采矿工程中的爆破技术与安全管理研究

摘要：本文对采矿工程中的爆破技术与安全管理进行了综述。首先，介绍了爆破技术的发展历程及其在现代采矿工程中的应用，重点讨论了几种常见的爆破方法及其优缺点。接着，分析了爆破作业中存在的主要安全隐患及其对矿山安全生产的影响，并提出了相应的安全管理措施和技术手段。

关键词：采矿工程；爆破技术；安全管理；矿山安全；技术手段

引言

采矿工程是矿产资源开发的重要环节，而爆破技术则是采矿过程中不可或缺的关键技术之一。随着科技的进步，爆破技术在提高采矿效率、降低成本等方面发挥了重要作用。然而，爆破作业的高危险性也给矿山安全生产带来了巨大的挑战。近年来，爆破事故频发，导致人员伤亡和财产损失，暴露出当前安全管理体系中的诸多不足。为此，深入研究爆破技术及其安全管理措施具有重要的现实意义。

一、爆破技术设计要点

在爆破技术实际运用中，需根据具体情况确保裂缝宽度与岩石硬度相匹配，基于合理控制的前提下，对相关参数进行精心设计以实现优化，在中硬度岩石区域进行爆破作业时，需确保预留爆破宽度在10mm以上；针对松散柔软岩石结构的处理，爆破产生的裂缝宽度应控制在5mm以内，首先，在进行爆破作业的技术规划时，必须保证地表平整度满足既定标准，同时深入研究技术设计指标与钻孔作业参数间的相互影响，以提高这些参数匹配的合理性[1]。开展技术作业前，须安排具备资质的技术人员清理钻孔口附近的松散岩石，防止其干扰装药布局，在设定和调整设计参数时，必须保证物种保留率不低于80%，并根据实地状况挑选最合适的方案细则，在进行操作时，需特别留意炮孔的直径大小，一般控制在50至200mm范围，针对深度较大的钻孔，要调整相应的钻孔参数，并依据孔径大小来决定炮孔之间的距离。在进行爆破技术的设计工作时，技术人员需全面考虑周边环境对技术应用造成的影响，并确保爆破线的装载密度介于250-400g/m之间，以此降低资源浪费，并提升爆破技术运用的效率。

二、采矿工程中的爆破技术

（一）无线分段引爆网络

利用无线分段引爆网络技术，能够实现炸药在爆破网中的远程点燃，同时可形成内、外两个孔洞的联合效果，科技进步带动了这项技术的广泛应用，特别是在矿业领域，其在矿山爆破作业中的应用日益增多，鉴于目前尚未开发出专门用于爆破前的检测设备，通常通过互联互通的网络系统将信号从孔口外部传输，并在各排孔口内部将相应的雷管接入孔口处，以此确保爆破振动信息准确传递，从而达到预期的爆破效果。

（二）电雷管爆破技术

出于安全考虑，在工业领域中使用的炸药物品普遍采用雷管作为触发引爆工具，这主要是因为雷管具备便捷的操作性、出色的性能、强大的爆炸力等优势，因此在国内外被广泛运用，带电引入和未带电引入，采用电力引发爆炸的方法，通过电流产生热量，点燃雷管中的敏感物质，从而引发爆炸；采用无需电源的激发方式，通过引信或者起爆管传导的冲击波来点燃起爆雷管，依照具体方案，这两种引爆方法能够依次激活，实现从毫秒到秒级的时间调控，这对于提升爆破作业的效率至关重要。

（三）深爆破技术

与井巷式爆破作业相比，地下采场爆破作业具有至少两个自由面，因此需要更多的炮孔，且单次爆破的炸药用量较多，炸药的消耗较低，为了确保技术合理性和爆破效果，必须严格执行完善的组织计划，在保障爆破作业安全的同时，尽量降低矿石的贫化和损耗，爆破技术通常可分为浅层、中层、深层以及药室四种类型，其中中深孔爆破因其高效性和合理性而备受青睐。在中小型矿山开采领域，中深爆破技术被广泛采用，它不仅降低了成本，而且提高了技术效率，构筑了一种更安全、更可靠的开采方式，有效减少了资源浪费，同时保持了技术更新的节奏，在实际应用中，中深孔爆破技术需根据具体情况灵活采用平行或扇形排列方式，平行排列方式中，炮孔间距离一致，装药分布均匀，从而确保爆破后矿石宽度保持较均匀状态[2]。然而，由于掘进作业的工作量显著增加，导致钻机的实际工作效率普遍较低，采用扇形布局的深孔排列方式，能在短时间内提供有效的辅助，使得装药和爆破作业集中进行，显著减少操作时间。

（四）光面爆破技术

所谓光面爆破技术，即在炸药引爆过程中，借助气隙作用，优化深孔压力指标，有效减轻其对邻近孔壁的冲击，通过连续光面的线性裂缝结构，进而高效处理破坏的岩石，在进行光面爆破作业时，需精心规划爆破孔位、布局、用药量及引爆次序，在进行项目设计时，需深入理解岩石的物理特性与结构特征，同时兼顾具体施工的必备条件，以保障炸药爆炸后所形成的表面细腻且无多余的碎块。依照设计规范，精确地安排光源开口和主要爆炸孔，在进行爆破作业时，将光面孔设立在事先规划好的爆破边缘线上，而主爆孔则位于光面孔的内侧位置，依据精心计算的药量，进行精确的药物填充并密实堵塞爆破孔，通常，只有光面孔的药物装填量较小，这样才能确保它的功能仅仅是引导裂纹的扩展，依据预定方案实施爆炸操作，确保爆炸过程按序进行。

二、采矿工程中的爆破技术的安全管理措施

（一）爆破设备的安全管理

爆破作业的安全性离不开精心的爆破设计，优秀的爆破计划需涵盖爆破参数的设定、爆破图样的绘制以及爆破材料的挑选等方面，在进行设计时，须全面兼顾矿岩特性、采矿环境、生态保护等要素，防止因设计缺陷而引发的安全事故，爆破网络的设计直接决定了爆破的成效和作业的安全性，针对特定的爆破作业场景，挑选恰当的引爆方法（如电雷管、导爆索等），合理安排引爆点，确保引爆顺序和时间间隔的科学性，减少爆破产生的冲击波和飞石对周边环境造成的负面影响。

（二）爆破操作的安全规范

进行爆破活动时，必须严格遵循规定的操作流程，保障每一步操作都满足安全规范，涉及药物填充、堵塞、连接、引爆等程序，必须由具备相应资质的专业人员进行，严禁任何违规行为及粗暴施工，在进行爆破作业的地点，必须划设严格的管理界限，严禁非作业人员跨越此界。同时，必须装备适当的防护用具，例如防爆防护服、防爆护目镜和耳塞等，以此来降低爆破作业对工作人员的伤害。在进行炸药爆破的相关工作时，需注意避免在极端气候条件下进行，比如雷电交加、狂风肆虐等恶劣天气，因为这些情况会对爆炸效果及其安全性产生不利影响，特别是在露天的采矿区域，极端气候条件可能会使得飞溅的岩石和产生的冲击波影响范围扩大，从而提升风险程度[3]。

（三）安全监测和评估

在进行爆炸施工时，必须运用尖端监控工具对爆破地点进行即时观测，监测内容涉及振动、冲击波、噪音等关键指标，通过对数据进行实时监控与深入分析，迅速识别并应对任何异常状况，爆破作业完成后，须对爆炸产生的效果进行细致评定，这包括对矿石岩石的分裂程度、由爆炸引发的震动波及的区域以及空中飞散的石块状况等方面的考量，爆破工作的规划与实施，应将评估结果视为关键依据，同时不断地改进爆破方法与加强安全措施。

（四）人员培训和管理

从事爆破作业的工人须接受严格的职业技能训练，精通爆破操作技巧及安全要领，培训课程应涵盖炸药原料的特性及其应用技巧、爆炸计划的整体构思与操作、突发状况的应对策略等内容，从事爆破的工作人员必须具备相应的资质证明，以保证其专业技能符合爆破作业的要求，管理机关需要定时核实证件的合法性，杜绝无照作业的情况，除了针对爆破作业人员的技术进修，还应着重提升其对安全操作的认识，通过周期性的安全知识讲解和实操演练，增强他们在面对突发状况时的快速反应及处理能力。

结语：

在采矿领域，爆破作业是必不可少的利器，它对于提升矿产的开采效率和优化资源使用率发挥着决定性作用，然而，爆破作业的高风险性也对矿山安全管理提出了更高的要求，借助精准的爆炸方案、严谨的操作流程、尖端的安全监控、周全的员工训练以及完备的应急措施，能显著减少爆破作业过程中潜在的安全风险，确保矿业活动的安全与稳定。在未来，随着科技的不断前行与爆破技术的长足进步，矿山领域中爆破工作的安全监管将遭遇前所未有的挑战，同时也会遇到发展的契机，深入探讨爆破领域的技术研发与创新，广泛应用前沿的安全管理手段，增强从事爆破工作人员的专业能力和对安全的警觉性，这些措施对保障爆破作业的安全性、提升矿山作业效率至关重要。

参考文献：

[1]李春林.露天采矿深孔爆破技术的思考[J].内蒙古煤炭经济，2022（19）：31-33.

[2]曾玉莹，于世杰.露天采矿控制性爆破施工技术分析[J].山西冶金，2022，45（3）：343-344.

[3]冯开旺，李有仓，朱伟刚，张强.大西沟露天采矿深孔爆破技术的应用[J].世界有色金属，2022（12）：153-155.