PDF下载
浅谈露天矿山精细化爆破技术

时延梓

新疆雪峰科技(集团)股份有限公司,新疆乌鲁木齐,830000

摘要: 如今,我国在矿山爆破方面还是有着很多不足的地方的,总体上来说还是比较粗放型的爆破,而且因为爆破理论还比较落后,缺少专业的爆破设计软件以及测量工作等,同时很多作业人员缺少相应的素质,爆破水平严重不足,在开展爆破活动的过程中往往主要依靠的还是工作人员的个人经验,定量分析则比较少,有着很大的随意性,导致在进行爆破后还会有很多的大块以及根底,工作面也不够平整,会造成矿石的损失,出现贫化问题,而且还会破坏边坡的稳定性,无法保证爆破的效果。下面我们就根据当前国内的采矿技术针对如何实施露天矿山的精细化爆破展开了深入的分析。
关键词: 露天矿山;精细化爆破;概述;技术应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157214
基金资助:
文章地址:

引言:

爆破是对岩石进行打破的常规方法,随着社会科技的发展,爆破技术也有了很大的进步,信息化、精细化以及环保化都是其发展的新的要求。不过如今我们的爆破技术还很粗糙,危险性还是比较大的。而采用精细爆破的模式则是为了对粗糙的爆破进行更精准的控制,控制抛掷、介质损坏以及爆炸能量释放等,确保爆破能够有比较好的效果。

1 精细化爆破的发展概述

精细化爆破这一概念是近几年国内提出来的,主要是体现在对于爆破的控制有了更高的控制标准与要求。精细化爆破讲究的就是定量的爆破设计以及精细的管理、施工。要对爆炸产生的介质破碎与炮制以及能量释放进行有效的控制,在保证爆破效果的同时,又要尽量降低其带来的有害影响 [1]。爆破机理是相当复杂的,而我国的爆破理论又比较落后,也没有比较专业的,包括设计软件与测量软件等,很多的操作人员本身的素质能力也不强,所以整体上国内的矿山爆破技术水平还是比较低的。在进行爆破设计的时候,通常都是依靠自身的经验,在数量上也有很大的缺陷。相关研究在进行包括人员对于自身的施工经验有着很大的依赖性,在进行操作的时候通常都比较随意,爆破作业经常会留下很多的大块以及根底,无法保证作面的平整度,经常会对矿石造成很大的破坏,损失也比较多,还会影响到边坡的稳定性,很难保证爆破的效果 [2]。西方国家的爆破技术水平就比较高,他们也经过了多个阶段,已经不再只是依靠经验进行爆破,而是采取爆破测量的方式。在包括设计方面也有了比较专业的软件来进行辅助,比如说激光测绘设备,3G激光扫描仪等,能够提升设计的效率以及测量的准确度,已经可以实现精细化的爆破。所以说我们应该进一步加大在爆破施工技术的软硬件方面的投入,提高技术水平,要采用更加先进的爆破测量仪器,要对国外的先进经验,成功经验进行借鉴,结合着自身的发展情况,探索出适合国内的矿山爆破技术。这对于提高矿山爆破的安全性,获得更好的爆破效果都是非常有意义的。

2 露天矿山精细化爆破技术发展现状

大型的露天矿山开采基本上应用的都是微差爆破模式,在进行爆破作业的过程中,所需要的设备主要就是高效的胶带运输机、旋回破碎机以及大吨位汽车,如今,更是开始广泛应用自动开采技术,爆破工艺的自动化、数字化程度也越来越高,并且还大量地应用电子雷管与高精度导爆雷管,大大地提升了矿山爆破作业的安全性 [3]

3 露天矿山精细化爆破技术应用研究

3.1 爆破技术应用的定量设计

在进行矿山资源爆破实验操作的过程中要采用专门的设计软件,比如说GPS、QED等,利用这些软件结合着破碎机入口的石块厚度,以及爆破条件等定量的去设计爆破系统,对爆破后的矿石块度分布进行合理的优化。在进行爆破设计时还应该分析岩石的分布、装药的类型还要钻孔情况等,同时还要细致地验证爆破假设,在此基础上对爆破系数进行优化。首先,对地质结构进行勘查。在进行爆破以前必须先对地方的地质结构情况进行深入、全面的调查,对岩石结构进行测量,这些将是进行爆破设计、操作的重要参考依据。其次,对炮孔抵抗线进行测量。在进行装药以前需要通过激光测试仪对炮孔抵抗线进行测量,收集相关的信息,然后利用分析软件建立它的断面图,方便进行爆破装药设计时进行应用。再次,对爆破的能量分布情况进行模拟。炸药的能量、分布以及强度都与岩石的损坏情况有关系。所以利用爆破分析软件对装药炮孔附近能量的分布情况进行分析,就可以对炸药能量在炮孔垂直面上的分布情况进行模拟,这样就可以对装药的结构以及量的合理性进行判断。最后,预测、分析爆破的有效效应 [4]。在进行露天矿山的爆破时就会出现爆破振动、飞石以及冲击波之类的有效效应,所以必须要采用更加精细、科学的参数,对爆破飞石的投掷范围进行预测,这是非常有必要的,而以上这些都可以通过相应的公式进行计算。

3.2 爆破施工精细化

根据现场的环境和条件进行定量化设计,可以获得比较好的爆破预期效果,而要想实现这种效果,还需要精细地进行爆破施工,要应用先进的技术以及设备来进行相关工作活动。采用先进的、专业化的测量设施,比如说爆速仪、激光测绘仪等,对于爆破施工的开展都有积极的作用,能够提高施工的安全和质量,防止因为某些细节问题对事故效果造成不良的影响。

(1)布孔。进行爆破施工前必须要先做好各项的准备工作,在准备好以后才能开始施工,工作人员需要对岩石的厚度、硬度进行检测,在按照标准的爆破公式对孔的直径以及间距进行计算,要合理地设置各个炮孔的位置,要准确地测量炮孔的直径以及深度,控制好炮孔的间距,合理地进行炮孔的布设,确保炮孔的空地所处水平一致。

(2)钻孔。在完成对于炮孔位置的确认以后,就是要进行钻孔作业,因为矿区的岩石分布并不一样,所以施工人员都必须要意义地进行现场勘查,确定岩石的硬度,然后再确定具体的钻孔方案,通过先进的设施进行钻孔,钻机配备了电子显示仪,能够实时对钻孔的深度、宽度等数据进行测量与现实,这样施工人员就可以根据需要进行调整,保证施工的效果。在钻孔结束以后,必须要进行检查,确保深度、直径都符合要求,采取措施对其进行保护,不要进入杂质。

(3)炮孔验收。要实现精细化爆破作业,就需要控制好钻孔的精度,这是很关键的,要知道,岩石的情况以及钻机的性能等都会对钻孔情况产生影响,而操作人员的水平也与钻孔的位置以及深度的精度有关,所以,为了保证钻孔的质量,保障钻孔的效果,需要通过下面几项措施来进行强化:一方面,钻孔施工过程中,采用先进的钻机和炮孔测量的仪器保证钻孔的质量,再对操作人员进行专业知识与技能的培训,并制定相应的考核机制,针对实际测量出的钻孔结果对操作人员进行考核,提高钻机手的责任意识,使其深刻了解到钻孔精度的重要性[5]。另一方面,炮孔钻好之后进行验收,使用吊尺及其他测量工具,量出炮孔的深度以及是否存在其他影响爆破效果的物质,尽量减少误差。

4 结语

总之,随着信息技术的快速发展,爆破设备的总体水平和技术得到了一定的提升和创新。同时面对以往爆破操作存在的问题,越来越多的技术形式和技术手段也开始被人们应用到爆破研究领域,矿山爆破精细化发展成为一种必然趋势。所以,技术人员需充分引进先进的管理理念和手段,并结合近几年我国在爆破工程上的实践经验,来进一步探索出露天矿山精细化爆破技术,丰富精细化爆破的理论依据。