background image

摘要:凿岩爆破工作是采矿工程中的一项重要内容,爆破技术的改进有利于提高矿石和岩
石的开采效率。文章对等离子爆破技术、低引燃性矿用炸药、定向爆破炸药、激光和光纤起爆
系统、凿岩劈裂技术以及电子雷管分别作了概括性介绍。这些爆破技术在我国的黄金矿山有
一定的推广应用价值。

 

  关键词:采矿工程;爆破技术;起爆系统;黄金矿山;等离子爆破技术;低引燃性矿
用炸药;电子雷管

 

  中图分类号:

TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)32-0065-03 

  我国的矿山无论在其生产规模和开采技术等方面,都与世界上采矿较为先进的国家相
比,存在着一定的差距。为了缩小这些差距,我们应及时地了解采矿工程中不断发展的新技
术,并尽快地做好引进、消化和推广的工作。这对发展我国的采矿工程有着积极的促进作用,
采矿工程中包括了很多工序,凿岩爆破就是其中的一项主要内容。爆破技术的改进,不仅有
助于安全生产,而且也能提高开采效率。因此,研制和引进新型爆破器材和爆破技术,对矿
业的发展具有实际意义。

 

  目前,世界许多国家都对爆破技术开展了深入的研究,其中有些研究项目已取得了突
破性的进展。根据我国矿山的特点,本文介绍几种便于在薄矿脉开采中推广应用的新的爆破
技术和爆破器材。

 

  

1 等离子爆破技术 

  加拿大在采矿新技术的应用方面,近年来取得了一些技术成果,等离子爆破技术就是
其成果之一。诺兰达公司的研究人员正在从事一个新的研究项目,采用电能代替化学能对硬
岩进行爆破作业。该项技术是将大量的电能储存在高效的蓄能电容器组内,通过起爆的遥控
起动器控制触发电路,完成大电流开关装置的开启与闭合,再由同轴电缆与设置在岩石孔
上可承受巨大作用力的同轴爆破电极相联接。起爆时,储存在电容器组里的大量电能,可在
几微秒的短时间内,向封闭在孔底

300~500mm 处的电解质释放电能,如此大量的电能使

得电解质转换成高温、高压的电离气体和等离子体,其间的压力高达

200MPa,这些电离气

体或等离子体急剧膨胀,最终造成岩石破碎。

 

  此种爆破技术在起爆瞬间所形成的高温、高压的离子气体迅速膨胀形成强大的冲击波,
从而在岩体内产生应力场,导致类似于化学炸药产生的爆破效果,但没有生成有害气体,
因而对采矿作业环境的改善起到了积极的作用。在完成了实验室的实验之后,在东魁北克的
Gaspe 矿成功地进行了现场试验,在巨砾和岩石工作面的爆破中,都证明了此种爆破技术
的可行性。根据现场试验的测定,能量的消耗大约为

0.19~0.48kW·h/m3,每次爆破的用电

量仅相当于家用熨斗使用

5min 的用电量。 

  目前,等离子爆破技术尚处于研究阶段。研究者们正在积极研制一种可重复使用的电极,
这种电极不仅能承受较大的爆破作用力,而且可重复使用

400 次,这对降低爆破成本、提高

爆破作用效率都起到了重要的作用。长远的目标是研制一种连续的挖掘机械,它可在井下硬
岩的矿山进行钻孔、爆破和装运作业。若我国能研制或引进此项技术,便可在石英脉型的黄
金矿山推广应用,它不仅可使开采成本降低,而且,由于爆破对围岩损坏较少,就提高了
围岩的稳固程度,还能节省大量的支护费用。

 

  

2 低引燃性矿用炸药 

  我国的矿山广泛地应用钱油炸药进行矿床开采的爆破作业,因为钱油炸药是一种价格
低廉、性能良好的爆炸剂。但是钱油炸药爆炸时对矿尘有较高的引燃性,特别是对一些高硫
矿床的开采,其引燃性更大。美国矿山局一直在研究适用于矿尘爆燃多发性矿区的炸药和安
全爆破方法。研究的焦点是乳化炸药和水胶炸药。他们对包括水胶炸药和乳化炸药在内的各
种炸药进行了

Lake Lynn 平峒臼炮(LLCG)试验,以评价这些炸药对矿尘的相对引燃性,

比较的对象为钱油炸药和其他炸药。再将

LLCG 测得的、对矿尘引燃性低的炸药产品进行现