黃羅曉
摘 要:露天采礦作業(yè)需要進(jìn)行深孔爆破,為保障作業(yè)人員的生命安全,必須對深孔爆破技術(shù)進(jìn)行合理選擇,探析深孔爆破技術(shù)在露天采礦生產(chǎn)中的應(yīng)用要點。而本文就主要針對深孔爆破技術(shù)進(jìn)行了分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:露天采礦;深孔爆破技術(shù);應(yīng)用
深孔爆破技術(shù)適用于孔深大于5m、孔徑大于75mm的孔洞爆破,有著炸藥單位消耗量低、單位鉆孔工作量小等特點,在露天采礦生產(chǎn)中有著相對普遍的應(yīng)用。
1 深孔爆破技術(shù)在露天采礦中的應(yīng)用價值
深孔爆破技術(shù)在露天采用采礦作業(yè)中的應(yīng)用,能夠充分體現(xiàn)出自身鉆孔技術(shù)及多排多孔爆破的獨特性。近些年來,有關(guān)礦業(yè)開采的安全事故屢見不鮮,礦業(yè)開采安全已經(jīng)成社會各界的關(guān)注重點,特別是在露天采礦生產(chǎn)中,開采困難、潛孔爆破量少等問題嚴(yán)重影響著礦山的生產(chǎn)經(jīng)營[1]。為解決這一問題,人們將深孔爆破技術(shù)引入到露天采礦生產(chǎn)中,與其他爆破技術(shù)相比,深孔爆破技術(shù)有著更好的安全性與更低的成本,優(yōu)勢主要體現(xiàn)在礦山的分階開采上。
由于礦山坡度一般較為陡峭,所以為保障露天采礦生的安全,必須根據(jù)山型走勢進(jìn)行開采與爆破,且多采用分段式的爆破方式。一般的爆破技術(shù)針對性較弱,實施起來難以很好的進(jìn)行分段式爆破。而深孔爆破技術(shù)針對性強,可以根據(jù)坡度進(jìn)行分段式爆破,不會出現(xiàn)因坡度過陡而導(dǎo)致的安全事故。
2 露天采礦生產(chǎn)中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用流程
2.1前置打孔作業(yè)
2.1.1測量孔距大小
首先,爆破鉆孔的起點位于爆破工作臺邊緣,依據(jù)抵抗線長度對鉆孔間距進(jìn)行設(shè)置。通常情況下,鉆孔間距是抵抗線長度的一倍左右。在實際的鉆孔作業(yè)中,工作人員首先需要對爆破區(qū)域內(nèi)的巖石破碎以及節(jié)理發(fā)育情況進(jìn)行判定,而后在此基礎(chǔ)上確定鉆孔位,可以適當(dāng)根據(jù)爆破場地內(nèi)的實際情況調(diào)整孔距,盡可能確??拙嗟暮侠硇裕M(jìn)而提高深孔爆破作業(yè)的效率。
2.1.2測量底盤抵抗線
底盤抵抗線是指風(fēng)炮孔底部中心到階梯底腳間的水平距離,在對其進(jìn)行測量時,應(yīng)先找出首批鉆孔中線,在明確鉆孔中線位置的基礎(chǔ)上,獲得該中線與破底線間的水平距離,以此設(shè)置抵抗線。需要注意的是,抵抗線過大會增大后沖現(xiàn)象的發(fā)生概率,過小會加大超標(biāo)設(shè)置問題。因此,抵抗線不宜過大或過小,出于工程安全考慮,要對工作臺位置進(jìn)行合理安排。此外,進(jìn)行爆破前,還需要對工作臺臺階進(jìn)行確認(rèn)。
2.1.3鉆孔
常見的鉆孔方式有兩種:一種是垂直型,一種是傾斜型。垂直型鉆孔應(yīng)用范圍較高,爆破成本相對較低,但施工難度大,難以保障鉆孔的垂直度;傾斜型鉆孔雖然比垂直型鉆孔所需的施工時間、施工成本要高,但施工難度較低,在坡度較陡的礦山上,傾斜型鉆孔要比垂直型鉆孔更合適。
2.2爆破生產(chǎn)作業(yè)
2.2.1精確藥量
深孔爆破是用炸藥進(jìn)行爆破,炸藥威力過猛,威力可以達(dá)到預(yù)期的爆破效果,爆破人員需根據(jù)深孔爆破施工計劃,結(jié)合作業(yè)場地的實際情況,分析爆破藥量,從而精確藥量,避免因藥量誤差而導(dǎo)致分階開采失敗,并引發(fā)安全問題。在炸藥類型的選擇上,應(yīng)結(jié)合爆破現(xiàn)場的巖石分布、硬度等加以確定。最后,為保障爆破效果,防止因藥量誤差而導(dǎo)致的二次或多次爆破,爆破人員應(yīng)在嚴(yán)格遵守藥量上限的基礎(chǔ)上,對炸藥用量進(jìn)行嚴(yán)格控制,以平衡爆破作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。
2.2.2反復(fù)確認(rèn)藥包結(jié)構(gòu)
露天采礦生產(chǎn)中的深孔爆破目標(biāo)是土石方,由于土石方類型差異較大,故而必須反復(fù)確認(rèn)爆破藥包結(jié)構(gòu),以確保所選用的炸藥成分具有較強的針對性。
2.2.3細(xì)致規(guī)劃爆流程
深孔爆破流程應(yīng)根據(jù)露天采礦作業(yè)場地的現(xiàn)場實況進(jìn)行合理改良,除常見的順序爆破流程外,還可以選用交叉起爆等方式。
3 露天采礦生產(chǎn)中深孔爆破技術(shù)應(yīng)用的注意事項
3.1合理確定延期時間
恰當(dāng)?shù)难悠跁r間不僅可以提升爆破效果,保障后排爆孔起爆順利,還能降低爆破過程中的飛石概率[2]。
據(jù)相關(guān)研究表明,排孔微差爆破方式比齊發(fā)爆破、單排爆破更具優(yōu)勢,能夠有效顯改善爆堆形狀與寬度,降低大塊率,同時多排炮孔比過去的一排炮孔更具優(yōu)勢,能夠減小被爆巖石塊度。通常情況下,深孔爆破技術(shù)在應(yīng)用時會使用短間隔延時起爆裝置對起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理設(shè)置,確保每個起爆孔都能自由崩落,并在炮孔的排與排間設(shè)置恰當(dāng)合理的延期時間,以保障每個炮孔與每排爆孔在起爆時都能擁有一定的自由面。
3.2加強飛石安全防控
飛石是露天采礦生產(chǎn)中較為常見的安全事故誘因之一,多出現(xiàn)在爆破過程,主要有拋擲和拋射兩種。深孔爆破過程中的飛石成因有很多,如鉆孔內(nèi)填裝的炸藥量較多,導(dǎo)致鉆孔堵塞不嚴(yán),在爆炸時容易出現(xiàn)沖跑現(xiàn)象,導(dǎo)致孔口松動,出現(xiàn)飛石現(xiàn)象;或臨空不平、鉆孔最低抵抗線誤差、巖體結(jié)構(gòu)面存在切割裂縫與炮孔貫通等,這都會導(dǎo)致飛石現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此,為加強飛石安全防控,應(yīng)從以下幾個方面入手:
3.2.1裝藥量
在其他條件不變的情況下,裝藥量越大,出現(xiàn)的爆破飛石越多,飛石的飛行距離越遠(yuǎn)。如果裝藥量不足,爆破飛石雖然會減少,但爆破效果會不達(dá)標(biāo)。因此就要結(jié)合爆破場地的實際情況來精確裝藥量,在充分保障裝藥效果的基礎(chǔ)上,盡可能減少飛石的出現(xiàn)。
3.2.2地形
地形較為平坦的區(qū)域,場地廣闊,臨空面少,爆炸過程中產(chǎn)生的飛石會向四周飛散;如果爆破場地屬于山區(qū)或傾斜坡面,那么爆炸過程中產(chǎn)生的飛石會朝著最小抵抗線方向散去[3]。因此,在露天采礦作業(yè)區(qū)進(jìn)行深孔爆破作業(yè)時,必須結(jié)合場地地形對最小抵抗線進(jìn)行合理確定。
3.2.3爆破介質(zhì)
不同的爆破介質(zhì)會對爆破飛石產(chǎn)生不同的影響,強風(fēng)化巖、泥巖等重度較小的爆破介質(zhì)會吸收爆炸能量,爆炸能量損耗較高,飛石較少、飛石飛行距離較近;石英巖、石灰?guī)r、花崗巖等重度較大的爆炸介質(zhì),吸收炸藥爆炸能量的能力相對較少,爆照能量損耗較少、飛石飛行距離較遠(yuǎn)。此外,如果爆炸介質(zhì)存在巖性不均且已經(jīng)形成夾層、斷層等弱面,在爆炸時爆炸能量會沿著弱面釋放,容易產(chǎn)生飛石。因此,在進(jìn)行爆炸前,一定要對爆炸場地情況有所了解,合理設(shè)計爆破方案。
3.2.4風(fēng)速風(fēng)向
風(fēng)速風(fēng)向也是影響爆破飛石飛行距離的主要因素之一。在順風(fēng)情況下,風(fēng)速越大,飛石距離越遠(yuǎn);反之,逆風(fēng)時,飛石距離較近。因此,爆破人員在爆破前應(yīng)對周邊的風(fēng)向風(fēng)度有一定的了解,盡量避免在順風(fēng)口進(jìn)行爆破作業(yè)。
3.2.5加壓砂包填堵孔口
加壓砂包填堵孔口是較為有效的防控飛石手段,在孔口加壓沙包能夠有效降低沖炮現(xiàn)場發(fā)生概率,避免孔口松動導(dǎo)致的塊石飛出。
3.3加強現(xiàn)場管理
做好現(xiàn)場管理可以在一定程度上提升爆破質(zhì)量。在實際的露天采礦深孔爆破作業(yè)中,工作人員需要仔細(xì)檢查炮孔的深度、方位角、傾角,加強現(xiàn)場管理,以保障每個炮孔位置的合理性。一旦炮孔出現(xiàn)傾斜,必定會導(dǎo)致孔底和臺階面失衡,影響爆破質(zhì)量。因此,在露天采礦生產(chǎn)中應(yīng)用深孔爆破技術(shù),必須嚴(yán)格遵循相應(yīng)的爆破管理指標(biāo),確保爆破流程的嚴(yán)密性和嚴(yán)謹(jǐn)性,嚴(yán)格按照爆破流程進(jìn)行爆破作業(yè),以此提升爆破質(zhì)量。
4 總結(jié)
當(dāng)前,深孔爆破技術(shù)雖然已經(jīng)在我國多個露天采礦作業(yè)中得到很好的應(yīng)用,但其在爆破過程中存在的各種問題,仍需我們通過不斷的研究和創(chuàng)新進(jìn)行有效改善。
參考文獻(xiàn):
[1]閆飛飛.露天采礦生產(chǎn)中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用[J].河南科技,2020,No.703(05):94-96.
[2]李超.露天采礦中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志,2019,000(022):423.
[3]張偉杰.露天采礦中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用研究[J].百科論壇電子雜志,2019,000(021):167.