微差爆破

微差爆破

微差爆破,又稱毫秒爆破,是一種延期時間間隔為幾毫秒到幾十毫秒的延期爆破。由於前後相鄰段炮孔爆破時間間隔極短,致使各炮孔爆破產生的能量場相互影響,既可以提高爆破效果,又可以減少爆破地震效應、衝擊波和飛石危害。

基本介紹

  • 中文名:微差爆破
  • 外文名:millisecond blasting
  • 國際稱呼:毫秒延期爆破
  • 別名:微差控制爆破
  • 特點:操作簡單、安全、迅速
定義,作用原理,具體要求,適用範圍,安全性,套用效果,

定義

微差爆破能有效地控制爆破衝擊波、震動、噪音和飛石;操作簡單、安全、迅速;可近火爆破而不造成傷害;破碎程度好,可提高爆破效率和技術經濟效益。但該網路設計較為複雜;需特殊的毫秒延期雷管及導爆材料。

作用原理

產生輔助自由面
由於毫秒系列雷管各段有微小時差,先起爆炸藥在煤體中已造成一定的破壞,形成了一定寬的裂隙和附加自由面,為後起爆炸藥提供了有利爆破條件。如果爆破參數選擇合理,就會改變後爆炸藥的最小抵抗線方向,使其作用方向平行於壁,這樣就減少了煤炭的拋擲距離和爆破寬度。
產生的爆炸應力波互相干擾
由於先起爆炸藥在煤體中激起壓縮波從自由面反射成拉伸波後,再引爆以後炸藥,不僅能消除同時爆炸形成的無應力區或應力降低區,而且能增大該區內的拉應力,使落煤塊度均勻。
剩餘應力的相互作用
由於相鄰兩炸藥間隔時間極短,先起爆的炸藥在煤體中產生的應力波尚未消失,後起爆的炸藥就爆炸,這樣被爆煤體就會受到雙向應力的作用,從而改善破碎效果,降低炸藥用量。
震動波削弱
採用毫秒爆破時,如果時差選擇合理,爆破產生的震動波會相互干擾而削弱,從而降低了對工作面頂板的震動作用,有利於頂板的穩定和維護工作。

具體要求

在炮采工作面採煤工藝中,最主要的工序是爆破落煤,對爆破工作的要求是:煤體破碎均勻,保證進度,工作面煤壁平直,不留頂、底煤,不破頂,不崩倒柱子,不崩翻溜子以及炸藥雷管消耗低等。爆破效果的好壞直接影響著工作面的產量、效率和安全因此,要根據煤層的硬度、厚度、節理和裂隙發育程度及頂板的狀況,正確地確定鑽眼爆破參數。煤礦炮采工作面長期以來一直採用瞬發雷管串聯分段放炮,頂板不穩定時,每次爆幾個炮眼,甚至採用留煤垛間隔爆破方琺,該方法放炮次數多,工序時間長爆破效果差,工人勞動強度大,容易發生事故,制約著炮采工作面的產量和效率的提高。使用毫秒爆破技術,可以一次多放炮,減少頂板震動次數.爆破產生的地震波互相干擾抵消,從而減少了對頂板的震動,有利於頂板的管理,同時也有利於提高爆破裝煤率。實踐證明,毫秒爆破技術能更好地解決傳統爆破工藝存在的問題,有較好的經濟效益。

適用範圍

微差控制爆破適用於開挖岩石地基、挖掘溝渠、拆除建築物和基礎,以及用於工程量與爆破面積較大,對截面形狀、規格、減震、飛石、邊坡後面有嚴格要求的控制爆破工程。

安全性

總延期時間對瓦斯安全性的影響
在含有瓦斯的工作面爆破時,爆後空氣中瓦斯含量隨時間延長而增加,當瓦斯濃度增加到一定值時,隨著新鮮空氣的稀釋,瓦斯又下降到爆前的濃度。如果爆破工作在瓦斯來不及從煤體中湧出就爆破完畢,則說明爆破是安全的。據測定:高瓦斯礦井的炮采工作面,爆後在360ms時間內,瓦斯濃度小於1%,符合《煤礦安全規程》允許總延時不超過130ms的規定。
炮眼數目對瓦斯、煤塵濃度的影響
採用毫秒爆破時,一次可起爆較多數目的炮眼,隨著炮眼數目的增加,會引起瓦斯、煤塵濃度的變化。據淮北礦業集團公司朱莊礦測定:瓦斯的濃度隨炮眼數目的增加呈增長趨勢,即炮眼從5個增至30個,瓦斯濃度從0.1%增至0.2%,可見其變化範圍不大。煤塵濃度隨炮眼數增加而增加,炮眼從5個增至30個,煤塵濃度從120 nag/m3增至1.2 g/m3,但其最大值遠小於煤塵爆炸所需的下限45g/m3濃度,且瓦斯和煤塵很快會得到稀釋。所以,只要控制一次起爆的炮眼數和炸藥量.就不會產生瓦斯、煤塵的爆炸危險。
放炮震動對頂板安全性的影響
使用毫秒爆破技術 ,由於放炮次數明顯減少,因而對頂板的震動次數相應減少,同時爆炸產生的地震波相互干擾也減輕了對頂板的震動強度。另外由於放炮時間縮短,可及時進入工作面進行支護,縮短空頂時間,這一切都有利於頂板穩定。

套用效果

縮短了放炮時間,使整個循環提前完成。提高了產量和工效,降低了成本。減輕了頂板震動的強度,減少了頂板震動的次數,縮短了空頂時間,減少了冒頂事故發生的可能性,提高了生產的安全性。
由於減少了拋人採空區的煤量,提高了資源采出率。崩倒支柱的機率下降。採用毫秒爆破技術,可使放炮次數減少,攉煤量和放炮員在充滿煙塵的環境中的工作時間減少,減輕了工人的勞動強度 ,改善了工人的作業環境。

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