逐孔起爆技术在露天大孔径中深孔爆破中应用
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逐孔起爆技术在露天大孔径中深孔爆破中的应用摘要:在露天矿区生产过程中,爆破是一项非常重要的工作,它的成本在矿山生产中所占的比例相对较大,并且爆破质量的优劣还直接影响到后续的铲采和运输等工序。为此,采用一种成熟、完善的爆破技术对于提高矿山生产效率和经济效益具有非常重要的
现实意义。大量的实践应用表明,逐孔起爆技术具有良好的爆破效果,并且能够显著提高经济效益。基于此点,本文就逐孔起爆技术在露天大孔径中深孔爆破中的应用进行浅谈。
关键词:逐孔起爆技术矿区中深孔爆破
一、逐孔起爆技术的原理及特点
(一)逐孔起爆技术原理
逐孔起爆技术又被称之为单孔延时起爆,其主要是凭借高精度、高强度的毫秒导爆雷管实现爆破区域内任何一个炮孔爆破时,在时间和空间上全部按照一定的起爆顺序单独完成爆破。简答来讲,该技术就是通过人为的方式给每一个炮孔预先准备出最为充足的自
由面,以此来将爆破引起的震动降低到最小程度,同时降低破碎块度。采用逐孔起爆技术对每个炮孔进行起爆前,它前方和侧方的炮孔均已完成爆炸,从而给该孔准备出了三个自由面,这就使得岩石爆破所需的抛散能量大幅度降低,并且选择合理的时间和孔间微差能够充分借助岩石自身破碎后的抛散能量增加与之相邻炮孔间岩
石在空中碰撞的次数,以达到改善爆破块度的目的。另外,在逐孔爆破的过程中,会形成多个自由面,而该孔的药柱在爆炸以后所产
生出来的应力波传至自由面以后便会出现发射,当应力波抵达药包位置时,反向拉伸波在传播的过程中会先与自由面接触,而后依次向药包位置所在的单孔爆破区域内的各点位处发生叠加,这样不但可以有效地提高拉应力强度,进而降低岩石在破碎过程中弹性变形能的损失,而且还能够显著降低炸药的单耗,岩石破碎的效果也获得了显著改善。
(二)逐孔起爆技术的特点
通过对逐孔起爆技术的原理分析可知,该技术具有以下特点:其一,先爆破的炮孔能够为后爆破的炮孔创造出一个自由面,这样可以显著提高炸药的爆破能量,进而达到增强爆破效率的目的;其二,爆炸应力波沿着自由面发生反射后,可以进一步增强岩石的破碎;其三,两个相邻的炮孔之间在起爆后互相碰撞、挤压,可以增强岩石的二次破碎;其四,爆破块度良好、大块度较低、二次爆破量相对较少,可以显著提高铲、运的工作效率;其五,能够有效地减少爆破地震波引起的危害。
二、逐孔起爆技术在露天大孔径中深孔爆破中的具体应用
(一)爆破器材的选用
导爆雷管选用orica公司出品的非电导爆雷管,该产品主要分为地表延时和孔内延时系统;对于露天矿区可以采用车制式乳化炸药,其入孔初温为70℃左右,而矿石在冬季中的温度约为-30℃,为此,孔内可选用400ms,长度为12-14m的导爆雷管,这种雷管属于复合管,其具有耐高温、耐油等特点,并且能够在-40℃~80℃
的矿岩温差范围内使用;地表雷管应当选用带有连接块的,这是因为借助连接块对相连的雷管进行依次引爆时,不会造成后续网络的破坏,从而无需对雷管进行掩盖处理,不但作业效率较高,而且安全性和可靠性也相对较高。
(二)爆破区域起爆网络设计
orica的产品一般都具有与之相配套的设计软件,可以借助该软件进行起爆网络设计,爆破顺序设计如下:其一,根据一定的比例将爆破区域内的炮孔输入到计算机当中,若是爆破区规整度较差时,可选择添加假设孔和台阶线;其二,确定起爆点和起爆方向;其三,确定地表雷管的延期时间;其四,将主控制排和分传爆列进行连接,使之形成起爆网络。
(三)起爆作业要点
在实际操作中,应当对以下几点加以注意:
1.对于200mm孔径,主控制排孔与孔间的延期时间应为17ms或是25ms,而分传爆列孔与孔间的延期时间则应为42ms或是65ms;对于250mm孔径主控制排孔之间的延期时间应为25ms或是42ms,而分传爆列则应为65ms或是100ms。
2.为了进一步增大后排的塌落度,可将列内最后一排的地表延期时间确定为100ms,这样便可以达到控制后冲和有效抛掷的目的。
3.若是以抛掷为目的进行爆破,控制排孔与孔之间的延期时间可取大值,如果是以破碎为目的进行爆破则应取小值。
4.在硬岩上进行爆破时,分传爆列孔与孔之间的延期时间可取
42ms或是65ms,而软岩则应当取65ms或是100ms。此外,孔与孔的间距较小且装药量较少时,延期时间应当取小值,若是间距小、装药量较大时应当取大值。
5.控制排与分传爆列的方向应当相反,两者之间的夹角应≥90度。
6.爆区内若是存在预裂孔时,它的起爆时间应当小于最后一个主炮孔地表雷管的起爆时间,这样能够避免预裂孔过早起爆造成主炮区网络损坏。
7.在进行模拟起爆时,应当以等时线相互平行且在一小时以内起爆孔数达到最少为佳。
(四)爆破效果分析
通过对逐孔起爆的爆破效果进行分析得出如下结论:爆堆的形状较为规整,整体移动效果良好,中间部位隆起的高度也可以满足铲装的要求;空自由面时起爆点前冲的飞石不超过60m;地表裂隙间的缝隙比较均匀,并且岩石破碎的块度较为均匀、松散度良好、大块率较低。与传统的v型起爆相比,采用逐孔爆破技术每年可节约50万元左右的采矿成本,其经济效益非常明显。
结论
总而言之,逐孔起爆作为一项新的爆破技术,其在矿山生产中有着良好的应用前景,而想要使该技术发挥出应有的效果,就必须使作业人员掌握一定的技能,这样能够有效地提高作业人员的技术素质和爆破水平,从而改善整体爆破质量,有利于提高矿山开采的
工作效率。
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