胡育明
福建煤電股份有限公司,福建 龍巖 364000
談?wù)劚萍夹g(shù)在采礦工程中的應用
胡育明
福建煤電股份有限公司,福建 龍巖 364000
礦產(chǎn)資源是工業(yè)生產(chǎn)的重要原料,對于礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用會受到采礦技術(shù)的影響。我國的礦產(chǎn)資源種類十分豐富,而且在長期的開發(fā)利用中,采礦開發(fā)技術(shù)也得到了明顯的進步,爆破技術(shù)已在大多數(shù)特殊礦產(chǎn)資源的開發(fā)中得到了高效運用。本文通過介紹爆破技術(shù)的爆破原理,對其在南方采礦工程中的應用進行了分析。
爆破技術(shù);采礦工程;開發(fā)利用
采礦工程非同于普通的工程,它對開采技術(shù)和開采工藝有很高要求,可以說,爆破技術(shù)的選擇及運用是否得當在很大程度上關(guān)系著礦產(chǎn)的開發(fā)效率和質(zhì)量,甚至于對社會經(jīng)濟也會產(chǎn)生不同程度的影響。采礦爆破技術(shù)在長期的應用發(fā)展過程中,越來越完善,而且技術(shù)水平和安全線也不斷提高,為現(xiàn)代礦產(chǎn)開發(fā)和利用注入了新的活力。
爆破技術(shù)由于其自身應用的優(yōu)勢,在越來越多的工程中得到了普遍應用。在采礦工程中,它的通過炸藥爆炸所產(chǎn)生的巨大能量來對爆破對象的原有結(jié)構(gòu)過程起到破壞作用,它在那些結(jié)構(gòu)較為硬實的山體、隧道中應用優(yōu)勢十分明顯。從當前我國采用最多的爆破技術(shù)來看,爆破所選用的炸藥是以硝銨類炸藥、硝化甘油炸藥以及水膠炸藥等,三種炸藥中硝銨類炸藥應用最多。此外,現(xiàn)階段常用的起爆設(shè)備有電雷管、導爆索以及導爆管等。
在實際應用中,爆破技術(shù)的原理是:炸藥安置后,在外力作用下產(chǎn)生爆炸,爆炸的同時釋放出大量的熱量,形成高熱氣體,而且爆炸時所產(chǎn)生的沖擊力會擊碎堅硬的山體、礦石,它的爆炸振動和威力很大,必須要做好安全防范措施,按照標準正確運用爆破技術(shù)。
爆破技術(shù)在采礦工程中的應用具有重要作用,也是當前礦產(chǎn)開采中最主要的一種技術(shù)形式,經(jīng)過長期發(fā)展,它的應用技術(shù)也越來越多樣化,不同的爆破技術(shù)所應用的范圍也不同。
2.1 等離子爆破技術(shù)
這種爆破技術(shù)是一種替代形式的爆破作用原理,以電能來替代化學能,在電能的作用下來完成對巖石的爆破。從其應用來看,對于它的爆破原理可以總結(jié)如下,它采用具有大量電能的電容器,然后通過遙控裝置來使電路發(fā)生作用,在通電狀態(tài)下,利用同軸電纜和設(shè)置在巖石孔上的同軸爆破電機相連接,爆破在開始時,電容器中的電能會被完全釋放,在這種高電能的作用下,它會使所產(chǎn)生的的電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為等離子體,在這種狀態(tài)下壓力值也會達到200MPa,這樣高壓作用就會導致等離子體發(fā)生膨脹,直到超出膨脹的最大限值,最終使巖石破碎。從環(huán)保角度來講,這種爆破技術(shù)不會產(chǎn)生有害氣體,對周圍生態(tài)環(huán)境不會有較大的污染,而且它的爆破震動范圍也很小,不會對周圍的圍巖帶來較大損害。
2.2 電子雷管爆破技術(shù)
相對于普通雷管來說,電子式雷管主要是在電子定時電路作用下來完成整個爆破作業(yè)的,但是,具體的過程會較為煩瑣。技術(shù)人員需要在事前做好準備工作,依據(jù)延期順序的編程模式來實現(xiàn)對電子雷管的制造。在所有細節(jié)內(nèi)容準備好后,開始爆破,這樣電子雷管會根據(jù)事先編制好的順序進行爆破,不過在這一過程中,它的這種延期性并不是固定不變的,它處于動態(tài)變化中,可以由技術(shù)人員來進行確定。此外,結(jié)合電子雷管的內(nèi)部構(gòu)造分析,它都設(shè)置有一個防護濾波器裝置,它的工作運行是和環(huán)行線同時工作的,可以表面電流以及無線電波等的亂流現(xiàn)象,最終實現(xiàn)預期爆破效果,但是也不可忽視它的優(yōu)點,即精密度較高、安全性好以及爆破效果明顯。
2.3 激光和光纖起爆技術(shù)
這種爆破技術(shù)包含有兩個部分,即激光和光纖,雖然兩者的起爆方式會有一定的差別,但是,最終的控制還是由一臺激光裝置來完成的,具體的流程就是,利用激光來對光纖母線和光纖腳線兩者進行同時照射,形成起爆的條件,實現(xiàn)爆炸效果。相對于其他爆破技術(shù)來說,這種爆破技術(shù)具有一定的新穎性,它的應用優(yōu)勢就在于是通過激光來引起雷管爆炸,這樣也就從根本上避免了電流的亂流現(xiàn)象發(fā)生,也就確保了電流作用的有效發(fā)揮,減少了爆炸錯誤事故的發(fā)生。與此同時,在爆破時激光所產(chǎn)生的照射也不會對施工人員帶來危害,因此,它也可以適用在遠距離爆破中。
2.4 中深孔爆破技術(shù)
這種爆破技術(shù)在當前我國各種工程中應用十分普遍,這與其爆炸效果有很大關(guān)系,它在礦山剝離、采礦工程、水利工程以及
▲▲隧道開挖等等工程中都有實際的應用。這種爆破技術(shù)可以依據(jù)不同的露天礦山地形地貌、生產(chǎn)規(guī)模以及資金投入等的條件,可以采用多種開采方式進行采礦,例如正規(guī)臺階、輕型淺孔鉆臺階以及中深孔簡易臺階等等,爆破技術(shù)以非電起爆系統(tǒng)為主的多段微差爆破,不同模式中的深孔爆破開采技術(shù),可以給不同環(huán)境條件的露天礦山安全技術(shù)改造提供技術(shù)支持[2],因此,它的安全性很高,施工作業(yè)的條件也很充足,生產(chǎn)的效率很高,整個爆破過程所需的時間很少,而且爆破器材的配送也便于管理,綜合效果十分明顯。需要注意的是,這種爆破技術(shù)主要的適用范圍是中小型礦山,可以節(jié)省大量的造價成本,為施工人員提供一個安全的施工環(huán)境,但是對于它的安全平臺設(shè)計不能過大,后排的炸藥量也要超出前排的炸藥量,確保拋擲效果的良好。
2.5 無限分段起爆網(wǎng)路技術(shù)
在我國南方地區(qū),礦產(chǎn)工程的爆破技術(shù)選擇會與北方地區(qū)有一定的差異性,通常顯現(xiàn)出多個爆破點同時爆破的特點,這種同時性爆破就會使安全隱患增多,在清查處理時難度有所增加,因此,技術(shù)人員在具體的設(shè)計規(guī)劃中,就需要借助無限分段起爆網(wǎng)路技術(shù)。從爆破的流程和原理來看,無限分段起爆網(wǎng)路技術(shù)的實際應用,在開始起爆之前是不能對儀器設(shè)備進行相關(guān)操作的,不能及時起到檢查檢測的作用,那么從這一層面來講,對于采礦工程的爆破技術(shù)人員來說,就需要在可以使起爆網(wǎng)路的傳播精確度得到保證的前提下,對炮孔外部來說,技術(shù)人員需要采用連側(cè)網(wǎng)路的形式來進行傳導,以確保爆破效果的良好。
2.6 精確爆破技術(shù)
對于精確爆破技術(shù)來說,我們可以以三峽大壩建設(shè)來作為分析對象,從山中開挖出一條水道,由于開挖的工程量較大,因此,就可以結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)狀況采用爆破技術(shù),在開始爆破之前,要先對滿足設(shè)計要求的貫穿裂縫間起爆,在緩沖和預裂完成之后,所產(chǎn)生的振動波就難以傳播,也就減少了對坡面的危害,提供了貫穿施工的安全性。這種爆破技術(shù)的實際應用效果非常好,在我國得到了迅速的推廣和應用,尤其是在水利工程建設(shè)中。
我國的礦產(chǎn)資源分布較廣,資源儲量較大,對于礦產(chǎn)的開采和利用主要是以爆破技術(shù)為主的,爆破技術(shù)可以產(chǎn)生較大的振動波,會對巖石有強烈的沖擊使其破碎,為下一步的開挖打下基礎(chǔ),爆破技術(shù)的多樣性發(fā)展,也進一步擴大了選擇的空間,對于各種不同的爆破技術(shù)來說,它所具有的爆破原理也不同,實際應用要有針對性。
[1]葛德志.爆破技術(shù)在采礦工程中的應用探析[J].黑龍江科技信息,2013,(29):136-136.
[2]張崇榮,易洪.探究爆破技術(shù)在采礦工程中的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015,(19):151-151.
[3]王振.試析采礦工程中爆破技術(shù)的發(fā)展與運用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)(中旬刊),2012,(11):65-67.