预裂爆破技术在矿山开采中的应用探析

赵宽

摘要：矿山开采活动逐年递增，应用预裂爆破技术于开采作业，有利于稳定边坡结构。本文在预裂爆破技术介绍基础上，分析预裂爆破技术指标，并总结矿山开采中预裂爆破技术实践问题，最后提出技术应用的基本要求、注意事项及安全措施。希望矿山开采者和技术实践者从中借鉴经验，确保矿山开采任务又好又快完成，进而扩大预裂爆破技术实践范围。

关键词：矿山开采;预裂爆破技术;应用分析

近年来，矿山开采作业在安全、效率等方面提出较高要求，对于开采人员来说，应适当创新开采技术，以便满足低风险、高效率的生产需要。当前预裂爆破技术备受业内人士关注，此项技术在安全开采、科学爆破、岩体结构稳定等方面独具优势，能够促进矿山开采活动常态化进行，推动矿山事业良性发展。可见，该论题探究的现实性意义十分显著，具体探究如下。

一、预裂爆破技术基本介绍

工程爆破技术细分多种，其中预裂爆破技术适用于露天矿产开采、基坑开挖、隧道掘进等。此项技术应用原理：土方开挖环节，爆破人员设计轮廓线、起爆贯穿性裂缝，经振动力度掌控完成轮廓标准化开挖任务。预裂爆破作业实践满足爆破轮廓边界与设计轮廓边界相一致的要求，基本上不会出现超挖、欠挖现象。此外，预裂爆破技术具有岩体结构完整、边坡结构稳定等作用。该技术在露天矿山开采中广泛应用，真正满足大量开采、安全开采等需要。随着矿山开采要求的不断提高，大直径深孑欲裂爆破法相应优化，一定程度上能够扩大应用范围，保证我国矿山开采的安全性和规范性，最终矿山生产业经济效益和社会效益将同步提高。

二、矿山开采中预裂爆破技术指标

（一）钻孔技术指标

炮孔直径一般为5cm～20cm，根据开挖工作面孔深情况适当缩小或扩大直径。孔径确定后，以此为依据调整炮孔距离，正常来说，炮孔距离是孔径大小的10 倍大。当岩体质地柔韧，则炮孔距离适当扩大。例如，某矿山位于地质构造带转折区（断裂构造主要是逆断层），构造方向西南向，且褶皱平布。钻井机型号为 XHR，预裂孔直径为 10cm，牙轮钻孔20cm。开采台阶期间设置孔径10dm，主爆区孔距30dm～35dm，主爆孔排间距30dm。从整体爆破效果优化角度来看，控制爆破工作面炮孔直径/药卷直径约3.0，如果岩层结构松散，则不耦合系数适当扩大。

三、预裂爆破技术在矿山开采中应用分析

（一）常见问题

预裂爆破技术为矿山开采提供技术支撑的同时，在安全管理、技术管理等层面存在一定问题。矿山开采以安全为前提，一旦发生安全事故，则参与者的生命安全无从保障，并且经济损失无法估量。预裂爆破期间易发生突发事件，原因分析可知，从业者安全意识有待强化，所执行的爆破行为与实际要求相违背，再加上，爆破管理者急于求成，导致管理实践流于形式，进而增加安全隐患。技术管理阶段，部分管理者因经验匮乏、管理能力不强而影响技术实践效果，最终爆破理论与爆破实践脱节，这对矿产资源高效开采起到阻碍作用。现今，矿山开采存在多种爆破技术联用现象，如果技术管理者顾此失彼，或者技术管理宽泛化，那么爆破技术利用率将大幅降低，使得矿山开采活动被动进行，这对矿业经济长效发展将带来负面影响。日后矿山开采难度会逐渐加大，且爆破技术不断升级，对于管理人员来说要端正工作态度，与时俱进创新技术管理方法，如其不然，矿山开采水平得不到提高，且工程爆破技术价值片面彰显。

（二）基本要求

预裂爆破技术优势要想全面发挥，需要技术实践者在矿山作业环节遵循相关要求，否则，会增加开采作业风险，导致矿山生产非常态化推进。要求一，适当控制贯通裂缝宽度，根据岩层软硬度调整宽窄度，正常情况下，预裂缝宽度在5dm～ 10dm 之间。在此期间，经现场试验记录振动波值，根据最佳贯穿裂缝减震效果确定裂缝宽度。对于技术实践者来说，避免主观臆断和经验爆破，严格根据试验结果调整开裂度。要求二，工作面不平整度在1.5dm 之内，一旦大于这一数值，说明预裂爆破设计缺乏合理性，必将钻孔参数调整工作具体落实。要求三，预裂面爆破显见率大于83%，附近岩体结构爆破裂缝彻底排查。要求四，爆破网络。践行双导爆索模式，导索在各孔间有序连接，其中，主爆孔由非电雷管引燃、爆炸，单响量在0.15t 之内。

（三）注意事项

露天矿山预裂爆破技术实践环节注意相关事项，在保证安全生产前提下高效完成爆破任务，以便为后续爆破作业奠定良好基础，从整体上提高矿山预裂爆破水平。

一方面，导爆索引爆的注意事项。爆破连线以间隔装药结构为参考，最佳爆破效果呈现应满足前提条件，即预裂区爆响快于爆破区爆响速度，控制导爆索爆破速度约6500m/s，实际上，该速度值为传爆管爆轰速度三倍。需注意的是，细致检查雷管，如果雷管规格不达标，或者雷管质量较差，那么预裂爆破会出现提前或者延迟现象，最终扰乱矿山生产顺序，并极易威胁矿工生命安全。此外，连接预裂区、爆破区线路时，针对主爆区爆破时间延迟处理。

注意事项二，预裂孔角度调整的注意事项。因为爆破阶段会产生较大冲击力和振动力，所以预裂孔角度发生明显变化，对此要快速、妥当调节预裂孔角度，使其保持稳定状态。

在此期间，客观分析各项影响因素，并记录角度变化情况，使预裂角适中调节操作有方向进行，进而缩短角度调节时间。现场钻机冲击器外径与开挖内径、钻杆外径间契合度会改变预裂角;开挖面预裂角经测量非90°，意味着外力不同程度分解水平力和垂直力;当卡瓦内径>钻杆外径，经水平方向作用力影响，轴线位置定会改变，进而新卡瓦开孔度缓至约0.5°。对于技术操作者来说，应在既定设计角度的基础上增加约1.5°。

（四）安全措施

1、加大安全管理力度

矿山开采对安全工作高度重视，基于此，企业应制定安全管理制度，并强化安全意识，以便规范安全管理行为。首先，严格检查准备进场的预裂爆破设备及技术，即根据相关规范和行业标准进行质量检验，一旦发现炸药不合格，或者器具存在安全隐患，应及时向上级汇报，深究相关负责人责任，直到炸药、器具质量达标。其次，组织系统化培训。围绕预裂爆破技术操作要点传递理论知识及相关技能，使爆破技术在作业实践中有效化、安全化应用，避免出现边坡结构失稳、安全事故发生等现象。除技能培训外，面向全体矿工进行安全教育，使其在爆破作业中佩戴安全装备，尽最大可能减少人身伤亡现象。最后，实施监管制度。针对预裂爆破技术实践行为和安全管理情况全过程监管，以此提高技术效用，争取在短时间内完成少作业量、高效爆破任务。

2、掌握技术管理技巧

预裂爆破技术精细化管理的重要性不言而喻，爆破施工化预裂爆破技术管理方案，以便正向指导预裂爆破行为。以浅眼爆破为例，管理者参照爆破说明书获知相关参数，经现场调查掌握实践情况，据此了解预裂爆破技术可行性，待技术实践阻力消除后践行爆破施工行为。技术作业实践阶段，让专职人员负责装药、填塞、孔深把控、起爆线路保护等内容，避免出现盲炮现象。一般来说，预裂爆破技术规范化管理十分关键，对此要严格筛选爆破人员，通过从业资格证查证、爆破经验调查等方式为其提供参与机会。此外，成立专业化、高素质预裂爆破队伍，以便为矿山爆破提供可靠的人才支持。即便爆破环节出现突发事件，队伍人员能够临危不惧，运用理论知识和丰富经验有效应对，最大限度控制预裂爆破技术不利影响，避免经济损失扩大化。

四、总结

综上所述，矿山开采规模逐年扩大，为实现高效开采、安全管理目的，国控矿业开发投资有限公司从实际情况出发，灵活运用预裂爆破技术，以此优化矿山开采效果。我国矿山事业持续发展期间，预裂爆破技术实践者要不断细化技术指标，将安全管理工作落實于过程，促进矿山经济持续发展。日后预裂爆破技术在矿山开采活动中会大范围应用，确保工程爆破水平大幅提升。

参考文献：

[1]王有安. 预裂爆破技术在矿山开采中的应用[J]. 冶金管理，2018.

[2]李磊. 双预裂孔爆破在高瓦斯低渗透煤层中的应用研