龍躍聰

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊(duì)，四川 成都 610213）

隨著采礦科技水平的不斷進(jìn)步，我國(guó)采礦工程中原料爆破加工技術(shù)也已經(jīng)有了很快的發(fā)展。在采礦的工作過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多的重要工序，這些重要工序往往是提高整個(gè)礦山開(kāi)采安全和開(kāi)采效率的重要組成條件，鑿巖機(jī)和爆破采礦技術(shù)工作就是這其中一項(xiàng)也是極其重要的采礦工作組成內(nèi)容?，F(xiàn)階段，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始研究更加安全與更加經(jīng)濟(jì)的新型爆破技術(shù)，并且在一些采礦工程項(xiàng)目中已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用并取得了一定的爆破技術(shù)發(fā)展。為使我國(guó)現(xiàn)代采礦業(yè)發(fā)展能與世界先進(jìn)爆破技術(shù)同步接軌，本文簡(jiǎn)要介紹了幾項(xiàng)在我國(guó)采礦工程中比較實(shí)用的采礦爆破設(shè)備技術(shù)與破碎工具。

1 對(duì)爆破技術(shù)的認(rèn)識(shí)

爆破技術(shù)是伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而產(chǎn)生的新興技術(shù)，爆破技術(shù)在礦物開(kāi)采、隧道掘進(jìn)工程中使用較為頻繁，爆破技術(shù)是利用爆炸物的爆炸轟擊波將妨礙工程施工的障礙物炸開(kāi)的一項(xiàng)技術(shù)，它極大地提高了工程的施工速度。

通過(guò)調(diào)查研究，我國(guó)目前的爆破技術(shù)主要是利用雷管、導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索等起爆器材對(duì)硝化甘油、硝銨、水膠等爆炸物進(jìn)行不同時(shí)差的爆炸方式。這些爆破技術(shù)產(chǎn)生的爆破轟擊波較大，能夠在一瞬間將妨礙工程實(shí)施的障礙物炸開(kāi)，更加利于各項(xiàng)工程尤其是采礦工程的進(jìn)行。在工程實(shí)踐上，為提高采掘工作效率而采用的爆破控制技術(shù)仍然存在一定的技術(shù)缺陷，爆破控制技術(shù)對(duì)操作員的專業(yè)知識(shí)水平要求也較高，要求必須具備專業(yè)技術(shù)人員才能進(jìn)行專業(yè)操作，目前，我國(guó)的爆破技術(shù)水平因起步較低而處于一個(gè)比較低的水平，還不足以完全正確掌握爆破控制技術(shù)，一旦采用的爆破控制技術(shù)在工程實(shí)踐上出現(xiàn)偏差，就容易直接引發(fā)發(fā)生一系列重大安全事故，危害周邊地區(qū)人們的人身生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，對(duì)采礦工程中爆破技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行創(chuàng)新理論研究與總結(jié)，是非常必要的。

2 爆破技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，一些新型爆破技術(shù)已經(jīng)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的采礦工程中推廣和使用。相對(duì)而言，我國(guó)采礦工程中應(yīng)用的爆破技術(shù)就較為落后，作者研究了國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)爆破技術(shù)并且進(jìn)行了總結(jié)，總結(jié)成果如下：

2.1 爆破技術(shù)中等離子技術(shù)的應(yīng)用

由于傳統(tǒng)的使用火藥類爆炸物的爆破技術(shù)會(huì)產(chǎn)生較多的污染物污染大氣，并且火藥類爆炸物的爆炸規(guī)模和爆炸力度難以控制，加之當(dāng)今人們的綠色環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)，使用火藥類爆炸物的爆破技術(shù)已經(jīng)不能完全適應(yīng)工程實(shí)施中對(duì)綠化環(huán)保的要求。研究發(fā)現(xiàn)使用傳統(tǒng)的爆破方式還對(duì)爆破對(duì)象的周?chē)鷰r體產(chǎn)生破壞，對(duì)開(kāi)采工程順利進(jìn)行產(chǎn)生不利影響。針對(duì)目前傳統(tǒng)氣體爆破的爆炸技術(shù)的一些缺陷，現(xiàn)在許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)普遍使用了多種等離子氣體爆破爆炸技術(shù)，等離子氣體爆破爆炸技術(shù)就是使用了天然電力控制爆炸的化學(xué)原理，通過(guò)可控制的設(shè)備發(fā)電把大量的天然電能能源集中在一個(gè)引爆點(diǎn)上，然后通過(guò)遠(yuǎn)程控制裝置自動(dòng)控制每次爆炸的額定能量和控制爆炸持續(xù)時(shí)間。通過(guò)分析研究、資料對(duì)照發(fā)現(xiàn)等離子轟炸爆破傳統(tǒng)技術(shù)的連續(xù)爆破爆炸威力不遜于傳統(tǒng)火藥等爆炸物的爆破威力，而且相比等離子轟炸爆破技術(shù)更加具有易于控制并能夠有效彌補(bǔ)目前以火藥為主的爆破傳統(tǒng)技術(shù)的一些缺陷，是一種比較合適的爆破技術(shù)。

2.2 深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采掘工程中有許多工程規(guī)模較小或位于小型礦山上面，在這種小規(guī)模采礦工程中使用爆破技術(shù)，一般會(huì)導(dǎo)致爆破材料的浪費(fèi)，而且爆破過(guò)程中的爆破范圍和爆破點(diǎn)的準(zhǔn)確把握上也具有一定的難度，另一方面為了順利進(jìn)行采礦工程，加快工程進(jìn)度又必須使用爆破技術(shù)。作者通過(guò)對(duì)多家深孔爆破采礦單位的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這些采礦單位在深孔爆破采礦工程施工的同時(shí)會(huì)利用深孔進(jìn)行一定時(shí)差的爆破控制技術(shù)。深孔巖體爆破爆炸技術(shù)，就是將巖體類爆炸對(duì)象放在一個(gè)小型爆炸平臺(tái)上，專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)各種專業(yè)技術(shù)手段來(lái)控制爆炸對(duì)象后方的巖體爆炸沖擊力度，并使其盡量小于爆炸對(duì)象產(chǎn)生的爆炸沖擊力度。如此一來(lái)，不僅可以相對(duì)降低爆炸物的沖擊總量，而且還大大減少了對(duì)其周?chē)鷰r體的爆炸傷害，加大了爆炸縱深，有利于采礦工程安全、快速推進(jìn)。

2.3 精確爆破手段的探索

目前，較之先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)，我國(guó)的爆破控制技術(shù)還存在一定差距。爆破工程實(shí)踐過(guò)程中，由于各種原因?qū)е聦?shí)際操作中難以控制爆破力度，對(duì)爆破對(duì)象的周?chē)鷰r體存在較大傷害，也對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。為了保證采礦工程安全、快速、有效的進(jìn)行，除了要求相關(guān)人員提高專業(yè)知識(shí)與技能外，積極總結(jié)、探索、推廣、使用精確爆破手段，已成為采礦業(yè)界安全生產(chǎn)的共識(shí)。作者在查閱大量資料并且實(shí)際調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，精確爆破常見(jiàn)的手段是多次爆破。多次爆破分為幾個(gè)階段：首先，通常情況下需要爆破技術(shù)人員利用深孔爆破將巖體及其圍巖分離出來(lái)；其次，對(duì)目標(biāo)巖體進(jìn)行爆破，這樣既保證了爆破準(zhǔn)確性又保護(hù)了其他巖體。為了有效、精確控制巖體爆破的沖擊精度和爆炸力度，爆破技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件程序來(lái)精確計(jì)算當(dāng)次爆破對(duì)象的巖體數(shù)量及爆破器材量，以保證人員的安全操作和提高周?chē)妆瑤r體的穩(wěn)定性。利用工程爆破進(jìn)行采礦作業(yè)，由于爆炸導(dǎo)致周邊巖體受損，將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)存在一定的安全隱患，尤其是一次爆破用藥量大的采礦作業(yè)，其對(duì)周邊巖體的安全性危害更大，而精確控制爆破系統(tǒng)能最大程度上對(duì)整體爆破活動(dòng)的威力和整體爆破活動(dòng)的范圍大小進(jìn)行精確控制，可以大大提高整個(gè)采礦工程的安全可靠程度。

2.4 應(yīng)用光學(xué)引爆技術(shù)

光學(xué)電子鐳射引爆技術(shù)，是一種通過(guò)新型光學(xué)電子激光和鐳射引爆專用機(jī)器人利用光學(xué)發(fā)射器將光線直接結(jié)合起來(lái)，對(duì)爆破對(duì)象進(jìn)行直接引爆的一種光學(xué)鐳射引爆技術(shù)。它不僅能夠遠(yuǎn)程操控而且一般不會(huì)受其他因素的干擾，具有較大的可靠性；采用該引爆技術(shù)的機(jī)器設(shè)備可以重復(fù)、多次使用，具有良好的可操作性和安全性，是值得推廣的一項(xiàng)較為安全、科學(xué)、可控的爆破技術(shù)。

2.5 鑿巖劈裂技術(shù)

鑿巖礦山劈裂技術(shù)在礦山采礦工作過(guò)程中，主要是針對(duì)開(kāi)采價(jià)值高或者安全開(kāi)采要求高的巖體。它的工作基本原理主要是利用切削機(jī)械在巖石進(jìn)行鑿孔，再將劈裂機(jī)上的兩個(gè)劈斷斷裂桿放在同一孔洞里，在進(jìn)行爆破工作時(shí)，兩個(gè)劈斷斷裂桿與巖壁形成一定的橫向反作用力，從而在礦山巖石內(nèi)部產(chǎn)生很大的沖擊壓力，使巖石破裂開(kāi)，達(dá)到安全控制的目的。鑿巖劈裂技術(shù)，具有安全性高、對(duì)環(huán)境影響小的特點(diǎn)。

2.6 電子雷管在爆破技術(shù)中的應(yīng)用

在采礦爆破控制系統(tǒng)中，電子爆破雷管的成功使用，也是目前采礦工程技術(shù)中的一項(xiàng)技術(shù)突破。在傳統(tǒng)雷管中，小型化學(xué)品的引線直接控制著普通雷管的起爆，導(dǎo)爆線通常有很多不確定性因素，嚴(yán)重影響雷管爆炸的時(shí)間。電子雷管，其導(dǎo)爆線由化學(xué)制品的導(dǎo)電線路直接控制，導(dǎo)爆線的持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，從根本上解決了延時(shí)缺陷問(wèn)題、工藝管理失靈、安全起爆差等問(wèn)題；而且，電子雷管在機(jī)械加工過(guò)程中，專業(yè)人員可對(duì)雷管氣體爆炸發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)等進(jìn)行編程控制，不僅大大提高了開(kāi)采工程的工作效率，減少了起爆系統(tǒng)工程中許多不確定和不安全因素。

3 爆破技術(shù)在采礦工程中廣泛應(yīng)用的注意事項(xiàng)

3.1 合適的起爆方式

通常情況下，用于工程轟炸爆破的工業(yè)引爆性炸藥包括可分為兩種：一種主要是通過(guò)一個(gè)雷管進(jìn)行引爆；一種將炸彈導(dǎo)爆索引入爆炸，利用其產(chǎn)生爆炸的巨大能量對(duì)工業(yè)爆破炸藥進(jìn)行引爆。我國(guó)現(xiàn)在使用的各種工程爆破炸藥，大部分都是通過(guò)同一藥包通過(guò)起爆控制網(wǎng)絡(luò)起爆達(dá)到爆破目的。起爆控制網(wǎng)絡(luò)一般依據(jù)高壓起爆控制方法的不同，大致分為三種：起爆電力高壓起爆控制網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)爆管高壓起爆控制網(wǎng)絡(luò)和電力導(dǎo)爆索燃管起爆控制網(wǎng)絡(luò)。用導(dǎo)爆索和電纜進(jìn)行爆炸的爆炸網(wǎng)絡(luò)，也可將二者結(jié)合起來(lái)，稱為非導(dǎo)爆索爆炸網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際建筑工程中，可以根據(jù)具體的工程施工地形條件和相關(guān)施工技術(shù)要求將上述三種類型起爆爆炸網(wǎng)絡(luò)相互作用組合起來(lái)組成一種混合式的起爆爆炸網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到安全開(kāi)采目的。

3.2 適宜的延遲時(shí)間

確定較為適宜的延遲時(shí)間的主要目的之一是給后排爆炸孔留出一個(gè)足夠的自由面。如何保證爆破工程中的每排、每列爆炸孔能形成足夠的自由面，達(dá)到安全、有效、控制、安全的目的，每孔選擇一個(gè)適宜的延遲時(shí)間，就是一個(gè)有效的爆破控制方法。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，最合適的延遲時(shí)間限制是以每米最低點(diǎn)與抵抗能力線之間延遲15ms為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)選擇適宜的延遲時(shí)間限制，從而有效減少每個(gè)爆破時(shí)間中發(fā)生危險(xiǎn)的最大可能性；同時(shí)，有效確保每個(gè)爆破孔都能夠按預(yù)設(shè)的時(shí)間順利進(jìn)行，提高爆破質(zhì)量，達(dá)到安全、環(huán)保采礦目的。

4 采礦過(guò)程中爆破技術(shù)的發(fā)展前景

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和爆破技術(shù)的逐漸完善，在較大程度上提高了我國(guó)采礦過(guò)程中的安全性，使爆破過(guò)程中造成的危害更小，特別是定點(diǎn)爆破、等離子爆破技術(shù)等，對(duì)于爆破工作的進(jìn)行十分有利，同時(shí)也在較大程度上保證了爆破過(guò)程的穩(wěn)定性、安全性和環(huán)保性。在采礦過(guò)程中，隨著國(guó)家對(duì)安全采礦、環(huán)保采礦的進(jìn)一步關(guān)注，相關(guān)企業(yè)會(huì)更加重視相關(guān)爆破技術(shù)、爆破方法的引進(jìn)和研究，從而進(jìn)一步提高爆破工作的安全性，進(jìn)一步保障采礦工人施工的作業(yè)環(huán)境，進(jìn)一步減小采礦作業(yè)對(duì)周邊環(huán)境的破壞，達(dá)到人類活動(dòng)與環(huán)境保護(hù)的和諧統(tǒng)一，為促進(jìn)采礦作業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平越來(lái)越高，采礦工程中使用爆破技術(shù)種類越來(lái)越多樣，安全性越來(lái)越高，能極大地提高采礦工程的施工進(jìn)度、施工安全和保護(hù)環(huán)境。