侯越博
摘要:爆破技術被廣泛應用于水利工程、采礦工程、建筑工程、公路橋梁搭建工程等各種工程建設中,并隨著科學技術的發(fā)展,爆破技術已經成為我國工程建設中一種重要的技術手段,具有不可替代的地位?,F代爆破技術也具有更好的攻破山體和堅硬礦石的使用效果,但也需要因為安全規(guī)范與礦產資源的不可再生性,我們對于爆破技術的應用也要進行嚴格的科學研究與安全監(jiān)督,再進一步的提高效果與效率。
關鍵詞:爆破技術;采礦工程;應用;探索
1爆破技術概述
爆破技術是利用炸藥等爆炸物在有限空間內瞬時起爆,釋放出巨大的能量,從而破壞障礙物的原始結構,達到特定的工程目的。爆破技術涉及物理與化學變化過程,使用過程中需要根據不同的地質條件、地貌環(huán)境以及作用目的選擇合適的炸藥物和起爆方法。據測算,1t普通工業(yè)炸藥爆炸時瞬間溫度可達3500℃、氣壓可達10 000MPa,釋放的能量可達3.67×10 6 J,平均功率約4.86×10 8 kW,在這種高溫高壓沖擊下,巖石會瞬間變?yōu)榱黧w或彈塑性體狀態(tài)。因此,爆破技術在特殊地質環(huán)境的施工中獲得了廣泛的應用,比如,采礦工程、礦井建設、隧道修建、水渠挖掘等。目前,我國廣泛采用的爆破技術中,以硝銨類炸藥的應用最為廣泛,其他常用的炸藥有硝酸甘油、水膠炸藥等;常用的起爆器材有導爆管、導爆索、電雷管等。爆破技術在各類工程項目建設過程中應用時具有一定的危險性,因此,在操作過程中,需要指派具有相關工程經驗的技術人員嚴格按照標準和規(guī)范組織實施,并要做好安全防護措施。
2爆破技術的具體應用探討
2.1等離子爆破技術
通過對于電能的應用,來替代傳統(tǒng)的炸藥化學爆破手段,并產生爆破效果。這種應用手段會使爆破工程對環(huán)境產生的污染極大程度降低,利用等離子技術釋放電容器中所儲存的巨大能量,并通過電容器開關控制來發(fā)揮電解質的轉化作用,利用同軸電纜進行電力傳輸,在要爆破的巖石深礦中提前設定好裝置,再連接同軸電極,遠程進行爆破操控,極短時間內便可以將電能轉變?yōu)榈入x子體,這種等離子體還被賦予了高溫與高壓特性,急劇膨脹的情況下,便可以產生極強的爆破效果。但這種等離子爆破技術還處于不穩(wěn)定狀態(tài),有待改進和使用,最理想的效果是可以將多次利用的電極以及穩(wěn)定的力量機械的共同作用,在井下巖層進行多次發(fā)電爆破,不僅提高資源利用率,還能極大程度的減少成本投入。這種爆破技術的工作效率也是非常可觀的,所以前景十分理想。
2.2精確爆破技術
精確爆破技術可以分為預裂縫爆破和光面爆破2種方式。預裂縫爆破是在主爆區(qū)爆破之前,先依照地質和巖體特點,爆破出一條具有一定寬度的貫穿裂縫,起到緩沖、阻隔爆炸波的作用,減少對主爆區(qū)的副影響;光面爆破是在主爆區(qū)爆破之前,先爆破出一排爆炸孔,同樣起到緩沖和阻隔的作用,然后再對主爆區(qū)巖石進行大面積爆破。精確爆破技術更多地應用在地質結構不穩(wěn)固的山體工程建設項目中,實現起來較為復雜,對技術水平要求比較高。
2.3中深孔爆破技術
中深孔爆破技術是當前國內主要采用的一種爆破方式,主要應用在采礦、鐵路開挖、水利工程以及礦山剝離等工程中。一般來說,對于中小型露天礦山開采,主要推廣的技術就是中深孔爆破技術,將開采技術和鑿巖穿孔設備應用于中小型露天礦山。根據露天礦山地形地貌和生產規(guī)模的不同,資金投入的差異等采用不同的開采方式,諸如采用中深孔簡易臺階、標準臺階以及輕型鉆機的矮臺階等方式開采。爆破過程中,爆破技術可以采取多段微差爆破的形式,主要以非電起爆系統(tǒng)為主。露天礦山的條件不同,而中深孔爆破開采技術種類較多,剛好契合,為露天礦山安全技術改造提供了有力的支持,提供了多種技術途徑和操作手段;為開采提供了較高的安全保障和良好的作業(yè)條件,由此推動了開采能力的提升,提高了生產效率,同時還兼具爆破量大、飛石少、爆破器材配送便利等多個優(yōu)點,有效地提升了綜合效益。中深孔爆破技術的應用,顛覆了以往淺孔爆破的方式。在實際的應用中不宜將安全平臺設計過大,要注意前排藥量要比后排的小,減小拋擲距離,確保爆破松散度并有效控制飛石距離。
2.4數碼電子雷管爆破技術
數碼電子雷管與普通雷管無論是技術性能還是使用方法等方面有優(yōu)勢,普通雷管的使用原理是依托于化學物質燃燒的作用來實現時間的延期,而電子雷管則是通過在自帶微型電子芯片定時實現延期。在實際爆破中,爆破員將按爆破設計預先編好的順序對數碼雷管進行授時,使相鄰炮孔按順序合理地完成延期間隔起爆。數碼雷管的延期時間可根據爆破現場實際需要做出適當調整。電子雷管的每一發(fā)都有一個防護濾波器,該濾波器與環(huán)形線一同實現共同工作,從而有效地規(guī)避安全隱患。
電子雷管爆破技術當前已被廣泛應用到采礦工程中,其所具有的精密度高、爆破質量優(yōu)良等推動了該技術在采礦工程的廣泛應用。
3采礦工程中進行爆破的注意事項
3.1考慮當地的地質環(huán)境和地形地貌
在爆破前,需要對礦產分布區(qū)的地質環(huán)境進行準確的勘探,研究清楚巖石類型及分布、地下水流向、溶洞分布等地質水文信息,還要研究當地的地形地貌以及風向等有可能影響爆破效果的自然因素。統(tǒng)籌考慮這些因素后,結合礦床分布、爆堆分布、爆破方向等技術要求,設計科學合理的爆破方案,確保爆破達到理想的效果。
3.2對爆破技術和爆破器材進行合理的選擇
爆破技術的有效應用離不開新技術和新器材的支持,要想推動爆破技術在采礦工程中的有效應用,發(fā)揮爆破技術的真正作用,就需要從選擇正確的爆破技術和合理的爆破器材入手,這也是一項關鍵性的策略。在實際的工作過程中,采礦企業(yè)首先要做好礦產勘察工作,對地形、地貌以及礦產類型進行勘察,然后根據勘察結果選擇最為適用的爆破技術,應用高效且適用的爆破器材。其次,采礦企業(yè)要在運行中建立起完善的規(guī)章管理制度,針對不同的爆破技術、爆破器材都建立起使用規(guī)范,以提升操作的規(guī)范化,從而降低安全風險,作業(yè)前還需要做好安全教育培訓工作,確保絕對的安全性。最后,爆破作業(yè)開展中要做好爆破器材的檢查工作,確保外觀完整、性能正常、質量合格,要做好詳盡的檢查以提升操作的安全性。對于雷管、起爆具這類引爆物品,要對其各項指標都進行檢測,要對炸藥的參數進行檢驗,確保爆炸強度、爆炸范圍以及爆炸速度,從而做好相應的準備。
3.3注意爆破過程中的安全防護
進行采礦工程建設項目施工時,既要將施工成本控制在預算范圍之內,更要保證施工質量和安全。在爆破方案設計時,需要計算爆破半徑,根據計算數據劃定安全區(qū)域;在爆破實施過程中,需要及時疏散相關人員,確保所有人都在安全區(qū)域內后再開始爆破,同時,要安排經驗豐富的工程技術人員實施爆破;爆破之后,要等待有毒有害氣體完全擴散、明火和電火花等不會再次引發(fā)爆炸事故后,再安排清掃現場,清掃時要注意盡量減少震動,以防引發(fā)山體崩塌、塌陷等自然災害。
結束語
綜上所述,由采礦工程爆破技術的原理,能夠看到利用炸藥的外力作用,對礦山結構產生高熱氣體,從而引發(fā)爆炸,最終達到礦山工程建設的需求。而在爆破過程中,由于時限要求,很容易造成安全事故,因此爆破技術必須嚴格按照規(guī)范要求進行實施,保障開采工程的安全順利完工。
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