文家榮

（武漢鋼鐵集團(tuán)宏信置業(yè)發(fā)展有限公司，湖北 武漢 430080）

爆破技術(shù)是打破巖石的基本方法，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時(shí)代的發(fā)展，爆破技術(shù)也開始向更加細(xì)致、信息化、簡化和環(huán)保的方向發(fā)展。但是爆破技術(shù)本身比較粗糙，如果操作不當(dāng)，會有危險(xiǎn)。精細(xì)爆破可以更好地控制粗糙的爆破操作，并對爆炸性能量釋放、介質(zhì)損壞、拋擲等操作過程進(jìn)行精細(xì)控制，從而獲得理想化的爆破效果。

1 精細(xì)爆破概述

（1）傳統(tǒng)爆破。我國利用爆破技術(shù)推動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展已有很長遠(yuǎn)的歷史了，運(yùn)用的最為廣泛的就是建筑和采礦行業(yè)，因?yàn)楸剖抢猛O大的炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的巨大能量，破壞需要爆破的具體物體，發(fā)生破裂、泥土垮塌、巖石松動(dòng)等。以往的爆破方式較為傳統(tǒng)，大多數(shù)都是先由設(shè)計(jì)人員人工計(jì)算出相關(guān)數(shù)據(jù)，再畫出爆破的設(shè)計(jì)圖紙，信息化水平低，相對來說，雖然能夠進(jìn)行爆破，但是爆破過程中的危險(xiǎn)性較高，爆破的設(shè)計(jì)上也不夠精確，無法實(shí)現(xiàn)良好的爆破效果[1]。

（2）精細(xì)爆破。精細(xì)爆破，指的是運(yùn)用現(xiàn)代大數(shù)據(jù)和信息化技術(shù)，精確地進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，精密計(jì)算出炸藥爆炸會產(chǎn)生的能量和對周邊介質(zhì)的影響，精確控制爆破的施工，保證爆破過程的安全有效性，以實(shí)現(xiàn)良好的爆破效果。與傳統(tǒng)的爆破技術(shù)相比，精細(xì)爆破運(yùn)用的爆破設(shè)備與技術(shù)更先進(jìn)，并通過定量化的設(shè)計(jì)方式準(zhǔn)確分析爆破區(qū)的實(shí)際作業(yè)條件，減少誤差，不僅綠色環(huán)保，還能達(dá)到更好的爆破效果[2]。

2 露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國煤礦開采區(qū)域絕大部分都是露天作業(yè)的，并且隨著現(xiàn)代科技和采礦行業(yè)的發(fā)展，煤炭的開采也在朝著安全、高效、數(shù)字化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。露天礦山在爆破技術(shù)的選擇上，都是使用的精細(xì)化爆破技術(shù)，大部分是大區(qū)域的爆破模式，在爆破的過程中還會運(yùn)用到大型運(yùn)輸機(jī)、大噸位汽車和破碎機(jī)等自動(dòng)化設(shè)備，以及一些精密儀器，開采上還會應(yīng)用自動(dòng)化計(jì)算等技術(shù)，為煤礦資源的開采提供安全可靠的環(huán)境。

3 露天礦山精細(xì)化爆破技術(shù)應(yīng)用研究

3.1 爆破技術(shù)應(yīng)用的定量設(shè)計(jì)

露天礦山中爆破技術(shù)要做到精細(xì)化，最首要也是極其重要的一環(huán)就是定量化設(shè)計(jì)爆破工程，定量研究是指確定事物某方面量的規(guī)定性的科學(xué)研究，就是將問題與現(xiàn)象用數(shù)量來表示，進(jìn)而去分析、考驗(yàn)、解釋，從而獲得意義的研究方法和過程。爆破技術(shù)定量設(shè)計(jì)，就是以數(shù)字化符號為基礎(chǔ)去測量礦山中巖石的數(shù)值特征，然后根據(jù)計(jì)算公式求出某些因素間的量的變化規(guī)律。綜合考慮礦山的施工條件，優(yōu)化爆破方案。

進(jìn)行定量化設(shè)計(jì)，第一件要做的事情就是勘查礦山所屬區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行礦山爆破之前，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)與手段深度調(diào)查當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)。礦區(qū)的施工極易受到地質(zhì)災(zāi)害的影響，爆破工程是通過炸藥爆炸釋放巨大能量破壞地表構(gòu)造，如果施工中炸藥的使用過量，可能會影響到礦區(qū)的地理環(huán)境，造成地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定，所以要提前勘查和測量當(dāng)?shù)貛r石的構(gòu)造，為爆破提供有效的參考依據(jù)。其次就是要測量出炮孔的抵抗線。我國采礦技術(shù)的不斷進(jìn)步為爆破技術(shù)提供了一定的硬件支持，使用的比較好的就是激光測繪儀，激光測繪儀運(yùn)用的先進(jìn)的數(shù)據(jù)化和信息化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理軟件，可以快速有效的測量出炮孔的深度和抵抗線，并繪制出抵抗線斷面圖，為裝藥設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。下圖（圖1）是某鐵礦運(yùn)用激光測繪儀測量的炮孔抵抗線情況，再根據(jù)測量的實(shí)際情況確定的裝藥結(jié)構(gòu)。事先設(shè)計(jì)好炮孔的裝藥結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化技術(shù)，嚴(yán)格控制炸藥的使用量，更好的保證施工人員和礦區(qū)的安全。第三，進(jìn)行爆破分布能量模擬，在真正進(jìn)行爆破之前，先根據(jù)炮孔的分布、炸藥的使用量等影響因素運(yùn)用專業(yè)的分析軟件進(jìn)行爆破模擬，以保證裝藥結(jié)構(gòu)和炮孔位置分布的合理性。最后是對爆破的結(jié)果進(jìn)行精細(xì)化的預(yù)測分析。爆破的危害性較大，需要對設(shè)計(jì)中所有的參數(shù)都做出記錄和分析，在應(yīng)用專業(yè)的計(jì)算公式算出爆破的有害效應(yīng)[3]。

圖1 某鐵礦炮孔抵抗線實(shí)測結(jié)果

3.2 爆破施工精細(xì)化

礦山爆破定量化設(shè)計(jì)，結(jié)合了施工區(qū)域的實(shí)際環(huán)境與作業(yè)條件，爆破預(yù)期的效果是非常好的，為了保證爆破效果，爆破的施工也要做到精細(xì)化，無論是使用的機(jī)器設(shè)備還是操作技術(shù)，都要是最先進(jìn)的。引進(jìn)先進(jìn)的測量儀器，例如激光測繪儀、爆速儀等，能更好的為爆破施工提供支持，保證施工的安全性與施工質(zhì)量，避免因一些小細(xì)節(jié)影響到整體施工效果。

（1）布孔。爆破施工，首先是做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備，準(zhǔn)備充分就可以進(jìn)行下一步的施工工作，施工人員需要測量出巖石的軟硬程度以及厚度，然后根據(jù)已有的爆破公式計(jì)算出孔口的合理直徑和周邊間距，每一種炮孔位置的分布都是非常講究的，炮孔的深度、直徑都需要測量人員通過精確地測量，再繪制出具體的直徑，炮孔之間的位置與間隙也要合理布置，由施工人員精確控制孔間距離，確定好炮孔的分布后，還需計(jì)算出每一個(gè)炮孔的深度，保證炮孔的空地都是在同一水平上。

（2）鉆孔。運(yùn)用科學(xué)的計(jì)算方法確定每一個(gè)炮孔的位置后，就需要鉆孔，可能每個(gè)礦區(qū)巖石的分布情況都是不同的，施工人員應(yīng)該先勘測好施工區(qū)域的巖石軟硬程度，在利用先進(jìn)的鉆機(jī)鉆孔，鉆機(jī)充分運(yùn)用了現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)，配有電子顯示儀，可以根據(jù)施工進(jìn)度實(shí)時(shí)測量出鉆孔的深度、寬度及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，施工人員就能根據(jù)現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)調(diào)整施工方法，以達(dá)到較好的施工效果。鉆孔完成之后，還要仔細(xì)檢查，保證每一個(gè)炮孔的深度一致，并做好炮孔的保護(hù)工作，避免其他雜質(zhì)進(jìn)入炮孔中。

（3）炮孔驗(yàn)收。精細(xì)化爆破技術(shù)中鉆孔的京都是需要嚴(yán)格控制的，在鉆孔的過程中一定要保證鉆孔的精度和質(zhì)量，因?yàn)殂@孔的位置、深度不僅會受巖石特點(diǎn)、鉆機(jī)性能的影響，還會受到鉆孔人員操作技術(shù)水平的影響，為保證炮孔的質(zhì)量達(dá)到爆破標(biāo)準(zhǔn)，可以采用以下措施進(jìn)行管理：一方面，鉆孔施工過程中，采用先進(jìn)的鉆機(jī)和炮孔測量的儀器保證鉆孔的質(zhì)量，再對操作人員進(jìn)行專業(yè)知識與技能的培訓(xùn)，并制定相應(yīng)的考核機(jī)制，針對實(shí)際測量出的鉆孔結(jié)果對操作人員進(jìn)行考核，提高鉆機(jī)手的責(zé)任意識，使其深刻了解到鉆孔精度的重要性。另一方面，炮孔鉆好之后進(jìn)行驗(yàn)收，使用吊尺及其他測量工具，量出炮孔的深度以及是否存在其他影響爆破效果的物質(zhì)，盡量減少誤差。

3.3 爆破技術(shù)應(yīng)用管理精細(xì)化

爆破技術(shù)精細(xì)化管理，既能保證施工人員的安全性，減少安全隱患的發(fā)生，提高采礦企業(yè)的社會效益，又能節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，要做到精準(zhǔn)無誤的管理，可以從多方面進(jìn)行。首先要制定科學(xué)合理且有效的管理和監(jiān)督制度，對于爆破的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查與核對，對清空裝藥、爆破施工、爆破后三大環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，并采用各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人相互監(jiān)督的機(jī)制，互相督促每一個(gè)環(huán)節(jié)的操作，爆破后的工作主要就是記錄好此次爆破的相應(yīng)數(shù)據(jù)和效果，為下一次爆破提供數(shù)據(jù)依據(jù)。其次是嚴(yán)格按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工作業(yè)，爆破施工是危險(xiǎn)系數(shù)較高的工程，一旦爆破標(biāo)準(zhǔn)偏離了設(shè)計(jì)要求，就可能會改變爆破的方向和威力，從而產(chǎn)生大量的大塊和飛石，威脅工作人員的生命安全，所以工作中的每一步都要嚴(yán)格按照指定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的操作。對于爆破過程中的所有數(shù)據(jù)都應(yīng)該有專門的記錄，最好是形成一個(gè)工作安全分析表，為爆破工作的開展提供數(shù)據(jù)參考與支撐。

4 結(jié)語

露天礦區(qū)精細(xì)化爆破技術(shù)的提高，爆破所需設(shè)備也在不斷的改進(jìn)與完善，爆破過程中應(yīng)用的材料精度更科學(xué)合理，除了從施工硬件設(shè)備設(shè)施上的研發(fā)和完善，我國礦山精細(xì)化爆破的管理理念和管理手段也在向其他國家借鑒優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)，主要從定量設(shè)計(jì)、精心施工、精細(xì)化管理三個(gè)方面進(jìn)行了研究。無論理論知識如何，最終落到實(shí)處的都是實(shí)際應(yīng)用情況，研究者們在研究精細(xì)化爆破理論的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該結(jié)合礦山現(xiàn)場實(shí)際情況，找出問題關(guān)鍵點(diǎn)，完善施工工藝，優(yōu)化施工設(shè)計(jì)，從細(xì)節(jié)把控好施工質(zhì)量，才能進(jìn)一步提升精細(xì)化爆破的水平，提升施工效率，創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。