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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
  • 浏览:5130
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

露天矿控制爆破技术的应用分析

2020-10-15 16:56:47 工程地质学 李万虎
资料简介

摘要:在露天矿爆破施工中,环境保护以及成本控制至关重要,通过推广 精细化施工 , 应用控制爆破技术,选择适宜类型的炸药,优化装药结构,能有效 提升爆破质量, 减少对周边环境所造成的不良影响, 提升采矿经济效益。因此,亟需对控制爆破技术在露天矿爆破施工中的应用方式进行详细探究。

露天矿控制爆破技术的应用分析

李万虎

中国葛洲坝集团易普力股份有限公司 重庆市 401121

摘要:在露天矿爆破施工中,环境保护以及成本控制至关重要,通过推广精细化施工,应用控制爆破技术,选择适宜类型的炸药,优化装药结构,能有效提升爆破质量,减少对周边环境所造成的不良影响,提升采矿经济效益。因此,亟需对控制爆破技术在露天矿爆破施工中的应用方式进行详细探究。

关键词:露天矿;爆破技术;应用

1控制爆破技术概述

控制爆破技术指的是选择适宜的爆破技术和爆破工艺,对爆破能量以及爆破规模进行有效控制,保证爆破施工中所产生的震动、噪音、飞散物等均符合爆破施工规范要求。控制爆破施工会对采矿区域边坡结构稳定性、采矿生产效益产生较大影响,爆破工序繁琐,容易受到地质条件的影响。但是,在露天矿爆破施工中,控制爆破技术具有良好的应用优势,可对爆破成本以及爆破区域生态环境进行有效控制。

2露天矿山爆破技术应用研究

2.1爆破技术应用的定量设计

在开展矿山开采爆破实验时应用专业的设计软件,如ShotPlus,根据爆破后岩石块径、炸药能量、钻机设备条件等对爆破参数进行定量化设计,优化爆破后的矿石块度分布。另外,在爆破施工时还需要综合考虑岩层的分布条件、钻孔角度和装药结构等,在对爆破假设充分验证的情况下不断优化爆破系数。

第一,勘查地质结构。在矿山爆破施工前应调查研究当地的地质结构,测量岩石方位角和构造面的产状,作为爆破参数设计的参考资料。第二,测量前排炮孔抵抗线。在装药之前应用专业的测量仪器来测量前排炮孔抵抗线,根据设计软件生成直观的炮孔抵抗线断面图,为爆破参数设计提供重要参考支持。第三,爆破分布能量模拟。炸药的能量、强度和分布情况能够在一定程度上衡量岩石的破损程度,通过专业设计软件能够详细的分析出装药炮孔周围能量的分布状态,并通过模拟炸药能量在炮孔垂直面的分布来判断出装药量和装药结构的设计是否合理。第四,爆破有害效应的精准化预测分析。露天矿山爆破会产生飞石、冲击波和爆破振动等有害效应,为此,在爆破施工前,根据经验公式计算爆破飞石的抛掷距离、爆破冲击波安全距离、爆破震动质点位移等,结合《爆破安全规程》最小安全警戒距离设计出精细的参数。

2.2钻孔及验收

根据爆破设计中孔径、孔排距、角度和超深等参数,现场布置炮孔,确保孔底落在同一水平面。运用先进的钻孔设备根据孔网参数组织钻孔施工,精细化爆破技术中钻孔的精度是需要严格控制的,在钻孔的过程中一定要保证钻孔的精度和质量,因为钻孔的位置、深度不仅会受岩石特点、钻机性能的影响,还会受到钻孔人员操作技术水平的影响。为保证炮孔的质量,可以采用以下措施:一是,钻孔施工过程中,采用先进的钻机和测量仪器保证钻孔的质量;二是对操作人员进行专业知识与技能的培训,制定相应的考核机制提,提高钻机手的责任意识;三是,炮孔钻好之后组织验收,使用吊尺及其他测量工具,量出炮孔的深度以及是否存在堵孔、水孔、裂隙、溶洞等情况,尽量减少误差;四是做好炮孔的保护工作,避免其他杂质进入炮孔中。

2.3炸药的选择与装填

为提高爆破施工质量,实现专业设计软件的技术优势,充分释放炸药能量,节约生产成本,应选择合理的炸药类型、装药结构、起爆方向等。结合露天矿地质条件合理选择乳化炸药、膨化炸药、铵油炸药等炸药类型,确保炸药与岩石波阻抗相匹配,高效利用炸药释放的能量;根据岩石特性、炸药类型和设计参数,合理选择连续装药或间隔装药;根据专业设计软件模拟情况选择正向起爆或反向起爆,一般露天矿爆破施工使用反向起爆,因为反向起爆时,爆轰波的传播方向和岩石运动的方向一致,有利于在自由面形成反射拉伸应力波,增强自由面岩石的破碎效果,同时,爆轰气体不会立即冲出,爆炸能量得到充分利用,增大爆炸作用力和作用时间,提高炮眼利用率,降低炸药消耗量。

2.4使用斜孔爆破技术

根据研究发现,在对露天矿边坡进行控制爆破时,可应用斜孔爆破技术,与垂直爆破方式相比,斜孔爆破的应用优势比较多,爆落块度大小比较均匀,并且在爆破施工完成后,边坡结构稳定性较高。在斜孔爆破技术的实际应用中,虽然打孔方式复杂,但是能够达到良好的控制爆破效果。

2.5光面爆破技术

光面爆破是一种爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的控制爆破技术。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔,并采用不耦合装药或其他特殊的装药结构,在开挖主体爆破后,光爆孔内的装药同时起爆,从而形成一个贯穿光爆炮孔且光滑平整的开挖面。基本原理是控制炸药的爆破作用,使猛度做功形式更多地转化为爆力做功形式,降低炸药爆炸的初始冲量,从而减少对炮眼眼壁岩体的破坏,并控制爆破裂缝沿预计方向发展。

在露天矿光面爆破施工中,应注意以下几点:(1)对于相邻两孔应注意避免壁面出现残留。(2)对于相邻孔间壁面的平整度误差应控制在15cm以内。(3)严格控制周边眼装药量,保证装药量分布均匀。(4)采用微差技术进行起爆,确定合理的开挖顺序,为光面爆破施工创造临空面。(5)对半孔率进行有效控制,如果岩体节理裂隙不发育,则半孔率应达到50%以上;如果岩体存在节理裂隙发育,则半孔率应控制在50%~80%之间。

3爆破技术应用管理精细化

第一,在爆破现场检查和核对。参考“一炮三检”制体系,对装药前、爆破前、爆破后三个环节进行严格的监控,只有上一环节操作符合规定才能够进行下一个环节的操作,将影响爆破操作的因素及时控制。第二,实施标准化作业。爆破标准化操作程序将爆破工作标准操作流程和基本步骤按照统一格式进行描述,进而为后续爆破作业操作提供重要指导支持。爆破标准作业操作程序将爆破工作分解为多个工序的内容,每一个工序都有指定的标准,标准规范下能够更好的指导作业人员操作。

结论

随着信息技术的快速发展,爆破设备、民爆物品、施工技术的总体水平得到了一定的提升和创新。因此,技术人员要充分运用先进的理念和技术,开展精细化的矿山爆破工作,将控制爆破技术理论与实践相结合,进一步提升露天矿控制爆破技术的安全系数和经济效益。

参考文献:

[1]付晓强,陈岐范,陈程,等.煤矿冻结立井爆破振动信号时频特征精细化提取[J].煤矿安全,2018,(6):226-229.

[2]李建华,赵晓伟,高立媛.我国大型露天矿山精细爆破管理体系构建[J].现代矿业,2019,(3):84-85+101.