技術(shù)指導(dǎo):江華瑤族自治縣安監(jiān)局 趙光明
詳解中深孔爆破技術(shù)
技術(shù)指導(dǎo):江華瑤族自治縣安監(jiān)局 趙光明
露天礦山中深孔爆破有三個(gè)基本要素:一是使用潛孔鉆穿鑿炮孔,二是分臺(tái)階自上而下開采,三是實(shí)行多排多孔控制爆破。因此,露天礦山實(shí)行中深孔爆破,解決了露天礦山不分臺(tái)階開采和淺孔爆破兩大問題,能夠整體改變礦山安全生產(chǎn)狀況。目前,中深孔爆破技術(shù)在國(guó)內(nèi)廣泛用于礦山剝離、采礦、水利、鐵路、公路開挖等工程,具有安全保障程度高,作業(yè)條件好,開采能力大,生產(chǎn)效率高,爆破周期長(zhǎng),飛石少、粉塵少,操作容易,爆破器材配送管理方便,成本低,綜合效益明顯提高等優(yōu)點(diǎn)。
穿孔工作是露天采石場(chǎng)開采的首要工序,其工作好壞,直接影響采石場(chǎng)的爆破、采裝和運(yùn)輸工作,影響企業(yè)的安全和成本。在整個(gè)露天開采過(guò)程中,穿孔費(fèi)用約占生產(chǎn)總費(fèi)用的10-15%。穿孔工作一直是我國(guó)露天開采工作的薄弱環(huán)節(jié)。近幾年來(lái)推廣應(yīng)用潛孔鉆穿孔后,取到了安全、高效的成果。
1、潛孔鉆機(jī)的類型
所謂中深孔是指孔徑大于50毫米,孔深超過(guò)5米的鉆孔。露天采石場(chǎng)中深孔一般指臺(tái)階高度超過(guò)8米,但不超過(guò)15米(個(gè)別情況最大放寬到20米)的炮孔。潛孔鉆機(jī)按鑿巖孔徑分為小孔徑潛孔鉆機(jī)(鉆鑿孔徑一般在80-114mm范圍內(nèi)),中孔徑潛孔鉆機(jī)(鉆鑿的炮孔直徑在127-146mm范圍內(nèi)),大直徑潛孔鉆機(jī)(鉆鑿的炮孔直徑通常大于153mm),各種潛孔鉆機(jī)穿孔的最大深度都大于20米,均能滿足小型露天采石場(chǎng)中深孔爆破的要求。
潛孔鉆的安裝簡(jiǎn)單,鉆孔傾角可根據(jù)巖石的性質(zhì)、產(chǎn)狀、穩(wěn)定性自由調(diào)控,一般在75度以內(nèi),從而保證巖石開采面開采邊坡角和最終邊坡角在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi),保持開采面的穩(wěn)定性,避免產(chǎn)生坍塌事故。鉆孔與開采邊緣一般有2米以上的距離,操作人員不需在開采工作面的邊緣工作,從而避免高處墜落事故的發(fā)生。
2、潛孔鉆機(jī)的鉆孔技術(shù)詳解
(1)鉆孔對(duì)位。按照設(shè)計(jì)的孔網(wǎng)參數(shù)布孔,用紅油漆或竹樁標(biāo)明樁位,并標(biāo)明鉆孔方向,傾角度和孔深。對(duì)位順序,必須按“先難后易,先邊后中,先前后后”的原則鉆孔。
(2)鉆孔作業(yè)。鑿巖基本操作方法:“軟巖慢打,硬巖快打”;在操作過(guò)程中做到“一聽,二看,三檢查”。一聽:聽鉆孔聲音判斷孔內(nèi)情況;二看:看風(fēng)壓表,電流表是否正常;三檢查:檢查機(jī)械、檢查風(fēng)電、檢查孔內(nèi)故障。
(3)鉆孔施工故障判斷和排除。鉆孔故障包括孔內(nèi)故障和機(jī)械故障。一般判斷方法:聽沖擊巖石聲音判斷孔內(nèi)情況,看風(fēng)壓表、電流表的變化和鉆孔排渣情況,判斷故障原因。
中深孔爆破鉆孔類型一般分為垂直孔和傾斜孔兩種,如圖1所示。
圖1 露天深孔布置
從爆破效果來(lái)看,斜孔優(yōu)于垂直孔,主要是斜孔的抵抗線均一;但鉆鑿斜孔的技術(shù)操作比較復(fù)雜,孔的長(zhǎng)度相應(yīng)比垂直孔長(zhǎng),而且裝藥過(guò)程中易發(fā)生堵孔,一般在小型露天采石場(chǎng)開采中,廣泛采用斜孔。
潛孔鉆機(jī)的鉆孔技術(shù)對(duì)作業(yè)的人員有嚴(yán)格的安全要求。一是穿孔作業(yè)操作人員必須了解鉆機(jī)性能,熟練操作程序,并嚴(yán)格執(zhí)行《鉆機(jī)的安全技術(shù)操作規(guī)程》。二是鉆機(jī)移動(dòng)時(shí),應(yīng)有安全管理人員引導(dǎo)和監(jiān)護(hù)。三是鉆機(jī)穩(wěn)機(jī)時(shí),應(yīng)保持與臺(tái)階坡頂線足夠的安全距離。四是移動(dòng)電纜和停送電源時(shí),應(yīng)嚴(yán)格穿戴好高壓絕緣手套和絕緣鞋,使用符合要求的電纜鉤,電纜跨公路時(shí),必須埋設(shè)在地下。五是鉆機(jī)發(fā)生接地故障時(shí),必須立即停機(jī)。六是打雷、暴雨、大雪、大風(fēng)天氣,不可高處施工作業(yè)。高空作業(yè)時(shí)必須系好安全帶。
爆破工作是小型露天采石場(chǎng)開采工作的又一重要工序,其目的是為采裝、運(yùn)輸和破碎提供礦巖。采石場(chǎng)爆破費(fèi)用一般約占石場(chǎng)開采總成本的15%-20%。因此,爆破工作的好壞,不但直接影響采裝、運(yùn)輸和破碎的設(shè)備效率,而且影響石場(chǎng)開采總成本和安全生產(chǎn)。
多排多孔布置中深孔排列的形式有多種,歸納起來(lái)主要有兩大類,即三角形和矩形布孔。布孔排列形式雖然比較簡(jiǎn)單,但按不同的起爆順序?qū)ε诳走M(jìn)行組合,可以得到多種形式。
一是逐排起爆。這是最基本的排列形式。從平面上看,可以是三角形或矩形布孔,如圖2所示。但在工作線較長(zhǎng)時(shí),每排同段落差過(guò)大,容易造成爆破震動(dòng)危害。
圖2 逐排起爆
二是V形起爆。如圖3所示。特點(diǎn)是向自由面拋擲作用較小,多用于微差擠壓爆破,有利于破碎礦巖,實(shí)際應(yīng)用中變形較多。
圖3 V形起爆
三是斜線起爆。向自由面拋擲作用較小,有利于橫向擠壓。多用于爆點(diǎn)的端部,如果工作線特長(zhǎng),雷管的數(shù)量又不敷應(yīng)用時(shí),采用斜線起爆比較有利,如圖4所示。
圖4 斜線爆破
以上三種是基本布孔起爆方式,實(shí)際工作中可根據(jù)具體情況,由此幾種方式混合使用。
在爆破工程中,裝藥、填塞和連接起爆網(wǎng)路是施爆階段中的關(guān)鍵作業(yè),直接影響施爆階段的安全和整個(gè)爆破工程能否取得預(yù)期的安全和質(zhì)量效果。在進(jìn)行裝藥作業(yè)前,應(yīng)由爆破技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底;參加作業(yè)的爆破員應(yīng)清楚和熟悉裝藥方式,裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥量,同時(shí)安排人員做好裝藥的原始記錄。在進(jìn)行裝藥作業(yè)時(shí),爆破技術(shù)員、安全員必須在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)管安全。人工裝藥時(shí),應(yīng)使用木質(zhì)或竹制炮棍。不應(yīng)投擲起爆藥包和敏感度高的炸藥。
填塞是保證爆破成功的重要環(huán)節(jié)之一,中深孔爆破應(yīng)有足夠的填塞長(zhǎng)度(一般為孔徑的20-30倍)和填塞質(zhì)量。禁止使用無(wú)填塞爆破。中深孔爆破可以用孔邊鉆屑或細(xì)石料填塞,不應(yīng)使用石塊和易燃材料填塞炮孔。人工填塞炮孔時(shí),填塞作業(yè)應(yīng)避免夾扁,擠壓和強(qiáng)拉導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索,并應(yīng)保護(hù)雷管引出線。
中深孔爆破具有飛石少,開采能力大,生產(chǎn)效率高等特點(diǎn),從而大大提高了采石場(chǎng)的開采量,拉長(zhǎng)了爆破周期,減少了爆破事故的發(fā)生。
爆破器材的安全管理
爆破器材,包括各類炸藥、雷管、導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、非電導(dǎo)爆管系統(tǒng)、起爆藥等,屬民用爆炸物品,也是爆破施工中最多的危險(xiǎn)物品,在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸和使用中必須實(shí)行嚴(yán)格的安全管理,否則容易導(dǎo)致事故的發(fā)生。為防止爆破器材在施工中流失,爆破作業(yè)人員應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
(1)爆破器材保管應(yīng)建立并認(rèn)真遵守爆破器材收發(fā)流水賬,逐次登記,定期核對(duì)賬目,做到賬物相符。
(2)嚴(yán)格履行領(lǐng)退簽字手續(xù),對(duì)無(wú)《爆破員作業(yè)證》和無(wú)專用運(yùn)輸車輛牌證人員爆破器材保管員有權(quán)拒絕發(fā)給爆破器材。
(3)爆破班長(zhǎng)和安全員應(yīng)檢查爆破器材的現(xiàn)場(chǎng)使用情況和剩余爆破器材的及時(shí)退庫(kù)情況。
(4)爆破員應(yīng)憑本單位領(lǐng)導(dǎo)或爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人批準(zhǔn)的爆炸物品領(lǐng)料單從爆破器材倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取爆炸物品,領(lǐng)取數(shù)量不得超過(guò)當(dāng)班使用量。
(5)爆破員領(lǐng)取爆破器材后應(yīng)直接運(yùn)送到爆破地點(diǎn),運(yùn)送過(guò)程必須確保爆炸物品安全,防止發(fā)生意外爆炸事故和爆炸物品丟失、被盜、被搶事件。
(6)任何人發(fā)現(xiàn)爆破器材丟失,被盜以及其他安全隱患,應(yīng)及時(shí)報(bào)告單位和當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)。現(xiàn)在已全面推行中深孔爆破技術(shù)的永州市各縣區(qū),已實(shí)行爆炸物品配送制,民爆物品由民爆服務(wù)公司(隊(duì))配送到各采石場(chǎng),做到施工現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)爆破器材庫(kù),爆破器材現(xiàn)場(chǎng)不在石場(chǎng)過(guò)夜,并且要求相鄰采石場(chǎng)互派爆破安全專管員,對(duì)爆破物品的運(yùn)輸、裝藥、填塞、爆破等全程監(jiān)控。
爆后檢查
爆破后由爆破技術(shù)員、安全員和爆破員先對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,只有在檢查完畢確認(rèn)安全后,才能發(fā)出解除警戒信號(hào)和允許其他施工人員進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)。露天中深孔爆破爆后應(yīng)超過(guò)15分鐘方準(zhǔn)檢查人員進(jìn)入爆區(qū);一般巖土爆破后檢查的內(nèi)容為:
(1)露天爆破邊坡,爆堆是否穩(wěn)定,有無(wú)危坡、危石。
(2)有無(wú)危險(xiǎn)邊坡,不穩(wěn)定爆堆、滾石和超范圍塌陷。
(3)最敏感、最重要的保護(hù)對(duì)象是否安全。
爆后檢查如果發(fā)現(xiàn)或懷疑有拒爆藥包,應(yīng)向現(xiàn)場(chǎng)指揮匯報(bào),由其組織有關(guān)人員做進(jìn)一步檢查;如果發(fā)現(xiàn)有其他不安全因素,應(yīng)盡快采取措施進(jìn)行處理;在上述情況下,不應(yīng)發(fā)出解除警戒信號(hào)。
■責(zé)任編輯 林 潔