中深孔逐孔起爆方式在采石场的应用
郭建瑞
山西壶化集团金星化工有限公司
[摘 要] 本文阐述了中深孔微差起爆方式应用于工程爆破实践的优点,并将其用理论加以解释,为今后类似的工程爆破积累了经验,具有积极的指导意义。 [关键词] 中深孔 逐孔起爆 爆破技术
1. 理论分析
在大型的石料采场,使用中深孔微差逐孔起爆方式可以在控制根底,大块率,爆破震动,爆破噪声,边坡稳定等方面发挥十分理想的作用,通过合理的布置炮孔,确定炸药单耗和严格的钻孔质量下,采用逐孔起爆的方式,将会取得令人十分满意的爆破效果,从而大大提高矿山爆破的安全系数和经济效益,有很大的推广和借鉴意义。中深孔微差爆破的优点主要通过以下几个主要的理论加以解释:
(1)应力波的叠加作用
有关资料表明,当爆破底盘抵抗线小于10米时,从起爆到台阶坡面出现裂缝,历时大约10-25ms;台阶顶部鼓起历时大约80-150ms;此后爆炸产生的高压气体逸出,鼓包开始破裂。在深孔微差爆破中,后爆药包较先爆药包延迟十至数十毫秒起爆,这样后爆药包是在相邻先爆药包的应力,震动作用下处于预应力的状态中起爆的。两组深孔爆破产生的应力波相互叠加,可以加强爆破后破碎效果。
(2)增加自由面作用
在先爆深孔破裂漏斗形成后,它对后爆深孔来说相当于新增加的自由面,后起爆孔的最小抵抗和爆破作用方向都有所改变,增加了入射压力波和反射拉伸波在自由面方向的破碎岩石作用,并减少夹制作用。
(3)增加岩块相互碰撞作用 当第一响炮孔爆破时,爆破漏斗内的破碎岩石起飞尚未回落时,相邻第二响炮孔已经起爆,此时破碎的岩石也朝刚形成的补充自由面方向飞散,二者相互碰撞。在密集的 “岩块幕中”后爆药包的爆生气体不易逃散到大气中,从而又增加了补充破碎机会。接着后后排第三响又起爆,在微差适当的时间内,与第一,第二响破碎的岩石可能再次碰撞,形成第三次破碎,在碰撞过程中,岩石中的动能降低,导致抛距减小,爆堆相对集中。
(4)减小爆破地震作用
由于微差爆破显著地减小了单响的药量,即将原来同时齐爆药量在时间上得以分散,因此,爆破地震能量也在时间上和空间上加以分散,使地震强度大大降低。如果微差时间选得适当,两组地震波还可能产生干扰,也会削弱地震波的强度,一般可以降低地震强度的1/3-2/3。
2. 工程应用 2.1 工程简介:
壶关宏安装饰材料公司是一个年产上 万吨的大型石料企业,台阶高度约18米,每次爆破长度约40米,厚度6米。 2.2 布孔设计及爆破器材
爆破的孔网参数采用宽孔距、窄排距的布孔方式,孔距为4米,排距为3.2米,钻孔直径为75mm,炮孔数目为3排36个孔,孔深19米,炮孔为垂直向下孔,使用壶化集团金星公司的改性铵油炸药和壶化集团公司的电子数码雷管,单孔装药约80Kg,封堵长度约6米,
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采用底部反向起爆方法。
爆破网络中采用现场编辑延期时间的电子数码雷管,该种雷管具有延期时间灵活,延期准确,精确度高等优点,孔内延期用350ms,孔外延期使用25ms,地表排间连接管使用延期42ms,由图中可以看到,总的孔外延期时间小于首个孔内延期,可以有效保护爆破网络不受先爆跑孔的破坏,保证了整个爆破网络的安全连续。 2.3爆破技术介绍
微差爆破起爆的间隔时间,是一个十分重要的技术参数,也是一个涉及面较广的比较复杂的问题。因而许多研究工作者都在探讨这一问题,从不同的角度考虑出发,提出了许多的研究成果。合理的时间间隔,应以达到形成新自由面的时间最为合适,破碎质量最佳,减震效果最好为原则。目前,关于微差爆破的理论和假说比较多,相应的计算时间间隔公式也比较多,极不统一,在此不做详细介绍。以下是某次爆破设计布孔网络图。
起爆孔 孔外延期 25 375 孔内延期 +42 92 442 +42 159 509 50 75 100 275 300 400117 425142 492 209 450167 517 234 625342 692 426 650367 467 184 717451 534 559 584 759 784
逐孔起爆爆破设计布孔网络
2.4 爆破效果
爆破过程中的爆破震动以及声响都很小,从爆后的爆堆可以看出,爆破过程中没有产生飞石,爆堆也没有发现前冲现象,几乎没有很大的块岩,很多岩石呈现小块,整个爆堆形状似半个梯形结构,有利于装载机的铲装运输,出料后场地平整,几乎没有遗留根底,爆破取得了让人满意的结果。
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