爆破技术在采矿工程中的应用探析
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摘要：爆破采矿技术的发展和应用，可以有效提高采矿的效率，减少工作人员的工作压力，推动采矿行业的发展。同时，为了保证采矿的安全进行，要对爆破采矿技术可能引发的安全隐患进行细致分析，并采取必要的预防措施，提高爆破采矿的安全性和可靠性，为各行各业提供充足的矿产资源，促进社会经济的稳定发展。
关键词：采矿工程；爆破技术；应用
中图分类号：D922 文献标识码：A
一、爆破技术的概述及原理
爆破作为一门科学技术应用很广，最常见的是在采矿开山，修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道。它是利用炸药爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构。特别是石方开挖、矿山开采等工程中尤为不可缺。目前，我国常用的爆破采矿技术中应用的炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药、水胶炸药等，其中硝铵类炸药的应用最为广泛。常用的起爆器材有电雷管、导爆索、导爆管等。
爆破采矿技术的基本原理为：炸药在外力的作用下发生爆炸，同时释放出大量热量并形成高热气体，利用炸药爆炸时产生的冲击力击破矿石。由于炸药爆炸时很容易造成安全事故，所以必须按照爆破的技术操作规范进行，并采取相应的安全防护措施。
二、爆破采矿技术中存在的安全隐患
1、地震
在一般情况下，位于地下深处或者是具有特殊地质条件的才会使用爆破采矿技术。所以在爆破中选择的位置不当可能会造成岩层结构破坏，严重的会造成地质灾害。
2、飞石
飞石可以说是在采矿中最危险的原因，在炸药爆炸冲击力的影响下，飞石的动能也是巨大的，可以说就像子弹一样，而且在爆破中产生的飞石是很多的，方向也是不确定的，严重的威胁工作人员的生命，必须要有严格的防护措施。
3、冲击波
炸药爆炸的一瞬间释放的能量是极为巨大的，在相对狭小的矿井环境中，会产生巨大的冲击波，如果没有采取必要的防护措施，可能造成设备的损坏和人员的受伤。
4、噪音
噪音是爆破施工不可避免的问题，但相对而言也是威胁最小的问题。一般情况下，采矿作业都在人跡罕至的野外环境中，噪音可以造成的影响微乎其微，采矿人员只需要做好自身的防护工作，就可以完全避免噪音的危害。
三、爆破采矿技术的发展和应用
1、无限分段起爆网路技术
在爆破采矿技术的应用中，经常出现多个爆破点同时保证的现象。为消除矿山开采工作的隐患，现代爆破采矿技术普遍采用无限分段起爆网路技术，即将非电导爆管爆破网路起爆，并呈现炮孔内外结合延时。由于无限分段起爆网路技术起爆前无法使用仪器设备检查，所以为确保起爆网路传播的准确性，孔外要采用连侧网路传导。
2、等离子爆破技术
等离子爆破技术属于新型的高端爆破技术，其基本操作十分简单：首先，在岩体上开出一个孔洞，向孔洞内部注入电解液，将一个可以重复利用的电极插入孔中。然后，通过电容器发出的脉冲功率，将电解液转换为高温高压的等离子火焰，对岩石进行爆破。这种爆破技术在实际运用中，有两种模式：其一，将设备放置在可以移动的二次碎石车上，对爆破后体积较大的石块进行二次爆破，主要用于地下矿和露天矿。其二，可以用来进行连续开采硬岩的爆破。例如，在对矿井通道进行清理时，可以使用携带爆破设备的矿车，沿矿道进行逐步清理，避免石块体积过大影响正常运输。
3、堵塞爆破技术
堵塞爆破技术在采矿的爆破中发展和运用的时间较长，传统的堵塞物质都是岩石的粉末和砂土，主要目的就单纯是为了堵塞炮孔，在爆破的效果和质量的提升上没有起到明显的作用。结合相应的研究和实验表明，将堵塞物质换成为水，不仅能够提升爆破的质量和效果，还能够降低爆破的成本。在对该技术进行运用时，要对水炮孔的实际情况进行勘察和研究，如果出现了封堵现象，可以将经过防水处理过的炸药包放到爆孔中，将里面的的水挤压出来，让炸药包和炮孔壁保持紧密的贴合，而如果炮孔中没有出现封堵，可以将防水炸药包放入到炮孔内，在向炮孔中注如水，直到合适的堵塞位置，例如，在对挖爆破孔的时候，可能出现较大的空隙，这样会影响爆破的质量，在这种情况下就可以使用堵塞爆破技术，用水对空隙进行堵塞，提高爆破效果。
4、水胶炸药爆破技术
目前我国采矿行业使用的炸药，一般都是钱油炸药，凭借其低廉的价格和良好的性能获得了广泛的应用。但是，钱油炸药在爆炸时，具有极高的可燃性，可能引燃爆炸产生的粉尘，造成安全事故，尤其是对于硫含量较高的矿床进行开采时，引燃的机率更大。因此，需要对其进行改进和创新，降低炸药的相对引燃性。使用水胶炸药，可以满足这一要求，避免二次爆燃事故的发生。例如，在对含硫量较高的煤矿进行采集时，可以采用水胶炸弹，从而避免燃烧事故，保证煤矿开采的安全性。
5、精确爆破技术
在我国建设长江三峡大坝时，要从山中开挖出一条水道，这个开挖的方量在4000多万立方左右，工程量巨大，因此采用的是深孔、预裂和光面爆破技术。该技术就是在主爆区爆破之前，沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，缓冲、预裂开以后，爆破振动波就传不过去了，不会对坡面造成危害，也可以保护那边坡的安全。光面技术，就是炸了以后，预留一圈保护层，打一排爆炸孔，把它炸掉。在我国，这种精确爆破技术发展很快，已经普遍应用与大型水坝的建设中。
6、电子雷管爆破技术
电子雷管和普通雷管存在区别就是，普通雷管在引爆之前使用化学物质的燃烧来延迟爆炸时间的，而电子雷管在设计制造中已延时的顺序进行编程处理，在进行爆破的时候，电子雷管就会根据编好的程序相邻的顺序号中进行延时间隔起爆。电子雷管的延时可以人为的设定在起爆器中。每一发电子雷管都有一个防护滤波器，滤波器都会和环行线一起进行工作，能够对爆破现场一些机械产生的杂散电流和无线电波进入到雷管电路带来的爆破影响和安全隐患进行有效的控制。电子雷管爆破精度较高而且安全性很高。
7、激光和光纤起爆系统
激光和光纤起爆系统尽管由两部分构成，但是是由同一台激光装置控制。通过对光纤母线和光纤脚线进行照射，从而引爆。作为一种新型的起爆系统，激光与光纤起爆系统的优势在于引用激光来做雷管起爆的能力，减少了杂散的电流对起爆系统的不良影响，从而减少了因为漏电造成的误爆事故。同时，人群不易受到激光照射的不良影响，进行远距离起爆也是这种起爆方法的优点之一。激光点火、续燃的功能较好，安全性能较高，现场不易产生火药残留的现象，而且效果与电雷管的效果基本一致，值得广泛提倡。
四、提高爆破技术效率的对策
首先要选择合理的爆破方式，起爆方式对于爆堆的分布状态、爆堆块度的均匀程度有着极大的影响。要根据现场爆破的实际情况、地理环境、岩石情况、气候因素等选择合理的起爆方式；其次要制定出适当的延期时间，比如露天采矿的深孔爆破技术通常采用较短的延时起爆；还要注意对飞石的安全控制，在采矿过程中，飞石主要产生于孔口与前排位置，所以，对于这两个位置要做好相应的防护措施；最后，要加强爆破现场的管理措施，通过强化管理手段，能够有效的提高爆破的装药质量，能够更好的控制爆破的每一个环节，从而提高整个爆破工作的施工质量。
结束语
爆破技术广泛应用于采矿工程，在国家的经济发展和建设中占有重要的地位。爆破技术在漫长的发展过程中，也逐步得到完善，随着新型爆破技术的研发和应用，现代爆破采矿技术的安全性也得到了显著的提升。
参考文献
[1]葛德志.爆破技术在采矿工程中的应用探析[J].黑龙江科技信息，2013，29：136.
（作者单位：重庆市地勘局205地质队）
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