導(dǎo)語：空氣柱間陋裝藥爆破法論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：介紹了一種簡例、廉價的采用空氣柱間陋桿實現(xiàn)空氣柱間陋裝藥的爆破方法，并在采用鐵路運輸工藝的露天礦得到成功的應(yīng)用。該方法可降低炸藥單耗15.6%，在改善爆破質(zhì)量，提高爆破效率上有顯著的效果，具有明顯、直接的經(jīng)濟(jì)效益?？梢栽诼短烀旱V爆破工程中廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：爆破爆堆空氣柱炸藥

公烏素露天煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力120萬t/a，采用單斗—鐵道運輸工藝進(jìn)行開采。針對該礦爆破工作中存在的問題，采用了空氣柱間隔裝藥的方法進(jìn)行了多次試驗。

1爆破工作中存在的問題

正常的采后掌子面，臺階應(yīng)具有一定的坡面角（設(shè)計為70度）才能保證合理的抵抗距離，在采用普通的連續(xù)裝藥時才能既克服根底又能使上部岸石得到合理的破碎。但電鏟挖掘時，采后幾笠測有留碴，臺階坡面角接近90度，有些甚至于大于90度，使抵抗線變小。

C-前排孔至披肩距離（3~6m）；W-目前臺階抵抗（3~6.5m）W0—設(shè)計臺階抵抗

由圖1可知，抵抗變化：

△W=W0—W=10cot70°=3.6m。

此外，在東1220水平的南部及中部地段，由于12#煤層正好位于臺階下部、中部，因此，在臺階的中、下部易形成一個軟弱的夾層，當(dāng)這一夾層正處于藥柱部位時，極易過早沖出。

因此，如果僅從克服根底考慮惻只需要很小的炸藥量即能達(dá)到要求，但上部的巖石的破碎和拋擲，的破碎和拋擲。如果兼顧上部巖石的破碎和拋擲，則必須增加炸藥量，這就可能使下部巖石過早沖出掩埋鐵道，而填寒物旁邊的大部分巖石實際上受重力作用自然下塌不能形成令人滿意的破碎。這一現(xiàn)象從以往多次埋道事故中得到了證實。

為了解決這一問題，我們改進(jìn)了現(xiàn)有的爆破方法。

2空氣柱間陋裝藥原理淺析

爆破理論和實踐表明，比較軟弱的沉積巖抗壓強(qiáng)度低，使用低密度炸藥就能產(chǎn)生足夠的應(yīng)變使巖石充分破碎。如果炸藥輸出的初始爆轟壓力過高，超過岸石的動抗壓破壞應(yīng)變，則在裝藥孔周圍立即形成一個強(qiáng)烈的壓碎巖石帶。在體積壓縮過程中，由于晶粒間或顆粒間的結(jié)構(gòu)破壞而產(chǎn)生破碎，在壓碎帶中，過度破碎作用與應(yīng)變能的急聚衰減有關(guān)。在多孔巖石中2倍炮孔直徑距離之內(nèi)可吸收的能量不小于0.8倍的應(yīng)變能，所以如果巖石在所需的壓力下能夠破壞，硬要按該壓力的峰值應(yīng)力裝藥就毫無意義了，這樣把大量的能量消耗在壓碎區(qū)內(nèi)是不合理的。因此，通過裝藥結(jié)構(gòu)的變化，使炸藥爆炸時產(chǎn)生的最初沖量不立即用于周圍巖石的破碎，延長瀑能作用時間，使裂隙得以充分發(fā)展，將炮孔周圍壓碎區(qū)多余消耗的能量轉(zhuǎn)化為更遠(yuǎn)范圍內(nèi)巖石的破碎能是合理的。這是空氣柱裝藥提高能量利用和提高破碎效果的原因之一。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，中間空氣柱L3將把連續(xù)裝藥時的藥柱L0分為上下2段L1與L2，這樣上下藥柱在爆炸瞬間炸藥的動態(tài)密度變得疏松，較大部分能量一開始就留在了空氣段中，應(yīng)變能消耗而氣體壓縮的貯能增加，而氣體的增加對沉積巖的破碎是十分有利的。實際藥柱的長度由原來的L0=L1+L2，增加到L=L0+L3，這樣就使孔壁的能量比變小，只有很少的能量直接浪費在炮孔周圍的過破碎區(qū)內(nèi)。

同時，經(jīng)過這樣的改變，既能保證上底部巖石不留根底，又能將底部過分集中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樯喜繋r石的破碎能，而不出現(xiàn)埋道事故，控制了爆堆形狀，使炸藥的能量得到合理的分布。這是空氣柱間隔裝藥提高爆破效果的又一原因。

3試驗情況及結(jié)果

起初，我們只是做了些嘗試性試驗。在取得出較明顯的效果后，開始了正式試驗。為了實現(xiàn)藥柱之間的空氣柱間隔，我們設(shè)計了空氣柱間隔桿，桿的長度等于空氣柱的長度。其長度根據(jù)巖石性質(zhì)而定。在不同的巖性條件下，合理確定桿即空氣柱的長度是需要探索的問題。根據(jù)該礦巖石性質(zhì)，取空氣柱長度為1.5～2.1m。

間隔桿用廢、次木材制作。木桿的斷面規(guī)格為：3cm×3cm，桿兩頭廢炸藥包裝箱紙片剪成尺寸略小于炮孔直徑的方塊（或圓塊），用釘子在一起即可。一般1m3樺木可制桿300根左右。

我們先后在東1230南部和東1220進(jìn)行了多次試驗，從未出現(xiàn)埋道事故，取得了滿意的結(jié)果。

因現(xiàn)場現(xiàn)有的技術(shù)條件有限，無法對爆破效果進(jìn)行定量勞述，但定性的結(jié)果表明，這種方法非常適合該礦生產(chǎn)使用。它具有如下優(yōu)點：

（1）爆堆得到了控制，爆堆均控制在設(shè)計范圍內(nèi)。為了安全起見，起初幾次試驗時，拆除了危險地段的鐵道，但爆后物料均沒拋上路基。說明該方法控制后可以不必拆道進(jìn)行爆破，減淡季了不必要的拆道貌岸然工作，減輕了勞動量。幾次試驗的爆堆均呈比較理想的拋物線形狀，爆堆整體前移，落差在0.5m之間，沒有過早沖出的部分。

（2）提高了電鏟效率，降低了大塊率。從采后的情況看，大塊較普通連續(xù)裝藥方法減少很多。上部不再出現(xiàn)未被震動破碎的大塊，塊度比較均勻。層間距達(dá)1m的巖層用普通方法極易產(chǎn)生大塊，而采用此卻只有極少量的大塊產(chǎn)生。同時電鏟的故障率降低，電鏟裝車時間可縮短3~4min/列，提高了電鏟效率。

（3）降低了炸藥單耗。由于改變了裝藥結(jié)構(gòu)，提高了藥柱高度，使能量得到了有效、合理的利用，從而使得單耗降低15.62%。

（4）工藝簡單，操作方便，便于推廣使用。因為只在裝藥結(jié)構(gòu)上做了改變，因此，按《露天礦爆破作業(yè)規(guī)程》的規(guī)定作業(yè)即可。間隔桿投放方便，同時，本方法是在生產(chǎn)的同時進(jìn)行試驗的，工人已經(jīng)熟練的掌握，便于大面積推廣使用。

4經(jīng)濟(jì)效益分析及存在的問題

雖然試驗的次數(shù)和孔數(shù)較少，但已取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益；平均每孔可節(jié)紅爆破費11.83元。

隨著開拓延深，由于巖性基本相似，此法應(yīng)用的范圍會越來越廣。在煤臺階上應(yīng)用，除具有上面的一些優(yōu)點之外，還可以提高煤的大塊率，減少粉煤含量，從而提高煤的售價，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。

采用此法單就炸藥消耗一項就可取得明顯的直接經(jīng)濟(jì)效益。以80%的掌子面應(yīng)用此法計算。每月消耗炸藥平均為65.14t（1~9月份平均消耗），全年為781.68t。一年可節(jié)約炸藥97.66t，價值12.7萬元。新增加的材料費卻只有2.3萬元。這是在目前年產(chǎn)量為47萬t的情況下所創(chuàng)造的價值，如果產(chǎn)量再大些，效益將非?？捎^。

該方法存在的問題是：雖然從實用的角度改善了爆破效果，提高了經(jīng)濟(jì)效益，但不一定是最佳的效果，最佳的空氣柱間隔長度還需要在實踐中進(jìn)一步探索、總結(jié)。