爆破技术在采矿工程中的应用探析

李󰀁斌，吴红云，李文相，常吕奎

（永善金沙矿业有限责任公司，云南　昭通　６５７３０９）

在采矿工程项目中，爆破技术是一类常用的技术类型，但从实际应用的角度分析，这种技术的实施，具有一定摘 要：

的风险性，且技术操作也需要操作具有较好的技术能力，要想应用好这种技术，切实发挥其在采矿工程中的作用，就需要在其应用过程中对于技术实施内涵和要点全面的了解。

爆破技术；采矿工程；激光起爆系统关键词：

ＴＤ２３５．４　　Ａ　 １００２－５０６５（２０１９）０４－０２３１－２中图分类号：文献标识码：文章编号：

Exploration and Analysis of the Application of Blasting Technology in Mining Engineering

LI󰀁Bin,WU󰀁Hong-yun,LI󰀁Wen-xiang,CHANG󰀁Lv-kui

（Ｙｏｎｇｓｈａｎ　Ｊｉｎｓｈａ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，Ｚｈａｏｔｏｎｇ　６５７３０９，Ｃｈｉｎａ）

Abstract: Ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｍｏｎ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ，　ｂｕｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　

ｏｆ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｒｉｓｋ，　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｌｓｏ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｏｐｅｒａｔｅ　ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｂｉｌｉｔｙ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｐｐｌｙ　ｔｈｉｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗｅｌｌ　ａｎｄ　ｇｉｖｅ　ｆｕｌｌ　ｐｌａｙ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　ｉｔ　ｉｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ａｐｐｌｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｉｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．

Keywords: ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；　ｌａｓｅｒ　ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ

在采矿作业时，需要按照不同的规划区域有针对性地应用爆破技术提高为采矿的效率和质量提供保障，同时，对于

[1]

爆破中的安全保障工作，也要引起充分的重视。只有在有很好的安全保障的前提下应用技术，才能达到相应的施工效果。

1 预裂爆破技术

（1）概述。从应用的普遍性上来讲，预裂爆破技术属于一类比较常用的矿山开采技术类型。从爆破技术的应用历史的角度分析，可知在采矿业的工作开展中，矿业公司对于爆破技术的应用频率是非常高的，例如，在巷道的开采施工中，光面爆破技术就是比较常见的技术类型之一，而关于预裂爆破技术，则通常应用在露天矿的爆破过程中，其应用的主要优势在于，提高了边坡的稳定度，降低了爆破施工的风险和成本，另外，在预裂爆破中，深孔差动爆破技术也是常用的技术类型，有利于提高矿井的生产能力[2]。通过分析可见，爆破技术的类型和适用范围具有一定的广泛性特征，需要结合实际进行适当的优选应用。（2）设计要求。在预裂爆破过程中，需要贯通裂缝宽度应当根据岩体结构硬度进行合理控制，如对于中硬度岩体结构，预裂爆破预留开裂宽度应当达到10.0mm以上；对于坚硬岩体结构，预裂爆破开裂宽度应当达到5.0mm以上；对于松软岩体结构，预裂爆破开裂宽度应当达到10.0mm以上。在满足这一基本原则的前提下，预裂爆破设计中应当着重关注如下几个方面的问题：首先，预裂缝爆破面的平整度将直接影响爆破设计参数和钻井参数的合理性。提示在预裂爆破施工前必须安排专人对钻孔孔口周边残留松散石渣进行彻底清除，以免石渣落入钻孔内对装药结构产生影响，进

而影响预裂爆破的最终效果；第二，预裂爆破工作面上爆破

孔标记的保留率应达到80.0％以上；第三，预裂爆破操作过程中，炮孔直径建议控制在50.0mm~200.0mm范围内，深度较大的钻孔应当适当提高孔径参数，炮孔间距也应当根据孔径参数进行设计，以8倍~12倍孔径为设计标准，针对松软岩体结构，应当取较大值作为设计参数；四，建议将预裂缝爆破线装载密度控制在250.0g/m~400.0g/m；第五，充电结构将直接影响预裂效果。目前，广泛采用的UAN充电结构将药卷分段后绑扎于毛竹片上，并将其与爆炸线捆绑固定。分段药卷间距按照20.0cm~50.0cm控制，同时于钻孔底部适当增加装药量，按照2倍~5倍标准增加线装药密度，为了保证孔内预裂效果的平衡。

2 具体应用

（1）光面爆破技术。关于光面爆破，这里以平滑爆破技术为例及西宁讨论，这种爆破方法是在炸药爆炸的过程，在通过气隙后产生，可降低深孔的压力值。另外，有利于减少对周边孔壁的破坏。因此，它只能沿着连接几个光面的线形成裂缝，并且在需要折叠的一侧破坏岩石。该作用使得通过孔和孔之间的间隙形成平坦的断裂表面。目前，光滑爆破有两种技术措施：一种是在斜线或轮廓线上打孔，然后在孔中插入一个小动力辊，在这种施工背景下，前期还需要岩层的支持，并且岩层厚度保持在爆破孔间距的1.2倍。爆破后，一半的爆破孔标记将留在孔壁上；另一种方法是预裂爆破。此种爆炸产生的效果，主要体现在可以沿炮眼中心位置形成破裂表面，并且防止地震波在爆破期间的产生。同时，也可以阻止应力波对保留表面岩体的破坏。（2）等离子爆破技术。对于电容器组而言，大量的电能在引爆过程中只需要其极短的时间。并且同时完成将位于封闭口底部的电解质的快速升温，形成高压电离子和等离子。而这段时间内可以产生高达200MPa的压力。在离子的快速膨胀的作用下，达到爆破的效果。

（下转233页）

2019年 2月下 世界有色金属231

２０１９－０２收稿日期：

李斌，男，生于１９８５年，汉族，云南曲靖人，大专，采矿助理作者简介：

工程师，研究方向：资源勘查工程。

西、北西向次级小断裂发育。其中金矿产于呈南北向的破碎带中；锑矿产于呈北西西、北东及东西向断裂带中；铅锌矿产于北东东向的断裂中；汞矿受北东向及东西向断裂控制；铀矿受近东西向断层及其旁侧一系列北北西~南南东向断裂控制；与地层有关的矿主有煤、菱铁矿及沉积铝土矿。除外生矿产外，内生矿产受次一级断裂构造控制明显。化探异常主要围绕安然背斜构造台盆相带两侧分布，异常元素以金为主，伴有铅、锌、银、砷、锑、汞，规模较大，浓集分带明显、元素组合复杂的共同特征。已知的矿（化）点均位于化探异常区内，该区成矿的地质条件有利，具较好的找矿前景。（2）隆林背斜成矿区。核部地层为平恩组、榴江组，两翼地层依次为二叠系南丹组、四大寨组、领好组、石炮组，三叠系罗楼组、板纳组，核部及两翼均有二叠纪辉绿岩分布，南翼受近东西向岭皓断裂切割，两翼次级构造、褶皱发育，次级构造线以北东向、北西西向为主。金矿（化）体位于岭皓断裂的两侧，其产出与展布受断裂带内的次一级断裂控制，大致与主干断裂平行或小角度斜交。赋矿层位为上二叠统领好组地层。岩石蚀变以硅化、黄铁矿化为主，其与金矿化的关系非常密切，是找金的重要标志。

研究区根据化探异常圈定的金异常，沿岭皓断裂旁侧呈串珠状分布，金异常总体走向与岭皓断裂一致。异常规模较大，浓集中心及分带明显。该区具有找金的潜力。

志：除安然背斜枢纽西倾没端外，其两翼均分布有下三叠统

逻楼组地层。该地层是本区重要的含矿层位。SN向构造破碎带控制着金矿化带的展布，矿体的产状与构造破碎带产状一致。以低温热液蚀变作用为主，其中与金矿化密切的蚀变主要有硅化、黄（褐）铁矿化。北西西向区域大断裂岭皓断裂横贯其中，而其旁侧的次一级构造、节理及裂隙发育，是储矿的良好场所，是找金的主要目标。除砂岩型金矿外，辉绿岩型金矿也应引起重视。与金矿化密切的蚀变主要有硅化、黄（褐）铁矿化，尤其是硅化帽附近一带，常富集成矿。

5 结论

本文在综合研究前量资料的基础上，综合地物化遥等信息，探讨隆林地区下一步找矿方向，取得以下成果：对隆林地区矿点进行综合研究，指出了隆林背斜及安然背斜与成矿相关的地层、构造等地质条件，明确了下一步找矿方向。研究区的主干断裂为岭皓断裂，前三叠纪具多期次同沉积活动特点，褶皱、断裂发育，其导致的岩浆、热液活动，矿源丰富，断裂空间大，是导矿的有利通道。其本身不含矿或仅为矿化。而其旁测的次一级断层破碎带、节理、裂隙及劈理给来自深源的矿质提供了有利的容矿空间，形成了小仁金矿、菜家湾金矿、以及锑、汞、铅锌矿等内生矿产。

4 下一步找矿方向

根据矿区的地质特征及物化探成果，概括出以下找矿标（上接231页）

（3）无线分段起爆网路技术。无线分段起爆网络的技术应用，主要是为了满足爆破点多，且需要同时爆炸的作业要求。由于多点爆炸，实际上是容易产生很严重的安全隐患的。在无线分段起爆技术的支持下，通过引爆不具有导电性质的爆管网络。对爆破孔的内外组合效果产生延迟影响。从而达到爆破效果，且在应用前不需要借助仪器设备进行准确度的检测。因此，在可以充分有效地保证发起网络传播的准确性的条件下，需要通过侧网络传输外部网络。（4）电子雷管爆破技术。这种爆破技术的应用，其主要原理是应用微电子定时电路的特点和功能，达到爆破延迟的效果。在具体应用方面，需要以雷管的拓展序列为标准来对其进行编号，以便有序地完成爆破工作。另外，相邻雷管的科学编号，可以起到延迟间隔爆轰的效果。可以人为地确定这种扩展，并且在雷管过程期间有效地完成设置。从结构上来说，对电子雷管来讲，不同的雷管结构中，都有一个保护滤波器装置，可与其内部的环形电路配合应用。不但有利于降低安全隐患，也能够提高爆破的精确度。（5）光纤及激光起爆系统。这两种爆破系统在特点上具有一定的复合性，是由控制环节和爆轰环节组成的。首先由激光装置完成控制工作，随后再完成爆轰工作。这种系统的主要特点是功能的新颖性较强。且对于激光资源能够做到充分有效的利用。从实际应用效果的角度分析，可知其可以提高雷管的引爆能力，并不同避免杂散的电流对爆震系统产生不利的影响。因此，有效降低了事故引发的事故概率。另外，这种技术还能完成激光点火效果，并且通过连续燃烧提高资源的利用率和爆破的安全系数。

[1]󰀡赵金科,张文佑.广西地质地层概要[M].科学出版社.1959.

[2]󰀡贵州省区域地质调查队.1:20万安龙幅区域地质调查报告.1980年.

（6）中深孔爆破技术。这种爆破技术，主要适用于中小型矿山的开采。其主要有点也在于在节约成本额基础上，达到提高安全系数的优点。另外，通过对小型安全平台采矿技术的改进，提高了浅孔爆破的应用效果。但实际应用时，仍然需要注意以下几方面要点。第一，对于安全平台设计来说，其规模不适合太大；第二，从后部计量和前部计量的排放标准角度，后部应当大于前部；第三，需要从投掷效果的角度考虑对爆破效果的优化。（7）精确爆破技术。以长江三峡大坝为例，需要使用深孔，预裂和光滑爆破技术。该技术首先在主爆炸区爆破之前沿设计轮廓爆破一定宽度的贯穿裂缝。在缓冲和预裂纹完成之后，不能传递爆破振动波，从而可以有效地避免对斜面的损坏，同时也使边坡的安全获得充分有效的保障。此外，光滑的表面技术意味着在爆炸后，保留一层保护层，打开一排防爆孔，并采取进一步的吹气措施。在中国，对于精密爆破技术，其开发速度相对较快，并已充分应用于大坝工程的施工过程。

3 结语

通过分析可知，虽然爆破技术在采矿业中广泛得到应用，但从技术应用规范和效果的角度分析，其还存在许多需要改进和优化的环节和技术类型，应当通过及时的改进和完善，取得更好的爆破作业效果。[1]󰀡夏汉.采矿工程中的爆破技术应用及相关问题研究[J].世界有色金

属,2017(17):96-97.

[2]󰀡田程.现代爆破技术在采矿工程中的应用[J].山东工业技

术,2017(20):59-59.

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