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【摘要】随着科学技术的不断发展,对石灰石矿山的爆破技术要求也越来越高。如果没有及时发现并处理好爆破产生的问题,就将严重影响爆破效果。本文从溶洞对爆破作用的影响、处理方法及爆破技术研究等几个方面进行了分析。
【关键词】楼宇智能化；电气工程；自动化；运用
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
近年来，由于矿山业的不断发展，岩溶发育石灰石矿山钻孔爆破技术得到了人们的广泛关注。虽然我国在此方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进，在科学技术突飞猛进的新时期，加强爆破技术的研究,对提高我国岩溶发育石灰石矿山爆破安全作业水平有着重要的意义。
二、溶洞对爆破作用的影响
能量的泄漏是溶洞对爆破的主要影响之一，如果在爆破作用范围内有较大的溶洞，就会发生能量的泄漏，由于爆生气体向附近的溶洞内泄漏，使其炮孔压力迅速降低，从而导致其它方向的裂隙停止发展，如果药包埋设在溶洞附近，有时会改变抵抗线的大小和方向，影响抛掷方向，导致爆破不均，产生大块和飞石。
导致拒爆。被裂缝和溶洞连通的两相邻炮孔的装药产生殉爆时，如果采用导爆管微差起爆网络，爆轰波就会反向传递，改变原设计的起爆顺序，并可能导致成片拒爆。当第二排炮孔起爆时，由于A、B间的溶洞，A孔炸药的爆炸使第二排的B孔炸药殉爆，从而使爆轰波反向传递，引起第3排炮孔拒爆。
三、處理方法
1、了解溶洞的大小和位置以及矿石的品位
（1）首先确定采场实施爆破作业区域面，编制爆破设计，设计的审查和报批，同时着手施工准备。
（2）按设计确定的孔网参数，现场技术人员在钻工的配合下用米尺，测定每个孔位，做出标志。
（3）用仪器测量每个孔位的深度（包括超深值），并做出标识。
（4）标识牌的制作：
①50cm的螺纹钢做为立柱（土建废弃的），地面以上保留约35cm以上；
②标识牌采用防水的硬胶套，规格为128mm×91mm；
③标识牌和立柱采用扎丝连接
④正面标识：技术人员按设计用彩笔标明采准面、孔深、倾斜角度。背面是钻工穿孔记录：溶洞或夹层的位置；
（5）钻孔时，钻工按要求负责将钻孔的岩粉收集装袋，并做好标识，技术人员负责取5~8个孔的样品进行送检化验，确定矿石品位，合理配矿。钻工将眼孔覆盖好，防止石块滑落，提高成孔率，确保整体爆破效果，提高挖装效率。遇到溶洞或夹层，在标识牌上标明其位置。
2、在布置药包时，避免溶洞对药包的影响
在溶洞中放置药包，采用准80mm的PVC管（每根长度3.8m）装药进行调整，确保药包的连续性，与其邻近药包同时起爆，阻止主药包向溶洞大量泄能。
3、溶洞布置药包方法
首先通过标识牌确定溶洞位置，在底部时，可直接放置，将PVC管一端用胶带封好，放入眼孔内，另一端用绳子系好，装满粉状岩石改型铵油炸药后，慢慢地放到底部，经过处理后可正常连续装药，在中部时，可先将溶洞下部的眼孔装好药包后，再用PVC管装药过渡。确保药包的连续性。
四、爆破技术研究
1、孔网参数
岩溶地质条件下岩石的裂隙往往比较发育，再加上溶洞的存在使实际需要爆破的岩石减少，可以用较少的炸药爆破较大的矿岩体积。因此，可以选用较小的炸药单耗或采用较大的孔排距。
2、装药方案
宜采用间隔装药，由于岩溶的作用，常常造成装药时炸药不能在钻孔内均匀分布，使得爆破能量分布不均匀，在爆破后，有的位置岩石过度破碎，有的位置岩石块度又过大。通过间隔装药，在经过或接近溶洞的位置不装药，而在没有溶洞影响的位置连续装药，使炸药能量最大限度地作用于被爆岩石上，能较好地提高爆破效果。装药时注意以下事项。
(1)在开始装药作业之前作好准备工作，除了按设计要求准备好炸药、雷管以外，还要准备好必要的处理溶洞所需的用具，如吊绳、PVC管、皮尺或测量绳等。
(2)装药人员在装药前首先应该仔细观看钻孔标识牌，了解将要装填钻孔的详细情况，用测量绳或皮尺检查炮孔是否与标识牌上的内容相同。
(3)当溶洞位于钻孔的底部时，可以将一节长1.5～2.0m、一端封口的PVC管，在另一端的管壁上对称的拴上吊绳，使封口的一端朝下，用吊绳吊住PVC管缓慢下放，同时用测量绳或皮尺测量下放的深度，当封口端位于溶洞的上边缘时停止下放，在孔口处固定住吊绳，使溶洞的上部开口被堵住，如图1所示。这时再将粉状乳化炸药缓慢倒入钻孔，即可避免炸药流入溶洞内而造成漏药，从而防止炸药不能沿钻孔上升的现象产生。
图1 溶洞位于钻孔底部时PVC管的使用
(4)当溶洞位于钻孔的装药段时，可以先将溶洞下部的炮孔装好炸药，再将一节PVC管放入孔内，此时要注意PVC管的长度一定要大于溶洞垂直方向的长度，这样才能保证PVC管在孔内保持直立，起到连通被溶洞隔断的钻孔的作用。如果溶洞上下壁之间的长度L小于1.0m，可以继续在管内连续装药，如图2所示;如果溶洞上下壁之间的长度L大于或等于1.0m，为了防止炸药爆炸时向较大的溶洞空腔内大量泄能，造成浪费，可以在管内装入岩粉或者直接用两端封口的PVC管隔断炮孔，当通过溶洞后再装入炸药，如图3所示，这种装药结构相当于间隔装药，被间隔开的两段药柱需分别放入起爆药包，防止因装药不连续而产生拒爆。
图2溶洞位于装药段且L＜1.0m时PVC管的使用
图3溶洞位于装药段且L≥1.0m时PVC管的使用
(5)当溶洞位于填塞段时，对装药基本上不产生影响，但是如果溶洞的空腔过大则对炮孔的填塞会造成影响，可能出现放入大量填充材料炮孔依旧填不满的现象，这时也可以考虑使用PVC管穿过溶洞，再用填充材料堵塞炮孔。同时为了防止因溶洞的影响使填塞段的约束作用减弱，应在炮孔的顶部添加覆盖物，以防止冲炮。
(6)在没有PVC管的情况下，在装药段也可以把80mm乳化药卷一节接一节的串连起来绑牢、固定在吊绳上，然后把药串缓慢送入炮孔内穿过溶洞，吊绳的上端固定在孔口附近，形成连续不耦合装药结构。为了消除间隙效应，应注意在连续药柱中布置2个或多个起爆药包，以防止长柱装药在与孔壁存在间隙的情况下发生传爆中断而引起拒爆的现象，如图4所示。
图4 无PVC管时串连药卷的使用
(7)当溶洞或夹层中充填有泥土时，钻孔在通过泥土后直径变小，孔壁也变得不光滑，这种情况下如果装入乳化药卷可能会因摩擦力增大而卡在炮孔中造成堵孔。如果位置较深，往往因为炮杆的长度不够而难以处理。这种情况下应避免在炮孔内装入卷药，而应该缓慢地往炮孔内倒入粉状炸药，并随时用测量绳或皮尺检查炸药上升的高度，以确保装药顺利通过溶洞或夹层。
3、起爆方式
宜采用孔内高段位、孔外低段位接力的导爆管联线方式，孔内雷管的延期时间应大于或等于孔外传爆雷管接力时间之和，这样可有效避免由于2个炮孔之间因为有溶洞或裂隙贯通而引起炸药殉爆，从而避免产生大面积拒爆的现象。在实践中采用逐孔起爆的方式，孔内用MS10导爆管雷管，孔外用MS2导爆雷管逐孔接力起爆，即使因为溶洞或裂隙发生炸药殉爆，也只是临近炮孔的起爆顺序发生紊乱，避免出现跳段或发生大面积拒爆的现象。
五、岩溶发育石灰石矿山钻孔爆破技术的建议
1、高精度雷管是逐孔起爆技术得以实现的先决条件，因此，进一步提高其延期精确性能更加充分地发挥孔起爆技术的优势。
2、岩溶发育石灰石矿山爆破工作中，常见的拒爆事故大都与溶洞引起的殉爆有关，通过高精度雷管实现逐孔起爆能有效的避免此类事故。
3、逐孔起爆技术能改善爆破效果，降低爆破震动，降低爆破大块率，爆破块度更均匀。
4、逐孔起爆技术虽然有利于爆破震动的降低，但是随着爆破规模的扩大，雷管延期误差的叠加，以及节理裂隙和溶洞导致的孔间殉爆影响，可能出现同一时间有多个炮孔起爆的现象，导致爆破震动的叠加。
六、结束语
通过对岩溶发育石灰石矿山钻孔爆破技术研究，进一步明确了钻孔爆破技术在岩溶发育石灰石矿山中的方向。因此，在岩溶发育石灰石矿山的后续爆破中，要不断提高爆破技术的研究，促进岩溶发育石灰石矿山领域的发展。
参考文献
[1]殷延军 逐孔爆破技术在金堆城露天矿的应用 工程爆破 2004年
[2]陈星明 型露天采石场中深孔爆破方案优化设计 工程爆破 2012年
[3]郭学彬 岩溶发育区微差爆破孔间殉爆引起拒爆的分析 中国矿业 2005年
【关键词】楼宇智能化；电气工程；自动化；运用
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
近年来，由于矿山业的不断发展，岩溶发育石灰石矿山钻孔爆破技术得到了人们的广泛关注。虽然我国在此方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进，在科学技术突飞猛进的新时期，加强爆破技术的研究,对提高我国岩溶发育石灰石矿山爆破安全作业水平有着重要的意义。
二、溶洞对爆破作用的影响
能量的泄漏是溶洞对爆破的主要影响之一，如果在爆破作用范围内有较大的溶洞，就会发生能量的泄漏，由于爆生气体向附近的溶洞内泄漏，使其炮孔压力迅速降低，从而导致其它方向的裂隙停止发展，如果药包埋设在溶洞附近，有时会改变抵抗线的大小和方向，影响抛掷方向，导致爆破不均，产生大块和飞石。
导致拒爆。被裂缝和溶洞连通的两相邻炮孔的装药产生殉爆时，如果采用导爆管微差起爆网络，爆轰波就会反向传递，改变原设计的起爆顺序，并可能导致成片拒爆。当第二排炮孔起爆时，由于A、B间的溶洞，A孔炸药的爆炸使第二排的B孔炸药殉爆，从而使爆轰波反向传递，引起第3排炮孔拒爆。
三、處理方法
1、了解溶洞的大小和位置以及矿石的品位
（1）首先确定采场实施爆破作业区域面，编制爆破设计，设计的审查和报批，同时着手施工准备。
（2）按设计确定的孔网参数，现场技术人员在钻工的配合下用米尺，测定每个孔位，做出标志。
（3）用仪器测量每个孔位的深度（包括超深值），并做出标识。
（4）标识牌的制作：
①50cm的螺纹钢做为立柱（土建废弃的），地面以上保留约35cm以上；
②标识牌采用防水的硬胶套，规格为128mm×91mm；
③标识牌和立柱采用扎丝连接
④正面标识：技术人员按设计用彩笔标明采准面、孔深、倾斜角度。背面是钻工穿孔记录：溶洞或夹层的位置；
（5）钻孔时，钻工按要求负责将钻孔的岩粉收集装袋，并做好标识，技术人员负责取5~8个孔的样品进行送检化验，确定矿石品位，合理配矿。钻工将眼孔覆盖好，防止石块滑落，提高成孔率，确保整体爆破效果，提高挖装效率。遇到溶洞或夹层，在标识牌上标明其位置。
2、在布置药包时，避免溶洞对药包的影响
在溶洞中放置药包，采用准80mm的PVC管（每根长度3.8m）装药进行调整，确保药包的连续性，与其邻近药包同时起爆，阻止主药包向溶洞大量泄能。
3、溶洞布置药包方法
首先通过标识牌确定溶洞位置，在底部时，可直接放置，将PVC管一端用胶带封好，放入眼孔内，另一端用绳子系好，装满粉状岩石改型铵油炸药后，慢慢地放到底部，经过处理后可正常连续装药，在中部时，可先将溶洞下部的眼孔装好药包后，再用PVC管装药过渡。确保药包的连续性。
四、爆破技术研究
1、孔网参数
岩溶地质条件下岩石的裂隙往往比较发育，再加上溶洞的存在使实际需要爆破的岩石减少，可以用较少的炸药爆破较大的矿岩体积。因此，可以选用较小的炸药单耗或采用较大的孔排距。
2、装药方案
宜采用间隔装药，由于岩溶的作用，常常造成装药时炸药不能在钻孔内均匀分布，使得爆破能量分布不均匀，在爆破后，有的位置岩石过度破碎，有的位置岩石块度又过大。通过间隔装药，在经过或接近溶洞的位置不装药，而在没有溶洞影响的位置连续装药，使炸药能量最大限度地作用于被爆岩石上，能较好地提高爆破效果。装药时注意以下事项。
(1)在开始装药作业之前作好准备工作，除了按设计要求准备好炸药、雷管以外，还要准备好必要的处理溶洞所需的用具，如吊绳、PVC管、皮尺或测量绳等。
(2)装药人员在装药前首先应该仔细观看钻孔标识牌，了解将要装填钻孔的详细情况，用测量绳或皮尺检查炮孔是否与标识牌上的内容相同。
(3)当溶洞位于钻孔的底部时，可以将一节长1.5～2.0m、一端封口的PVC管，在另一端的管壁上对称的拴上吊绳，使封口的一端朝下，用吊绳吊住PVC管缓慢下放，同时用测量绳或皮尺测量下放的深度，当封口端位于溶洞的上边缘时停止下放，在孔口处固定住吊绳，使溶洞的上部开口被堵住，如图1所示。这时再将粉状乳化炸药缓慢倒入钻孔，即可避免炸药流入溶洞内而造成漏药，从而防止炸药不能沿钻孔上升的现象产生。
图1 溶洞位于钻孔底部时PVC管的使用
(4)当溶洞位于钻孔的装药段时，可以先将溶洞下部的炮孔装好炸药，再将一节PVC管放入孔内，此时要注意PVC管的长度一定要大于溶洞垂直方向的长度，这样才能保证PVC管在孔内保持直立，起到连通被溶洞隔断的钻孔的作用。如果溶洞上下壁之间的长度L小于1.0m，可以继续在管内连续装药，如图2所示;如果溶洞上下壁之间的长度L大于或等于1.0m，为了防止炸药爆炸时向较大的溶洞空腔内大量泄能，造成浪费，可以在管内装入岩粉或者直接用两端封口的PVC管隔断炮孔，当通过溶洞后再装入炸药，如图3所示，这种装药结构相当于间隔装药，被间隔开的两段药柱需分别放入起爆药包，防止因装药不连续而产生拒爆。
图2溶洞位于装药段且L＜1.0m时PVC管的使用
图3溶洞位于装药段且L≥1.0m时PVC管的使用
(5)当溶洞位于填塞段时，对装药基本上不产生影响，但是如果溶洞的空腔过大则对炮孔的填塞会造成影响，可能出现放入大量填充材料炮孔依旧填不满的现象，这时也可以考虑使用PVC管穿过溶洞，再用填充材料堵塞炮孔。同时为了防止因溶洞的影响使填塞段的约束作用减弱，应在炮孔的顶部添加覆盖物，以防止冲炮。
(6)在没有PVC管的情况下，在装药段也可以把80mm乳化药卷一节接一节的串连起来绑牢、固定在吊绳上，然后把药串缓慢送入炮孔内穿过溶洞，吊绳的上端固定在孔口附近，形成连续不耦合装药结构。为了消除间隙效应，应注意在连续药柱中布置2个或多个起爆药包，以防止长柱装药在与孔壁存在间隙的情况下发生传爆中断而引起拒爆的现象，如图4所示。
图4 无PVC管时串连药卷的使用
(7)当溶洞或夹层中充填有泥土时，钻孔在通过泥土后直径变小，孔壁也变得不光滑，这种情况下如果装入乳化药卷可能会因摩擦力增大而卡在炮孔中造成堵孔。如果位置较深，往往因为炮杆的长度不够而难以处理。这种情况下应避免在炮孔内装入卷药，而应该缓慢地往炮孔内倒入粉状炸药，并随时用测量绳或皮尺检查炸药上升的高度，以确保装药顺利通过溶洞或夹层。
3、起爆方式
宜采用孔内高段位、孔外低段位接力的导爆管联线方式，孔内雷管的延期时间应大于或等于孔外传爆雷管接力时间之和，这样可有效避免由于2个炮孔之间因为有溶洞或裂隙贯通而引起炸药殉爆，从而避免产生大面积拒爆的现象。在实践中采用逐孔起爆的方式，孔内用MS10导爆管雷管，孔外用MS2导爆雷管逐孔接力起爆，即使因为溶洞或裂隙发生炸药殉爆，也只是临近炮孔的起爆顺序发生紊乱，避免出现跳段或发生大面积拒爆的现象。
五、岩溶发育石灰石矿山钻孔爆破技术的建议
1、高精度雷管是逐孔起爆技术得以实现的先决条件，因此，进一步提高其延期精确性能更加充分地发挥孔起爆技术的优势。
2、岩溶发育石灰石矿山爆破工作中，常见的拒爆事故大都与溶洞引起的殉爆有关，通过高精度雷管实现逐孔起爆能有效的避免此类事故。
3、逐孔起爆技术能改善爆破效果，降低爆破震动，降低爆破大块率，爆破块度更均匀。
4、逐孔起爆技术虽然有利于爆破震动的降低，但是随着爆破规模的扩大，雷管延期误差的叠加，以及节理裂隙和溶洞导致的孔间殉爆影响，可能出现同一时间有多个炮孔起爆的现象，导致爆破震动的叠加。
六、结束语
通过对岩溶发育石灰石矿山钻孔爆破技术研究，进一步明确了钻孔爆破技术在岩溶发育石灰石矿山中的方向。因此，在岩溶发育石灰石矿山的后续爆破中，要不断提高爆破技术的研究，促进岩溶发育石灰石矿山领域的发展。
参考文献
[1]殷延军 逐孔爆破技术在金堆城露天矿的应用 工程爆破 2004年
[2]陈星明 型露天采石场中深孔爆破方案优化设计 工程爆破 2012年
[3]郭学彬 岩溶发育区微差爆破孔间殉爆引起拒爆的分析 中国矿业 2005年