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【摘要】露天煤矿爆破过程中经常会产生飞石、大块、根底等不良爆破现象,影响煤矿设备的损耗、人员的安全,对工程进度和煤矿经济带来不良影响,本文就这些不良现象产生的原因进行了分析,并提出了一些初步意见以供大家参考。
【关键词】露天煤矿;不良爆破现象;飞石;大块;根底
露天煤矿开采中爆破效果的好坏严重制约者后面的开采效率和成本,因此,各大煤矿也一直在不断的改良爆破的工艺,以减少不良爆破现象的产生概率,但飞石、大块、根底等不良爆破现象仍时有发生,不仅大大降低了采矿、运矿的效率及施工安全,增加了机器设备的磨损程度,而且有时也会迫使煤矿进行二次爆破,对其它作业产生影响并对人员、设备的安全产生威胁,尤其是露天爆破中产生的飞石即个别飞离较远爆破岩体常将设备击坏,甚至会损毁民宅或造成人员伤亡,对煤矿经济带来一定损失。本文经过对多年爆破事故的总结,对露天煤矿爆破中不良爆破现象产生的原因进行了初步分析。
1.露天爆破中产生飞石的原因
飞石一般是在露天台阶爆破时,个别破碎岩体受到过大的冲力飞射而出的现象,主要是由以下原因产生的:
1.1最小抵抗线不合理
实践中布设孔网时如果钻机摆位不准确就会造成实际钻出的孔位与设计产生偏差,进而使最小抵抗线变大或变小,进而在爆破时产生飞石,尤其是当孔位前移时飞石产生的概率更高。当然,有时候由于设计人员对岩性和地质结构及采用的炸药的性能了解不够透彻,设计时过于偏重理论计算,尤其时因为害怕产生飞石而将前排抵抗线设置偏大,也会致使最小抵抗线的设计不合理,造成飞石现象。
1.2炸药的填充不合理
一般情况下设计人员对炸药量的设计都相当合理,但是当岩层松软、台阶面内凹、钻孔区有裂缝或穿过破碎区时,设计人员往往会忽视炸药量的调整使药量不合理,进而形成飞石。
实际作业中如果炸药填充不够严实或因为装药时堵孔而造成炸药填充长度不足,又或孔口为彻底清理等,也可能会引起飞石现象的产生。
2.露天爆破中产生根底、大块产生原因
岩石破碎的程度是爆破质量好坏的一个重要参数,爆破后岩石破碎的程度应满足煤矿设备采掘的需求,而由于多种原因致使炸药在岩体空间及爆炸时间上的分布不均匀,炸药的性能没有充分发挥,进而产生根底、大块等不良爆破现象。
2.1大块产生的原因
爆破产生的气体从张裂的裂缝面泄漏出来或装药结构偏差较大,使爆破效果要求难以达到。详细来说有以下几中情况:
2.1.1当爆破孔位处在较大裂隙位置或旁边时,炮孔抵抗线就会减弱,致使炸药的能量过早的从裂缝面泄露出来,进而使爆破能量不足,又或者由于爆破位置分布不合理,致使同一爆破区在爆破时,产生拒炮或断炮的分界部位,使得岩石之间相互碰撞、挤压并破碎的效果大大降低,进而导致大块现象的产生。
2.1.2爆破时由于露天台阶的坡面受到上次爆破后冲力的影响,坡面裂隙进一步扩大,致使孔位质量不高,岩石在爆破过程中没有充分破碎并沿着裂隙面滑走,产生大块;并且由于后排孔一般会利用缓冲爆破来减震,而使后部炮孔的炸药的单耗比正孔区域低进而产生大块现象;临近爆破区域的未爆区特别是块状岩体,受爆炸冲击波的影响,其后冲垮落难以控制,而后冲垮落的物体大部分是大块形式。
2.2根底产生的原因
2.2.1同一爆破区的地质不同,如上下或前后岩石的硬度相差过大,一部分是硬岩,一部分是软岩或泥土,又或同一炮孔周围地质条件差异过大等原因,致使炸药爆破时产生的高压、高温气体顺着较薄弱的方向冲出,进而在硬岩的底部形成根底。
2.2.2顶盘的工作面未处于同一平面,有些钻孔深度不能达到足够超钻,使炮孔的孔底不能在同一水平面,超钻深度匹配度不足,而垂直孔的排间若有微差,前排钻孔达不到足够超钻的情况下,极有可能引起后排孔根底的产生。
2.2.3炮孔的填充不足,使爆炸时的爆破能量提早向上,致使爆破堆高度、密度过大,大量的大块堆积形成意义性根底。
2.2.4掌子面的爆破堆未进行清理,致使自由面偏少,产生挤压爆破现象并进一步对爆破后冲产生影响,使台阶的坡面角减小、地盘抵抗线过大,从而使前排炮孔的炸药作用不能有效发挥,产生根底现象。
2.2.5爆破实践中由于爆破材料的质量问题,如起爆管失灵、导爆管失效或炸药性能不足等,又或者起爆线路连接不好、起爆顺序不合理等原因都会产生断爆、拒爆现象,进而形成根底。
3.降低不良爆破现象的思考
针对以上不良现象产生原因的分析,笔者认为应从以下几方面来降低不良爆破现象产生的几率。
3.1优化设计
为了更透彻的了解炮区的地质状况,在设计爆破方案时,可以提前采用现代高科技技术对炮区地形、地质特征及结构进行详尽的调查,并结合工程施工地点、设备及附近居民的位置等情况来确定爆破规模、起爆方向、穿孔深度、装药结构及数量等参数,进而使爆破方案的设计更加合理、科学,以达到减少不良爆破现象的目的。
3.2提高钻孔的质量
钻孔的精度、质量严重制约着爆破质量的好坏,因此,施工时,应严格按照图纸操作并遵照工艺标准钻孔,并且炮孔钻完后,要有工程技术部进行验收,完全合格后再填充炸药,对于不合格的炮孔要进行修补,必要时调整设计方案。
3.3降低人为因素的不良影响
现场作业人员技术水平和意识水平的好坏对施工质量都有或多或少的影响,因此,在实践中不仅要对爆破材料的质量严格把关,还要提高作业人员的操作技术水平和安全意识,使他们能够严格按照操作规程、制度和标准进行作业,以降低人为因素对爆破质量的不良影响。
4.结语
露天煤矿的爆破是一个系统工程,其质量的好坏直接影响者工程的进度、成本和安全,因此,实际作业时要根据施工地段的岩石性质、形态等实际情况,确定最合理的科学爆破方法,并不断在实践中学习、总结,以期减少不良爆破现象的产生,进而不断提升爆破效果,提升露天煤矿的经济效益。■
【参考文献】
[1]刘宪权,康乐,左小宁.安太堡露天煤矿降低爆破根底及大块的技术措施[J].采矿技术,2007.
[2]沈兴玉,崔光峰,任昌胜,马文锋,穆念才,江兆峰.露天爆破大块率高及根底产生的原因及降低措施[J].现代矿业,2010.
[3]张国才.爆破产生根底大块的原因及采取的措施[J].大众科技,2009.
[4]赵国江.加强企业政工干部队伍减少浅析[J].现代企业文化,2009.
【关键词】露天煤矿;不良爆破现象;飞石;大块;根底
露天煤矿开采中爆破效果的好坏严重制约者后面的开采效率和成本,因此,各大煤矿也一直在不断的改良爆破的工艺,以减少不良爆破现象的产生概率,但飞石、大块、根底等不良爆破现象仍时有发生,不仅大大降低了采矿、运矿的效率及施工安全,增加了机器设备的磨损程度,而且有时也会迫使煤矿进行二次爆破,对其它作业产生影响并对人员、设备的安全产生威胁,尤其是露天爆破中产生的飞石即个别飞离较远爆破岩体常将设备击坏,甚至会损毁民宅或造成人员伤亡,对煤矿经济带来一定损失。本文经过对多年爆破事故的总结,对露天煤矿爆破中不良爆破现象产生的原因进行了初步分析。
1.露天爆破中产生飞石的原因
飞石一般是在露天台阶爆破时,个别破碎岩体受到过大的冲力飞射而出的现象,主要是由以下原因产生的:
1.1最小抵抗线不合理
实践中布设孔网时如果钻机摆位不准确就会造成实际钻出的孔位与设计产生偏差,进而使最小抵抗线变大或变小,进而在爆破时产生飞石,尤其是当孔位前移时飞石产生的概率更高。当然,有时候由于设计人员对岩性和地质结构及采用的炸药的性能了解不够透彻,设计时过于偏重理论计算,尤其时因为害怕产生飞石而将前排抵抗线设置偏大,也会致使最小抵抗线的设计不合理,造成飞石现象。
1.2炸药的填充不合理
一般情况下设计人员对炸药量的设计都相当合理,但是当岩层松软、台阶面内凹、钻孔区有裂缝或穿过破碎区时,设计人员往往会忽视炸药量的调整使药量不合理,进而形成飞石。
实际作业中如果炸药填充不够严实或因为装药时堵孔而造成炸药填充长度不足,又或孔口为彻底清理等,也可能会引起飞石现象的产生。
2.露天爆破中产生根底、大块产生原因
岩石破碎的程度是爆破质量好坏的一个重要参数,爆破后岩石破碎的程度应满足煤矿设备采掘的需求,而由于多种原因致使炸药在岩体空间及爆炸时间上的分布不均匀,炸药的性能没有充分发挥,进而产生根底、大块等不良爆破现象。
2.1大块产生的原因
爆破产生的气体从张裂的裂缝面泄漏出来或装药结构偏差较大,使爆破效果要求难以达到。详细来说有以下几中情况:
2.1.1当爆破孔位处在较大裂隙位置或旁边时,炮孔抵抗线就会减弱,致使炸药的能量过早的从裂缝面泄露出来,进而使爆破能量不足,又或者由于爆破位置分布不合理,致使同一爆破区在爆破时,产生拒炮或断炮的分界部位,使得岩石之间相互碰撞、挤压并破碎的效果大大降低,进而导致大块现象的产生。
2.1.2爆破时由于露天台阶的坡面受到上次爆破后冲力的影响,坡面裂隙进一步扩大,致使孔位质量不高,岩石在爆破过程中没有充分破碎并沿着裂隙面滑走,产生大块;并且由于后排孔一般会利用缓冲爆破来减震,而使后部炮孔的炸药的单耗比正孔区域低进而产生大块现象;临近爆破区域的未爆区特别是块状岩体,受爆炸冲击波的影响,其后冲垮落难以控制,而后冲垮落的物体大部分是大块形式。
2.2根底产生的原因
2.2.1同一爆破区的地质不同,如上下或前后岩石的硬度相差过大,一部分是硬岩,一部分是软岩或泥土,又或同一炮孔周围地质条件差异过大等原因,致使炸药爆破时产生的高压、高温气体顺着较薄弱的方向冲出,进而在硬岩的底部形成根底。
2.2.2顶盘的工作面未处于同一平面,有些钻孔深度不能达到足够超钻,使炮孔的孔底不能在同一水平面,超钻深度匹配度不足,而垂直孔的排间若有微差,前排钻孔达不到足够超钻的情况下,极有可能引起后排孔根底的产生。
2.2.3炮孔的填充不足,使爆炸时的爆破能量提早向上,致使爆破堆高度、密度过大,大量的大块堆积形成意义性根底。
2.2.4掌子面的爆破堆未进行清理,致使自由面偏少,产生挤压爆破现象并进一步对爆破后冲产生影响,使台阶的坡面角减小、地盘抵抗线过大,从而使前排炮孔的炸药作用不能有效发挥,产生根底现象。
2.2.5爆破实践中由于爆破材料的质量问题,如起爆管失灵、导爆管失效或炸药性能不足等,又或者起爆线路连接不好、起爆顺序不合理等原因都会产生断爆、拒爆现象,进而形成根底。
3.降低不良爆破现象的思考
针对以上不良现象产生原因的分析,笔者认为应从以下几方面来降低不良爆破现象产生的几率。
3.1优化设计
为了更透彻的了解炮区的地质状况,在设计爆破方案时,可以提前采用现代高科技技术对炮区地形、地质特征及结构进行详尽的调查,并结合工程施工地点、设备及附近居民的位置等情况来确定爆破规模、起爆方向、穿孔深度、装药结构及数量等参数,进而使爆破方案的设计更加合理、科学,以达到减少不良爆破现象的目的。
3.2提高钻孔的质量
钻孔的精度、质量严重制约着爆破质量的好坏,因此,施工时,应严格按照图纸操作并遵照工艺标准钻孔,并且炮孔钻完后,要有工程技术部进行验收,完全合格后再填充炸药,对于不合格的炮孔要进行修补,必要时调整设计方案。
3.3降低人为因素的不良影响
现场作业人员技术水平和意识水平的好坏对施工质量都有或多或少的影响,因此,在实践中不仅要对爆破材料的质量严格把关,还要提高作业人员的操作技术水平和安全意识,使他们能够严格按照操作规程、制度和标准进行作业,以降低人为因素对爆破质量的不良影响。
4.结语
露天煤矿的爆破是一个系统工程,其质量的好坏直接影响者工程的进度、成本和安全,因此,实际作业时要根据施工地段的岩石性质、形态等实际情况,确定最合理的科学爆破方法,并不断在实践中学习、总结,以期减少不良爆破现象的产生,进而不断提升爆破效果,提升露天煤矿的经济效益。■
【参考文献】
[1]刘宪权,康乐,左小宁.安太堡露天煤矿降低爆破根底及大块的技术措施[J].采矿技术,2007.
[2]沈兴玉,崔光峰,任昌胜,马文锋,穆念才,江兆峰.露天爆破大块率高及根底产生的原因及降低措施[J].现代矿业,2010.
[3]张国才.爆破产生根底大块的原因及采取的措施[J].大众科技,2009.
[4]赵国江.加强企业政工干部队伍减少浅析[J].现代企业文化,2009.