1、精细化逐孔起爆技术在改善城市建设中山体爆破的应用摘要：随着对毫秒逐孔起爆技术研究的深入以及新型爆破器材的研发，逐孔起爆技术被提出并得到广泛应用，极大地推动了城市建设中山体爆破技术的发展。 1这里笔者将从理性分析，结合实践施工中的经验，来探讨该技术在具体使用时，就应确立的评价标准，树立的理念和精细化逐孔起爆技术的相关关键性问题进行了有益的探索。 关键词：精细化;逐孔起爆;城市建设 应用; 中图分类号： P633 文献标识码： A 1 引言: 新型的爆破器材层出不穷，为逐孔起爆技术带来可能，并使该技术深入推进。当今，在关注生产成本的同时，人们更关注低碳、可持续发展。逐孔起爆技术在爆破生产中因其独特
2、的优势，尤其是生产成本的降低和对爆破有害效应的有效控制，值得推广。而如何改善爆破效果，让精细化落实到设计、技术、施工的实处是广大爆破作业人员一直在探讨的一个难题。通过理性分析、现场实践，我们认为精细化逐孔起爆技术在改善爆破效果上，应确立科学评判标准，树立精细爆破理念，在技术设计上应运用现代科学理论和模拟手段，切实在完善设计、精细施工上下足功夫。 2 爆破效果评价标准 爆破工作是城市建设中的一个至关重要的工序，爆破成本在城市建设中占有较大的比例，爆破质量的好坏对其后续工作，如采装、运输、破碎等工序的生产效率和成本也有关键性的影响。目前对山体深孔爆破效果的评价，不外乎如下三种方法：用挖装设备的效率
3、来评价；根据爆破对周围环境的影响的评价；优化爆破成本来评价。 2在此基础上应结合持续发展和现代对山体开采的生态化、绿色化要求，加重对各种有害效应的有效控制和综合分析。在此基础上，求得整体效益的最大化。毫无疑问，逐孔起爆技术因其炸药利用率高，爆炸应力波的特殊叠加、干涉、空间补偿等优势，在改善爆破效果和取得良好经济上有独特优势，也是精细化爆破的应有之义。如何有效结合，在关键技术上取得突破，意义深远。 3 精细爆破在设计中的体现 “精细爆破”是根据精细化工的提法，在爆破领域的一种移植。谢先启教授是这样定义的：精细爆破，即通过定量化的爆破设计和精心的爆破施工，进行炸药爆炸能量释放与介质破碎、抛掷等过程
4、的精密控制，既达到预定的爆破效果，又实现爆破有害效应的有效控制，最终实现安全可靠、绿色环保及经济合理的爆破作业。该概念强调定量化的设计和精心施工，达到的目标是精密控制、安全可靠、绿色环保和经济合理。 “精细爆破”到底是一个概念，还是一项技术呢？若是单纯的概念，则弱化了精细爆破的积极含义，边缘了精细爆破的实践性和严肃性，减弱了其对未来爆破发展的意义。若是技术，则又减弱了对整体爆破设计和施工的宏观指导。因此，我认为，精细爆破首先是一个概念，也是一项技术，更是一个体系（系统 System） 。这个体系在设计方面至少应包含如下内容：（1）支撑精细爆破的基础理论，过去的爆破理论经验的成分多，现在需要的是
5、可推导的理论而不是经验的总结；（2）支撑精细爆破的爆破设计方法。这个设计方法应该是建立在精细爆破理论研究的基础上的一种理性分析或模拟软件的再次论证、完善；（3）支撑精细爆破的起爆技术和起爆器材，尤其是高精度雷管、电子雷管的推行。 （4）支撑精细爆破的监测、反馈和评价方法。因此，在设计和施工当中确立精细化爆破的生产理论，并注重在各个环节得到体现。 4 精细化逐孔起爆技术在城市建设中的实现途径 4.1 基本情况 城市建设中，有的山体为石灰石，但自然边坡极不规则，矿石质量好，矿岩普氏系数 f=6-8。矿山生产爆破采用中深孔台阶爆破技术，台阶高度为 17m，钻孔设备为 KQ-200 型潜孔钻机。其孔网
6、参数为，底盘抵抗线 D6.5m，孔间距 a=6m,排间距 b=5m，超深 2.5m，炮孔填塞为 4-5m。 4.2 实现的主要技术途径 4.2.1 前沿临空面的处理 该矿自然边坡不规则，前沿风化卸荷严重，节理裂隙发育不均。如果前沿临空面不好，造成前沿抵抗线太厚并且不均匀。过大易留坎，达不到设计高程，当前段不能完全破碎，会造成爆破石碴向后挤压，爆破后冲作用加强，对永久边坡产生较大振动，造成损伤；过小的抵抗线易形成飞石，造成安全隐患。采取的主要措施有：一是清理干净前沿风化物和堆积体。对于不均匀的部位用小钻进行爆破，使之坡面平顺均匀；二是爆破区前沿孔的钻孔参数。在临空面自然坡度比设计角度小时，布置
7、2-3 排孔进行加密，倾角由缓至陡逐渐过渡至设计角度。 4.2.2 起爆网路的选择 逐孔起爆技术技术起爆方式一般采用地表延期和孔内延期。为保证爆破网路的安全，孔内延期一般要求大于地表延期的最大时间。根据山体实际情况和现有国产的高精度毫秒非电雷管类型，该矿孔内延期 400ms的高精度毫秒非电雷管，地表延期分为孔间 17ms 延期和排间 42ms 延期非电雷管。为确保准保性，在排间实施延期搭桥。 4.2.3 利用 Voronoi 网格技术优化起爆顺序 Voronoi 网格技术优化起爆顺序，主要遵循以下原则：一是是否具有最小抵线；二是对于将要爆破的炮孔所在块体是否具有最大的自由面；三是后继爆破的炮孔
8、是否满足上述 2 个条件。 3在确定延时顺序时，主要考虑岩石性质、孔网参数等因素。参照 Orica 公司提出的经验曲线4 ，通过现场实验，得出孔间延时在 3-8ms/m，排间延时在 8-16ms/m范围内较为科学。 5 结语 实践证明，使用逐孔起爆微差爆破技术具有明显的优越性，通过优化设计、精细施工，科学管理，使精细化爆破落到实处，切实降低了城市建设中的综合成本，进一步推广和使用该技术，符合低碳、可持续的发展要求，取得的经济效益和社会效益是显著的。今后需要进一步解决的问题： （1）逐孔起爆技术可提高炸药的利用率，因此如何在此基础上，对山体原有爆破参数进一步优化，提高单孔爆破量，达到提高炮孔利用
9、率、获取更好经济效益的目的。 （2）如何根据不同的岩石性质，综合考虑孔网参数、岩体破碎和移动等因素的影响，深入分析爆破震动信号数值特征，总结规律，选取更为合理的孔间、排间微差延时时间，并提高延期雷管的精度，最终达到爆破时间段内爆破震动能在一定程度上互相消减的最佳效果。 参考文献： 1付天光.逐孔起爆微差爆破技术的研究和实践J.工程爆破，2006（2）：28-31. 2陈星明.逐孔起爆技术在黄山石灰石矿山上的应用J.工程爆破，2010（4）：15-17. 3余晓东.逐孔台阶爆破设计与优化软件开发J.爆破，2010（27）：37-40. 4王志华.澳瑞凯公司高精度导爆管雷管及逐孔爆破技术的应用J.矿业快报，2005（11）：43-44. 作者情况：乌鲁木齐民族干部学院兵种教研室讲师 讲师 助教
