露天水泥石灰石矿山爆破技术的创新与应用分析

露天水泥石灰石矿山爆破技术的创新与应用分析

严振勇

广东爆破工程有限公司广东省广州市510700

摘要:在石灰石资源的开采过程中,强调爆破技术的创新性应用,应在不断完善安全措施的基础上实现方法的突破。文章从逐孔爆破技术的创新与应用谈起,对相应的间隔装药技术、起爆网络设计、爆破微差间隔进行深入的分析,为相关的工程操作提供具体方法,实现创新技术的高效应用。

关键词:石灰石矿山;爆破技术;露天矿山;逐孔爆破

引言

随着科技水平的发展,工程领域中逐渐涌现的了大量的先进方法,在投入实践的过程中,对原有的技术操作进行了全面的革新,使效率与安全水平得到了全方位的提升。其中,在石灰石露天开采的爆破技术中,逐孔爆破技术的革新显得尤为突出,是提高工程水平,完善安全系数的重要内容。

一、逐孔爆破技术的原理与创新

(一)逐孔爆破原理

在矿上的开采与爆破工程中,逐孔爆破技术以其自身的高效低耗特点成为了主要的技术方法。在具体的实践中,这项技术的原理主要包含以下三点因素。

1.应力波叠加

通过对逐孔爆破技术的研究,可以发现在整体爆破的过程中,前后爆药包之间存在着数十毫秒的起爆延迟,这一点直接导致前次爆炸的应力震动会对后续的引爆产生一定水平的影响。这种应力波在相互叠加的过程中,产生相互的作用,使整体的爆破呈现出更好的破碎效果,提升整体完成率[1]。

2.自由面爆孔

在研究过程中还发现了关于爆破孔自由度的问题,进行爆破时,如增加爆破炮孔的自由度水平,爆破效果也会相应的增加。在这一研究基础之上,针对各个爆破点上的自由面进行深入的探讨,不难发现爆破漏斗作为新的爆破面的作用,这就使得整体的自由面由原有的1个变为3个,并对抵抗线和冲击方向造成相应的影响,从而实现对块度的影响,使开采石灰石的效率以及质量水平得到提升。

3.控制爆破振幅

在采用逐孔爆破技术的过程中,在材料使用的效率上较原有方法有明显的提升,使用的炸药分量较少。通过爆破震动理论与萨道夫斯基公式的研究应用,在爆破其他数据不发生改变的情况下,单次爆破炸药用量的缩减,可以有效地减少震动的振幅,以此体现出逐孔爆破的原理特点。

(二)逐孔爆破的起爆网络设计

在逐孔爆破进行中,对于起爆点的设计主要可以分为两类,一种是地表延期的逐孔起爆。另一种是以孔内延期方式的逐孔起爆网络。在进行石灰石矿采开采的过程中,就是利用这两种起爆网络爆破时的时间间隔以及相应的配合,产生时间差,最终完成引爆网络设置的。

在将这两种方式进行配合协调的过程中,首先,应当注意对地表延期微差时间的控制,使其在整个爆破计划中保证科学与合理性水平。其次,要对孔内的延期爆破进行必要的设计,对受爆破区域的规模与相应的雷管段数进行管理。再次,要在整体的爆破网络中注意最为核心的系统连接,并对相应的操作内容进行处理。一般情况下,应在爆破区的第一排安置拥有较多自由面,并适应爆推整体移动的爆孔位置,使其作为整个爆破计划的起爆点。以此实现排间延时的设定,使得整体爆破的质量水平得到有效的保证。

另外,在进行爆破工作时,要以具体的矿山实际条件作为设计依据,使爆破孔的设计位置更加合理。在爆孔设置上,以其布置的特点可以将具体的布孔方式分为方形布孔法、矩形布孔法、三角形布孔法三种类型。虽然这三种布孔方式都可以很好的完成爆破任务,在具体的实际应用中,又因其各自表现出的不同特性,而有着具体的应用性特点。

在方形布孔方法与矩形布控方法完成相应的爆破任务后,现场爆破区域所产生的大块石灰岩较多,会对后续的工作开展产生一定程度的影响。并且由于其爆破过程中会在不同爆破孔之间产生死角,故而无法实现对于石灰石岩体的全面挤压,使得产生超挖与欠挖的不良现象,降低开采质量水平[2]。与这两种方法形成鲜明对比的三角形布孔法就具有明显的设计优势,在完成爆破工作之后,会保证受爆区域的爆堆呈现出良好的状态,并形成较为松散、匀称、形状合理的石灰石岩体,也有效的控制了大块岩体的产生,使得后续的挖掘以及运输工作更加方便,从而提高了整体挖掘工作的效率、质量水平。

(三)逐孔爆破的合理微差间隔

在安排爆破的过程中,要通过合理的计算方式,对爆破微差的间隔时间进行控制,这一点是研究爆破合理化的中要内容。将时间进行合理的设置,可以很好的将整体爆破质量进行控制,使开采工程的效率水平得到发挥,并降级震动程度,控制安全稳定性上有突出的优势表现。在尽心具体的设置过程中,应当对以下几点问题进行细致且全面的考虑,第一,开采区域下石灰石岩体的基本特征。第二,石灰石掩体中存在的裂隙以及其延展情况。第三,爆破孔整体网络的设置参数数据。第四,爆破移动的时间。

在对微差间隔的时间进行设置之后,基本可以保证逐孔起爆过程的质量水平,通过爆破自由面的增加,可以使爆破所产生的能量得到充分的利用,使其操作效率得到发挥[3]。

二、间隔装药与安全技术的应用

(一)间隔装药的技术应用

连续装药技术,是当前我国石灰石矿山开采中最为常见的装药方式,但在实际操作的过程中,会消耗大量的炸药,而且在一些特殊的地质条件中,还会出现过度破碎的问题,所以,存在着较为突出的局限性水平。近年来,随着市场竞争的激烈化,炸药成本也逐渐走高,传统的装药方式已经不能满足市场的实际需求,必须以更加高效的技术方式进行替代,使能耗与环保水平达到较高的效果。

间隔装药方式相较于原有的装药方式得到的炸药块度更加均匀,产生的大块也相对较少,在堆积形状上也有着明显的优化,在控制炸药块度的同时,使得爆破的震动水平降低。根据数据统计资料,采用间隔装药方式,可以在成本消耗上较连续装药节省20%,从而减少必要的爆破费用,使整体石灰石开采的成本大大降低,提升开采效率。

(二)爆破安全措施的应用

在进行爆破管理的过程中,一定要注意对于器材所有环节的安全管理,并严格按照规定对每一环节进行细化管理,使开采顺利进行的同时,保证整体的安全系数。首先,在爆破进行中,一定要做到白天开展工作,并避免恶劣条件下的开采作业。其次,在开采之前,要在场地周围布置明显的红旗作为指示,提醒外界人员此处在进行爆破作业。第三,在准备爆破之前,要通过扬声设备对周围的过往人员和居民进行必要的提示,防止发生意外情况对爆破工作造成影响,而产生不必要的人员、经济损失。

总结

安全措施是保证创新技术应用的基础,也是实现技术落地的关键性因素。同时,在逐孔爆破技术创新下,通过合理的起爆网络设计、爆破合理微差间隔的布置以及间隔装药技术的辅助作用下,实现了露天水泥石灰石矿山爆破技术的全面创新,进行方法升级的同时,推动了整体开采工程的质量水平发展。

参考文献:

[1]刘金刚.石灰石矿山爆破技术的应用[J].资源信息与工程,2018,33(01):110-111.

[2]祝光标.预裂爆破技术在石灰石矿山工程上的应用[J].信息记录材料,2017,18(10):25-26.

[3]董瑞丰,郝汝铤.聚能准光面爆破技术在石灰石矿山边坡保护中的应用[J].中国水泥,2016(01):111-113.

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