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空气柱间陋装药爆破法

2017-09-14 04:50 空气柱间陋装药爆破法
准格尔煤炭产业公司物资供给处 张维世
摘要：先容了一种简例、廉价的采用空气柱间陋杆实现空气柱间陋装药的爆破方法，并在采用铁路运输工艺的露天矿得到成功的应用。该方法可降低炸药单耗15.6%，在改善爆破质量，进步爆破效率上有明显的效果，具有明显、直接的经济效益。可以在露天煤矿爆破工程中广泛应用。

关键词：爆破 爆堆 空气柱 炸药

公乌素露天煤矿设计生产能力120万t/a，采用单斗—铁道运输工艺进行开采。针对该矿爆破工作中存在的题目，采用了空气柱间隔装药的方法进行了多次试验。

1爆破工作中存在的题目

正常的采后掌子面，台阶应具有一定的坡面角（设计为70度）才能保证公道的抵抗间隔，在采用普通的连续装药时才能既克服根底又能使上部岸石得到公道的破碎。但电铲挖掘时，采后几笠测有留碴，台阶坡面角接近90度，有些甚至于大于90度，使抵抗线变小。

c-前排孔至披肩间隔（3~6m）；w-目前台阶抵抗（3~6.5m）w0—设计台阶抵抗

由图1可知，抵抗变化：

△w=w0—w=10cot70°=3.6m。

此外，在东1220水平的南部及中部地段，由于12#煤层正好位于台阶下部、中部，因此，在台阶的中、下部易形成一个软弱的夹层，当这一夹层正处于药柱部位时，极易过早冲出。

因此，假如仅从克服根底考虑恻只需要很小的炸药量即能达到要求，但上部的岩石的破碎和抛掷，的破碎和抛掷。假如兼顾上部岩石的破碎和抛掷，则必须增加炸药量，这就可能使下部岩石过早冲出掩埋铁道，而填冷物旁边的大部分岩石实际上受重力作用自然下塌不能形成令人满足的破碎。这一现象从以往多次埋道事故中得到了证实。 （转载自中国科教评价网http://www.nseac.com）

为了解决这一题目，我们改进了现有的爆破方法。

2空气柱间陋装药原理浅析

爆破理论和实践表明，比较软弱的沉积岩抗压强度低，使用低密度炸药就能产生足够的应变使岩石充分破碎。假如炸药输出的初始爆轰压力过高，超过岸石的动抗压破坏应变，则在装药孔四周立即形成一个强烈的压碎岩石带。在体积存缩过程中，由于晶粒间或颗粒间的结构破坏而产生破碎，在压碎带中，过度破碎作用与应变能的急聚衰减有关。在多孔岩石中2倍炮孔直径间隔之内可吸收的能量不小于0.8倍的应变能，所以假如岩石在所需的压力下能够破坏，硬要按该压力的峰值应力装药就毫无意义了，这样把大量的能量消耗在压碎区内是不公道的。因此，通过装药结构的变化，使炸药爆炸时产生的最初冲量不立即用于四周岩石的破碎，延长瀑能作用时间，使裂隙得以充分发展，将炮孔四周压碎区多余消耗的能量转化为更远范围内岩石的破碎能是公道的。这是空气柱装药进步能量利用和进步破碎效果的原因之一。

采用这样的结构，中间空气柱l3 将把连续装药时的药柱l0分为上下2段l1与l2，这样上下药柱在爆炸瞬间炸药的动态密度变得疏松，较大部分能量一开始就留在了空气段中，应变能消耗而气体压缩的贮能增加，而气体的增加对沉积岩的破碎是十分有利的。实际药柱的长度由原来的l0 =l1 l2 ，增加到l =l0 l3 ，这样就使孔壁的能量比变小，只有很少的能量直接浪费在炮孔四周的过破碎区内。

同时，经过这样的改变，既能保证上底部岩石不留根底，又能将底部过分集中的能量转变为上部岩石的破碎能，而不出现埋道事故，控制了爆堆外形，使炸药的能量得到公道的分布。这是空气柱间隔装药进步爆破效果的又一原因。

3 试验情况及结果

起初，我们只是做了些尝试性试验。在取得出较明显的效果后，开始了正式试验。为了实现药柱之间的空气柱间隔，我们设计了空气柱间隔杆，杆的长度即是空气柱的长度。其长度根据岩石性质而定。在不同的岩性条件下，公道确定杆即空气柱的长度是需要探索的题目。根据该矿岩石性质，取空气柱长度为1.5～2.1m。