煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用

张金宝

摘要：现阶段，在露天煤矿的生产工作中经常需要使用到爆破技术，因为爆破技术的效果好坏直接影响到生产成本、经济效益和采矿效果，所以实际上各单位都在积极改进自身的爆破技术，而逐孔起爆技术就是现阶段较为理想的起爆方法。因为逐孔起爆方法可以充分的利用炸药所产生的能量，减少地震波的作用，有效降低成本，所以该方法在目前已经取得了较好的爆破效果，得到了业内的肯定。基于此，本文着重探讨煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用。

关键词：煤矿采矿;逐孔起爆;应用;对策

1、前言

逐孔起爆技术是目前在露天煤矿中效果较好的起爆方式，最近几年随着各采矿单位或企业的研究发现，逐孔起爆技术相比于传统的起爆技术来说使用的炸药量并不多，并且其爆炸产生的地震波也很小，一方面可以较好的维护露天矿区的边坡稳定性，而另一方面也有效减少了成本投入，提高安全性。因为逐孔起爆技术的优势，现阶段很多单位都开始针对于该技术进行研究，这使得逐孔起爆技术技术已经逐渐成为露天煤矿爆破的主要发展方向，本文就以此为核心来展开探讨。

2、逐孔起爆技术的相关概述

2.1逐孔起爆技术概述

所谓逐孔起爆技术，其实际上归类于微差爆破技术，因为所有的爆破弹药都是相对独立的，当起点的炸药开始引爆，而随着一定延时和传播，后续炸药也会随着引爆，先爆炸的炸药为后爆炸的炸药提供了一定的自由面，这使得爆破产生的应力波将会不断的在新的自由面上进行反射和传播，这种反复利用爆炸所产生的引力波的流程将进一步扩大炸药的使用效果，也就意味着其将使用比传统爆炸方式更小的炸药量而达到相似或者更强的爆炸效果。当然，因为其主要利用的是在不同自由面之间反射的引力波来进行爆破，所以实际上其所产生的振动也并不大，这就使得被爆破的岩石互相之间更加碰撞，达到了较好的爆破效果[1]。

2.2逐孔起爆技术的作用原理

逐孔起爆技术的应用中，相邻炮孔之间的延期时间以毫秒记，而这种时间差内的爆破将会产生能量场叠加效应，同时增加的自由面更是优化了爆破效果，提高减震效果。以三排炮孔的逐孔起爆方法为例。起点处的爆炸可以看成是单孔的漏斗爆破，而在爆炸產生应力波和气体的引发下，岩层之中也会产生爆破漏斗，在岩石本身的缝隙下，引力波和气体将会持续作用并扩大缝隙，进而引发岩石之间的分离。当然，在起始爆炸所产生的的岩石分离情况下，炮孔内的高温高压气体还无法引发岩石的显著移动，所以该阶段只是产生大量缝隙。在后续炮孔被相继引发后，自由面的增多使得爆破引力波方向的破碎作用被增大，增大了破碎作用，岩石将进一步被破碎。当然，因为逐孔起爆在毫秒级，所以应力场的叠加将进一步加大对岩石的破碎效果，而因为破碎的岩石块有充足的动能，在各自之间的平碰撞之间又加大了破碎力度，进而达到爆破效果[2]。

3、实现逐孔起爆的方法

3.1孔内延期逐孔起爆

根据具体的工程情况，施工单位在炮孔内设置好高精度导爆管雷管，这样可以有效的达到延期的效果，确保炸药可以顺次起爆。通过孔内延期逐孔起爆可以避免使用地表雷管，也就意味着其在地表的爆破网络相比于其他方法来说更加简便，爆破网络在发散和衔接时也就更加方便，提高了容错率。炮孔之间的先后起爆顺序全部都根据孔内的高精度导爆管雷管来完成，所以高精度导爆雷管质量必须要较好，并且保证每一段长度的设计都和炮孔之间的延期时间相匹配。

3.2孔外接力逐孔起爆

相比于孔内延期逐孔起爆来说，孔外接力逐孔起爆的各个延期雷管都安排在孔外，设置地表延期雷管来实现衔接，而孔内的导爆管雷管具有相同的延期时间，或者是通过瞬发雷管来引爆。该方法不需要注意雷管的段位，因为其使用的雷管都是相同的，这也就意味着其在使用和装药上更加方便。当然，孔外接力逐孔起爆的问题在于其接力次数较多的情况下可能会引发较多的爆炸冲击而造成地表链接线的损害，进而导致较为严重的事故[3]。

4、逐孔起爆网络设计

在对逐孔起爆网络进行设计的过程中，单位需要根据炮孔内部的导爆雷管和地表延期雷管的具体参数来对延期时间来进行设计，这是逐孔起爆网络设计的重点所在。施工单位要根据露天矿和周围环境的具体情况来选择最好的延期时间，并且分析导爆雷管的段位是否可以满足相应的延期需求，达到减少成本、提高利润的目的。具体设计过程需要分为两个流程，即分别是逐孔起爆顺序和地表延期雷管的联接。首先，需要在爆炸区域第一排自由面较多且适合爆堆整体移动的位置选择合适的起爆点，将第一排炮孔作为控制排，以此为标杆来设定合理的岩石顺序。地表采用单管联接、孔内采用双管延时的方式来控制起爆顺序。需要注意的是，因为控制排传爆方向和各传爆列传爆方向是相反的，所以其之间的夹角必须要大于90°。其次，在地表延期雷管的联接中，需要首先联接各传爆列的地表延期雷管，并且要从每一列最后引爆的炮孔开始朝着控制排的方向进行联接。在每一列联接完毕之后就可以联控制排，通过控制排最后的炮孔朝着起爆点联，地表延期雷管联接的过程中，其开口部分必须要朝上，地表管塑料链接块两侧30厘米左右的导爆管和地表管要成90°[4]。

5、合理微差间隔时间的确定

合理微差间隔时间的确定关乎振动波和爆炸效果，所以必须要对该值进行确定。一般来说，在工程上会使用两方面的数据来进行设计，即分别是孔间延时和排间延时。对于前者来说，如果是高硬度高脆的岩石，因为这种岩石对振动波的反应时间短，这也就意味着其孔间时间短。而对于软且高塑性的岩石则相反。因为不合理的时间间隔意味着应力波在自由面上的拉伸强度将会缩减，也就导致了其对岩石的作用较弱。如果孔间延时较短的话，裂隙就会在第一时间出现在炮孔中，岩体将会被推开。在爆炸孔之内的延时时间如果没有达到合理的值，那么就会直接引发炮孔独立作用的情况，这就导致炮孔之间的衔接出现问题，无法进行碰撞和连锁。当然，在目前的爆炸工程中，对于逐孔起爆的设计中，孔间延时一般都在3-8m/s，而硬岩则较短。其次应该是对排间延时进行设计。为了能够提高爆炸效果，排之间的延期时间应该要保证较长，而该时间的设计比较依赖于岩石的性质，这是由于岩石之间的差异导致了其动态反应时间也有一定差异，在较大的波动范围下很难进行确定。根据经验可以确定的是。在8ms/s抵抗线下，岩体爆炸后会阻碍其他岩体的碰撞和爆炸，所以应该要保障在该数据之上才可以达到较好的起爆效果。需要注意的是，如果该值较大的话也会导致爆炸停止的问题，其上限值经过多次试验分析应该要在15ms/m抵抗线以下。

6、结束语

综上所述，本文探讨了煤矿采矿工作中逐孔起爆技术的应用内容，分析了该技术的原理和背景，并提出了其在使用过程中的形式、网络设计和合理微差间隔时间的确定要点。可以说该技术在矿山开采工程中有着较好的发展前景，具体的技术措施的优化和完善还需要相关单位能够做好研究。

参考文献：

[1]于江浩.逐孔起爆技术在胜利露天煤矿中的应用研究[D].辽宁工程技术大学，2015.

[2]于江浩，宋子岭.逐孔起爆技术在露天煤矿深孔爆破中的应用[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2015，34（04）：438-441.

[3]张成忠，王辉聪，林野，陈亚强.煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用[J].科技资讯，2013（29）：101-102.

[4]付天光.逐孔起爆技术应用基础研究[D].辽宁工程技术大学，2010.