管连接；预裂孔用导爆索连接，下孔导爆索“T”形结连接在敷设的主线上，单响药量控制在200g范围内（超过200kg可将预裂孔分段连接），起爆网络连接方式如下图（见图2）所示。（5）起爆。预裂孔先于主爆孔起爆，应确保爆破顺序合理，主爆孔与预裂孔爆破时间差应当控制在75.0ms~110.0ms范围内。在本工程采取预裂爆破技术进行爆破时，为了保障爆破区爆破效果，同时达到减震效果，还要求工作人员关注如下几个方面的问题：及时，现场施工人员应当做好前期测量放样工作，确保炮孔位置以及预裂线设计位置的性；第二，加强现场设计预裂线周边场地的平整性，以确保钻孔机械在良好的环境下钻孔，保障孔位和角度的；第三，预裂爆破过程中预裂孔不得采取耦合装药方式，药卷应当按照设计间距与导爆索一同绑扎于毛竹片上，毛竹应当紧贴需保留岩体结构一侧；第四，前期设计人员应当认真参考爆破工作面现场地质条件以及岩体结构性质合理调整孔间距以及装药量，以确保预裂爆破效果达到理想状态[5]。

4结语

在露天矿工作面爆破过程中，应用预裂爆破施工技术不但能够较大限度的保护边坡结构稳定性，对露天煤矿安全生产有非常重要的意义与价值。本文从预裂爆破的角度入手，对预裂爆破的基本概念以及技术要求进行分析，结合准东五彩湾露天矿工程实例，从钻孔、装药、堵塞、连线以及起爆这几个环节入手，对预裂爆破技术的实施要点进行了分析与探讨，望能够在同类工程实践中引起关注与借鉴。

作者:夏汉 单位:葛洲坝易普力湖南二化民爆有限公司