关于矿山安全爆破的现状问题和技术应用及解决措施分析

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摘要：尽管目前我国矿山爆破器材质量和爆破技术水平有了长足的进步，但爆破作业事故仍时有发生，给国家和人民群众的生命、财产带来重大损失。本文首先介绍了矿石爆破的相关理论知识，然后深入探究了当前造成矿山爆破安全问题产生的原因，并对矿石爆破的应用技术做一研究，从而提出了相应的预防策略。

关键词：矿山爆破；安全问题；现状影响因素；技术应用；解决策略

矿石爆破理论概述介绍

矿山爆破是把矿岩从矿体中剥落下来，并按工程要求爆破成一定的爆堆，破碎成一定的块度，为随后的采、装、运工作创造条件。在整体的矿山安全工作中，爆破施工安全措施的落实尤其重要。一般矿山用炸药有硝铵类炸药、水胶炸药、硝化甘油炸药以及乳化油炸药等。我国矿山最广泛使用的炸药是硝铵类炸药，包括铵梯炸药、铵油炸药、铵松蜡炸药以及含水硝铵类炸药等。在有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下工作面或工作地点应使用经主管部门批准，符合国家安全规程规定的煤矿许用炸药。

矿山爆破主要方式的分析

1.微差爆破技术

采用微差爆破，其爆破效果除与装药起爆方式和起爆顺序有关外，还与延时时间有关。影响合理延长时间主要因素有：岩石的物理力学性质和裂隙性，自由面数，炮眼布置和最小抵抗等。微差爆破机理以残余应力形成自由面和岩块相互碰撞假说为主。合理的延迟时间应使得前段装药爆破造成岩石破碎运动，促使新自由面完全形成，并能被后段装药爆破充分利用。

2.光面爆破技术

光面爆破法要求在爆破设计和施工时，沿岩石开挖轮廓线布置间距较小的周边眼，视现场情况控制光面层的最小抵抗线；周边眼使用光爆药卷和不偶合装药结构，严格按设计线装药密度装药，采用电或非电毫秒雷管多段起爆系统，通常是在主体岩石爆破后用同段毫秒雷管最后爆周边眼。

3.岩石定向断裂控制爆破技术

岩石定向断裂控制爆破技术，通过造成炮孔壁作用力的定向性，使炮孔连接方向上的作用力增强，从而使岩石孔间连线方向优先断裂，形成较长的定向裂纹，以达到增大炮孔间距，提高光爆效果。

4.预裂爆破

该方法要求在爆破设计和施工时沿岩石开挖面轮廓线分布置间距更小的周边眼，在主体岩石爆破前用同段毫秒雷管先行起爆周边眼，使岩石沿开挖设计轮廓线形成一贯穿裂缝。在随后起爆的主体岩石区产生的应力波在预裂面发生折射和反射，从而大大减轻爆破震动时对周围岩体的破坏。

三、矿山安全爆破技术应用的分析

1.微差爆破

微差爆破是各药包的起爆时间相差微小，被爆破的岩块在移动过程中互相撞击，形成极其复杂的能量再分配，使岩石破碎均匀，缩短抛掷距离，减弱地震波和空气冲击波的强度，既可改善爆破质量，不致砸坏附近的设施，又能提高作业机械的使用效率，有较大经济效益，在采矿和采石工程中广泛应用。

2.光面爆破和预裂爆破

实现光面爆破的技术措施有两种：一是开挖至边坡线或轮廓线时，预留一层厚度为炮孔间距1.2倍左右的岩层，在炮孔中装入低威力的小药卷，使药卷与孔壁间保持一定的空隙，爆破后能在孔壁面上留下半个炮孔痕迹；另一种方法是先在边坡线或轮廓线上钻凿与壁面平行的密集炮孔，首先起爆以形成一个沿炮孔中心线的破裂面，以阻隔主体爆破时地震波的传播，还能隔断应力波对保留面岩体的破坏作用，通常称预裂爆破。

3.定向爆破

定向爆破是利用最小抵抗线在爆破作用中的方向性这个特点，设计时利用天然地形或人工改造后的地形，使最小抵抗线指向需要填筑的目标。这种技术已广泛地应用在水利筑坝、矿山尾矿坝和填筑路堤等工程上。它的突出优点是在极短时期内，通过一次爆破完成土石方工程挖、装、运、填等多道工序，节约大量的机械和人力，费用省，工效高；缺点是后续工程难于跟上，而且受到某些地形条件的限制。

四、矿山安全爆破的主要控制方法

1.微差爆破

微差爆破是一种巧妙地安排各炮孔起爆次序与合理起爆时差的爆破技术，由于通常爆破的时间间隔为毫秒级，所以微差爆破又可以称为毫秒爆破。正确地应用微差爆破可减少爆破后出现的大块率、减少地震波、空气冲击波的强度和碎块的飞散距离，得到良好的爆破效果和便于清挖的堆积体。

微差爆破技术的关键是时间间隔的选择。合理的时差能保证良好的爆破效果，反之就造成不良后果，达不到设计目的，甚至出现拒爆、增大地震波的危害等事故。多段高精度非电毫秒雷管、电子雷管、磁电雷管的出现，为广泛地应用这种爆破技术提供了良好的条件。

2.挤压爆破

挤压爆破（压碴爆破）指的是在自由面前覆盖有松散矿岩块的条件下进行爆破，使矿岩受到挤压进一步破碎的方法。这是露天和地下深孔爆破中常用的方法。挤压作用受到一次爆破排数的限制：如排数多，前边松散矿岩块将越压越实，空隙越来越小，对后排深孔爆破起不到挤压作用。当松散系数达1.1时为极限值。若调整好一次爆破排数，不失为降低大块率的有效方法。

3.预裂爆破

进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。

4.光面爆破

光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断开挖光面爆破，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。

五、矿山安全爆破的发展趋势

1.开发研制新型起爆材料

目前和今后一段时间应提倡应用防水性能好，爆炸威力高的水胶炸药，并着力降低其生产成本，立井应提倡推广应用电磁雷管起爆系统。此外较为重要的是完善乳化炸药的性能，提高其稳定性，开发新型高效安全的爆破器材。近期的发展方向是，煤矿井下炸药以廉价的乳化炸药为主，辅以水胶炸药，少量胺梯炸药；雷管以毫秒为主，研制防爆型的非电起爆系统，完全实现在煤矿井下特殊条件下的安全爆破。

2.实现钻眼机械化

实现钻眼机械化是当前的重要任务之一。立井大型伞形钻架和重型轨道凿岩机的配套使用为立井深孔光面爆破技术的应用和发展提供了前提和保障，但其应用还未能普及。巷道掘进中大型钻凿机械如凿岩台车，钻装机，钻装锚机虽也已被采用，但同立井一样，其普及程度仍很低。钻眼机械化的滞后发展，严重影响了新的爆破技术的应用，因此今后应该在努力全面实行采掘高效配套机械化的基础上，加快钻眼机械化的进程，研制钻眼装药综合机械，实现钻眼装药机械化。

3.完善爆破技术的多方控制

在矿山爆破中控制尤为重要，主要表现在爆破时间，爆破能量，爆破顺序，爆破环境等方面对爆破机理，爆破质量，爆破方向，爆破产物，爆破危害，爆破效果等实行控制。目前矿山已采用的有深孔爆破，光面爆破，微差爆破，松动爆破，定向爆破，安全爆破等。只要能够对各种爆破作业实行准确控制，钻眼爆破法德生命力就是无尽的。做好爆破控制工作，必将给煤矿安全，高效爆破带来美好前景。

参考文献

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