微差爆破

更新时间:2022-08-25 17:49

微差爆破,又称毫秒爆破,是一种延期时间间隔为几毫秒到几十毫秒的延期爆破。由于前后相邻段炮孔爆破时间间隔极短,致使各炮孔爆破产生的能量场相互影响,既可以提高爆破效果,又可以减少爆破地震效应、冲击波和飞石危害。

定义

微差爆破能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石;操作简单、安全、迅速;可近火爆破而不造成伤害;破碎程度好,可提高爆破效率和技术经济效益。但该网路设计较为复杂;需特殊的毫秒延期雷管及导爆材料。

作用原理

产生辅助自由面

由于毫秒系列雷管各段有微小时差,先起爆炸药在煤体中已造成一定的破坏,形成了一定宽的裂隙和附加自由面,为后起爆炸药提供了有利爆破条件。如果爆破参数选择合理,就会改变后爆炸药的最小抵抗线方向,使其作用方向平行于壁,这样就减少了煤炭的抛掷距离和爆破宽度。

产生的爆炸应力波互相干扰

由于先起爆炸药在煤体中激起压缩波从自由面反射成拉伸波后,再引爆以后炸药,不仅能消除同时爆炸形成的无应力区或应力降低区,而且能增大该区内的拉应力,使落煤块度均匀。

剩余应力的相互作用

由于相邻两炸药间隔时间极短,先起爆的炸药在煤体中产生的应力波尚未消失,后起爆的炸药就爆炸,这样被爆煤体就会受到双向应力的作用,从而改善破碎效果,降低炸药用量。

震动波削弱

采用毫秒爆破时,如果时差选择合理,爆破产生的震动波会相互干扰而削弱,从而降低了对工作面顶板的震动作用,有利于顶板的稳定和维护工作。

具体要求

在炮采工作面采煤工艺中,最主要的工序是爆破落煤,对爆破工作的要求是:煤体破碎均匀,保证进度,工作面煤壁平直,不留顶、底煤,不破顶,不崩倒柱子,不崩翻溜子以及炸药雷管消耗低等。爆破效果的好坏直接影响着工作面的产量、效率和安全因此,要根据煤层的硬度、厚度、节理和裂隙发育程度及顶板的状况,正确地确定钻眼爆破参数。煤矿炮采工作面长期以来一直采用瞬发雷管串联分段放炮,顶板不稳定时,每次爆几个炮眼,甚至采用留煤垛间隔爆破方珐,该方法放炮次数多,工序时间长爆破效果差,工人劳动强度大,容易发生事故,制约着炮采工作面的产量和效率的提高。使用毫秒爆破技术,可以一次多放炮,减少顶板震动次数.爆破产生的地震波互相干扰抵消,从而减少了对顶板的震动,有利于顶板的管理,同时也有利于提高爆破装煤率。实践证明,毫秒爆破技术能更好地解决传统爆破工艺存在的问题,有较好的经济效益。

适用范围

微差控制爆破适用于开挖岩石地基、挖掘沟渠、拆除建筑物和基础,以及用于工程量与爆破面积较大,对截面形状、规格、减震、飞石、边坡后面有严格要求的控制爆破工程。

安全性

总延期时间对瓦斯安全性的影响

在含有瓦斯的工作面爆破时,爆后空气中瓦斯含量随时间延长而增加,当瓦斯浓度增加到一定值时,随着新鲜空气的稀释,瓦斯又下降到爆前的浓度。如果爆破工作在瓦斯来不及从煤体中涌出就爆破完毕,则说明爆破是安全的。据测定:高瓦斯矿井的炮采工作面,爆后在360ms时间内,瓦斯浓度小于1%,符合《煤矿安全规程》允许总延时不超过130ms的规定。

炮眼数目对瓦斯、煤尘浓度的影响

采用毫秒爆破时,一次可起爆较多数目的炮眼,随着炮眼数目的增加,会引起瓦斯、煤尘浓度的变化。据淮北矿业集团公司朱庄矿测定:瓦斯的浓度随炮眼数目的增加呈增长趋势,即炮眼从5个增至30个,瓦斯浓度从0.1%增至0.2%,可见其变化范围不大。煤尘浓度随炮眼数增加而增加,炮眼从5个增至30个,煤尘浓度从120 nag/m3增至1.2 g/m3,但其最大值远小于煤尘爆炸所需的下限45g/m3浓度,且瓦斯和煤尘很快会得到稀释。所以,只要控制一次起爆的炮眼数和炸药量.就不会产生瓦斯、煤尘的爆炸危险。

放炮震动对顶板安全性的影响

使用毫秒爆破技术 ,由于放炮次数明显减少,因而对顶板的震动次数相应减少,同时爆炸产生的地震波相互干扰也减轻了对顶板的震动强度。另外由于放炮时间缩短,可及时进入工作面进行支护,缩短空顶时间,这一切都有利于顶板稳定。

应用效果

缩短了放炮时间,使整个循环提前完成。提高了产量和工效,降低了成本。减轻了顶板震动的强度,减少了顶板震动的次数,缩短了空顶时间,减少了冒顶事故发生的可能性,提高了生产的安全性。

由于减少了抛人采空区的煤量,提高了资源采出率。崩倒支柱的概率下降。采用毫秒爆破技术,可使放炮次数减少,攉煤量和放炮员在充满烟尘的环境中的工作时间减少,减轻了工人的劳动强度 ,改善了工人的作业环境。

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