1、浅谈定向爆破技术在露天采矿工程中的应用 摘要：在进行中定向爆破施工过程中，采用较适宜的采矿设备和起爆技术，选取精度高的起爆器材、合理的孔网参数和延期时间，并加强穿孔装药现场管理，提高了爆破效果。本文主要探讨定向爆破技术在露天采矿工程中的应用。 关键词：定向爆破，露天采矿，工程 在露天矿生产过程中，采矿的爆破工作是影响露天矿生产的一个重要环节。良好的爆破效果，可以提高采掘效率，减少设备的磨损，为后续的采装和运输工作创造良好的条件，对强化露天开采，降低矿石成本，提高露天开采的经济效益等，都具有重要意义。 1 定向断裂爆破原理 利用 ABS 聚能管改变巷道周边眼的装药方式和方法，控制爆裂方向，即在周
2、边眼装眼时，将炸药放在用 ABS塑料制成的聚能管内，对炮眼实行不偶合装药，使聚能管本身对爆轰力产生瞬时抑制和导向作用，并通过切缝提供瞬态卸压空间，使爆轰压力在切缝处形成高能 流，集中在巷道轮廓线方向定向传导释放，使其沿巷道轮廓线方向优先产生裂隙并定向扩展，使周边眼眼孔之间形成贯穿裂隙，达到定向断裂目的。定向断裂爆破技术是在不改变原有的设备配置及施工工艺的情况下，改变光面爆破周边眼参数及装药结构，实现岩巷掘进周边定向断裂控制，提高光面爆破质量。 所谓定向爆破 (directional blasting)是严格控制爆破作用方向，使介质按指定的方向抛至并堆积在预定的位置上的爆破技术。 定向爆破的基本
3、原理是：药包爆炸时土岩介质将沿着药包中心至自由表面的员短距离的方向。 也就是沿着最小抵抗线的方向抛出。因而设法控制最小抵抗线的方向，并将介质抛掷指定的方向和位置，就可达到定向爆破的预期目标。 2 定向爆破施工工艺 2.1 爆破参数确定 爆破参数确定的依据。爆破参数的确定应满足有较高爆破效率，爆破后巷道的轮廓应符合设计和施工的要求，岩面不应有炮震裂隙。崩落的岩石不抛掷太远，块度均匀，岩堆集中，有利于打眼与装岩平行作业和单行作业。 2.2 严格按爆破图表布置周边眼 要求周边眼够深和抵抗均匀，角度平均，保持眼底落在同一平面上。辅助眼或二圈 眼要有足够的深度，以免造成周边眼利用率下降。正确加工切缝药包
4、，切缝药包应由放炮员在制作炮头时，预先做好，并严格按有关说明操作，不得随意改变。加工时，注意炸药与管底平齐以及雷管起爆方向。 2.3 炮眼深度 炮眼深度直接决定着每个循环的进尺量，也就是决定着掘进中钻眼和装岩等主要工序的工作量和完成该工序所需要的时间。所以，它是决定每班循环次数和能否实现正规循环作业的直接因素。 2.4 最小抵抗线 炮眼眼距与最小抵抗线间的相对比值有着非常重要的作用。比值过小，爆破时岩体容易沿炮孔 连线方向产生破裂，而最小抵抗线方向的岩石却得不到充分破碎，从而产生大块，甚至造成超挖；比值过大，则可能使炮孔之间的岩石爆不下来，出现岩埂。因此，爆破参数一定要根据工程爆破的要求和环境
5、条件，慎重确定。 3 影响爆破效果的主要因素 爆破是目前采掘工程中破碎岩石的主要手段。在爆炸的作用下，岩石被破碎，从而达到预期的目的。要想达到理想的爆破效果或改善爆破质量，就必须正确分析影响爆破的各种因素，利用有利因素，避开不利因素。 3.1 炸药的性能 影响爆破效果的炸药性能参数主要有：炸药 爆速、爆炸气体生成量及装药密度等。 3.2 装药结构 不同的装药结构可改变炸药的爆炸性能，从而引起爆炸作用的变化。 常用的药包有延长药包和集中药包两类。 (l)延长药包。由于它的几何形状特征，爆炸时其冲击能量主要集中在径向上，而在轴向上能量分布较少。只有在药包带有集能穴时，才会有轴向聚能流，轴向能量分布
6、复杂而不均匀。因此，延长药包爆破时，岩石破碎的均匀程度不好，易出现大块和破坏不足的现象。 (2)集中药包，又称球形药包。集中药包爆炸时，其爆炸能量在各个方向上分 布较均匀，可呈同心球状多向传播，这对于降低炸药单耗、改善爆破块度都是有利的。实验证明，球形药包特别适合于实施 “ 漏斗爆破 ” ，便于获得较高的爆炸能量利用率和较均匀的破碎块度。因此，应根据不同工程目的，采用不同几何形状的药包，以达到最佳爆破效果。 空气间隔装药可以减弱爆破作用对孔壁的破坏，延长爆破作用时间，对达到某些特殊爆破目的十分有利，并可以改善爆破效果。空气间隔装药一般有轴向空气间隔装药和环向空气间隔装药两种。 (1)轴向空气间
7、隔装药。这种装药的特点是结构简单，可使炮孔轴线方向上炸药分布得 比较均匀，爆破块度均匀，因而可使炸药单耗有所降低，这种装药结构多用于深孔爆破。 (2)环向空气间隔装药。这种装药结构也叫不藕合装药，它能更均匀地降低炮孔壁所受到的爆破作用，有利于保护围岩不受破坏，因此，常用在光面爆破、预裂爆破等爆破中。 4 定向爆破技术在露天采矿工程中的实施效果 控制冲击波可从控制爆破冲击波的产生源及其传播途径采取 “ 堵 ” 、“ 导 ” 两个方面的预防措施。 1)控制一次起爆炸药量，从 “ 空间 ”( 分散布药 )， “ 时间 ”( 分段起爆 )两个方面，将爆区总药量均匀分布到各个 爆破部位，使爆炸能量最大限
8、度地得到有效利用，将耗于爆炸冲击波的无效能量减至最小限度。 2)选定合理的最小抵抗线方向和数值，优化爆破参数，改进装药结构，确保填塞质量等，使每个药包的爆炸能量都能得到充分利用。 3)不在清晨，傍晚等有利于空气冲击波传播的气象条件下实施爆破。 在靠近修小线、公路、煅烧窑及村庄这一带，通过采取以上措施，不断实践，不断总结。施工进度、爆破效果及安全控制方面都比预计要好，爆破振动效应、爆破飞散物、爆尘、爆破冲击波及爆破有毒有害气体等都得到了有效控制。除有少部 分大块外，无飞石，无前冲，无后冲，爆堆松散、集中，爆堆已倒向设计方向。爆破实施期间，未与周边村民发生一次纠纷，未伤及周边村民的房屋、人员、畜牧及其它设施，未伤及周边私人老板的煅烧窑，爆破松方未堵塞被爆山体下面的公路，最令人满意的是距离爆区最近处只有 8 10m 的 3.5 万 V 修小线及电线杆完好无损。 参考文献 史雅语，金骥良，顾毅成 . 工程爆破实践 M. 合肥：中国科学技术大学出版社， 2002. 聂志龙 . 工程爆破效果影响因素分析 J. 河北水利， 2006(4)： 33-34.
