预裂爆破技术在矿山开采中的应用

骆威

摘要: 采矿爆破涉及从矿物中去除矿物岩石，然后根据技术要求将其爆炸成特定的爆破桩，然后将其分为特定的块大小，从而为采矿作业，装载和运输创造条件。预裂爆破可利用相邻爆破孔中爆炸物产生的应力和高压瓦斯爆炸的气楔效应（在下一次开挖过程中形成）沿相邻钻孔的轴线（在下一个挖掘过程中形成）破坏岩石。且表面稳定。在开挖区域的主爆破孔爆破之前，沿设计轮廓形成平坦的初步裂缝（根据岩石特征和地质条件选择预切割爆破参数时），孔距、分离系数和线荷载密度适当预裂的宽度达到1-2厘米。当形成初步裂缝时，对主爆破孔打底可以在一定范围内减小主爆破孔的地震作用。

关键词：预裂；爆破；矿山开采

一、预裂爆破要求

1.初步裂缝必须穿透地面并具有一定的裂缝宽度。对于中硬岩石，裂纹宽度应大于1.0cm，硬岩石的裂纹宽度应在0.5cm左右，但是，如果软岩石的裂纹宽度超过1.0cm，则减振效果不会大大提高。

表1 裂缝宽与岩石硬度对应表

中硬岩石	坚硬岩石	松软岩石
≥10mm	≥5mm	≥10mm

2.开挖后的预裂表面不平整的高度度不得超过15厘米。 预裂孔是预裂表面的不平整度的形成原因。它是衡量钻孔和爆破参数合理性的非常重要的指标，可以相对的进行一些检查和调整。

3.固位率最低为80%，且在矿井附近的岩石中不得有爆破裂纹、碎石。

二、预裂爆破技术

1.炮孔的直径一般在 50到200mm之间，对于深孔则要适宜的采用较大的孔径。

2.炮孔间距的大小最合适的是孔径的8~12倍，坚硬的岩石可以适当取小值。

3.不耦合系数建议取值为2~4，坚硬岩石可以取小值。

4.线装药的密度一般适合在取250到400g/ m之间。

5. 当前，药物包装的结构主要是分散并附着在爆炸线上的。分散的药卷之间的相邻距离不应超过50厘米或大于药卷柱的爆炸距离。 由于孔的底部具有更大的夹紧效果，因此必须将下部的药品包装加固为管线载荷密度的2至5倍。

6. 填充药物时，请勿在距孔约1 m的范围内填充药物。 如果填料段太短，则很容易形成漏斗，如果填料段太长，则可能不会爆裂。

三、注意事项

1. 预裂后在预裂表面附近的辅助孔或爆破孔的钻孔率较低，在实际的施工中，当地质条件不好时，应采取解决措施。这个问题主要与控制预裂电荷量和块长有关。

2. 预裂与爆破区域之间的连接问题

预破裂包装的结构主要采用间隙填充，爆炸呈指数爆炸。如果开挖区域的预裂孔和爆破孔立即爆炸，为了实现预裂效果，预裂区必须首先在区域d中形成一个环。用于初步裂化的爆炸代码的爆炸速度为6,000至7,000 m / s，或爆炸区域中使用的爆炸装置的爆炸速度的2,000倍/秒。 如果雷管和与初步裂缝相连的爆炸区使用不当，则由初步裂缝的初步爆炸产生的飞石会在爆炸区内爆炸之前破坏喷嘴。因此，预破裂的雷管部分比主爆孔的相邻部分快约100秒。

四、安全规定

1．爆破作业中使用的所有爆破设备必须符合国家或行业标准并且不可以使用没有经过授权的炸药。

2．应爆破矿山需要专门的爆破人员和爆破设备存放处。这些人员必须了解所使用的设备的性能，爆破技术和安全知识。

3．所有从事爆破作业的人员都必须经历过良好的培训，通过了测试并且持有爆破证书。

4．对于浅眼爆破，需要爆破说明。 它包括装料量，装料结构，包装长度，使用入门等。

5．爆炸地点符合以下条件，则禁止爆破： 屋顶可能会掉落或在斜坡上打滑。 通道坑洼不安全或被堵塞，存在进水或温度异常的情况，没有关于危险边界的警告，没有足够的照明或没有照明。

6．禁止执行爆破设备处理和爆破作业的工人穿着化纤服，并且禁止在夜间、大雾，雷暴，黄昏和露天爆炸。

7．装药时，要满足在安装填料包时，使用木制的炮棍。针线必须按照有关处理盲枪的规定进行处理。

8．包装时请遵守以下规则

装药后，必须确保包装质量，禁止无包装的爆破处理。 对于浅孔爆破，填充长度通常为孔深的1/3。 不能使用石头或易燃材料填充孔，不能损坏爆炸线。 禁止直接接触药品包装盒的包装材料或撞击爆炸性药品包装盒上的包装材料。9．炮响完之后，要经过充足的透风，才可以进入爆破作业地点。

10．在开始爆破工作之前，有必要确定危险区域的边界并设置清晰的警告标志。 地下爆破需要在相关通道中安装哨兵。 在回程的车道上设置了障碍物，并显示“爆破危险区，禁止进入”标志。

五、爆破器材的储运和治理

爆破器材存放的位置、结构和场所必须符合《爆破安全规定》的规定和要求，经有关部门检查批准后，还需要当地公安机关的批准。爆破设备的管理，储存，传输和运输必须按照《爆破安全规定》的有关规定执行。

检查后，必须及时销毁损坏的爆破设备或者是不符合国家标准的爆破设备。销毁爆破设备时，必须并撰写书面报告，记录爆破设备的名称和编号，销毁的原因，处理的方法，销毁地点和时间，并在相关部分报告。

六、爆破事故的预防

1．在爆破过程中保持爆破安全间隙不可避免地会产生爆破地震、空气冲击波，碎石飞行和有害气体，从而危害爆炸区域周围人员，设备，建筑物和井的安全。 因此，有必要确定爆炸危险的程度，并在爆炸设计中指定安全间隔。安全间隔主要包括爆炸地震的安全间隔，爆炸空气冲击波的安全间隔，单个碎片的安全间隔，电爆炸的安全间隔以及有害气体扩散的安全间隔。

2．在设计之前，您需要仔细设计并弄清楚情况。 在设计过程中，应确定最大允许剂量，然后公平地选择工艺参数，选择工艺延迟时间，并制定实际的爆破计划。 应采取措施防止爆破事故。

3．精心施工，各级员工必须持相关证件上岗，形成非常严格的管理制度。根据项目的性质，制定了各种安全系统，责任制和关键技术操纵规则。我们根据法规要求执行爆破设备检查并做好爆炸后的安全检查和处理。

4．加强安全治理，按照规定向治理部门提交报告等待批准，建立和完善严格的指挥治理组织，建立质量保证体系，为每个过程建立质量保证程序。

结束语

预裂爆破区对主爆破区中爆破应力波的反射吸收最多可将振动强度降低90％，而单个初步裂隙开裂仅可将振动强度降低70％至75％。在工程预裂爆破过程中，必须仔细分析工程地质结构、机械设备和施工能力等因素，合理选择预爆参数，以在各种地质条件下获得较好的预爆结果。

参考文献：

[1]中国力学学会工程爆破专业委员会.爆破工程[M].北京:冶金工业出版社.1992

[2]孙良誉.浅论深孔预裂爆破对煤层透气性影响。四川。煤矿安全与技术，2007

[3]孙进步.SHM端帮采煤机在我国露天煤矿的应用前景[J].神华科技,2012(8).