矿山爆破技术论文范文

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浅谈矿山爆破技术的现状与发展

摘要: 爆破技术在我国矿山生产中有着举足轻重的作用，再一定程度上推动了经济的快速发展。随着科学技术的进步，爆破已成为发展速度最快的学科之一。本文简要分析了矿山爆破技术的现状以及发展前景，以供探讨。

关键词：矿山爆破技术现状发展趋势

中图分类号：TD21 文献标识码：A 文章编号：

一、我国矿山爆破技术的现状

我国的爆破技术自50年代起虽然不断改进，但仍有很多不完善之处，安全隐患问题仍然存在，安全措施还有很多不到位之处，比起西方发达国家在很多方面还有很大的差距，因此以后要对我国的爆破器材，爆破方法，乃至爆破原理上都要不断改进，切实做到爆破中应有的安全措施得以实现，减少我国矿山爆破中事故的发展生，使我国的矿山工作更加安全有效。

(一)矿山爆破爆炸基本理论

矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能;化学反应过程必须是高速的;化学反应过程应能生成大量的气体产物;反应能自行传播。炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。

(二)矿山爆破常用炸药

炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应，释放大量热量，产生大量气体，因而对周围介质产生强烈的机械作用，呈现所谓爆炸效应的化合物或混合物。炸药按照其组成结构，可分为单体炸药和混合炸药两类;按照用途及其特性，可分为起爆药、猛炸药、火药以及烟火剂等几类。我国矿山用炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药以及乳化油炸药等。硝铵类炸药是以硝酸铵为主要成分的混合炸药。常用的硝铵类混合炸药有铵梯炸药、铵油炸药、铵松蜡炸药以及含水硝铵类炸药。

(三)矿山爆破起爆器材及起爆方法

爆破起爆是指通过起爆器材的引爆能引起炸药的爆炸。根据使用的起爆器材的种类，相应的起爆方法有火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法。

1、起爆器材

常用的起爆器材有雷管(火雷管、电雷管)、导爆索及导爆管。雷管是主要的起爆器材，可用来起爆炸药和导爆索及导爆管。按照点火方式，又有火雷管和电雷管之分。火雷管是工业雷管中最基本的一个品种，有火焰直接引爆。电雷管分为瞬发电雷管及延期电雷管，延期电雷管又分为秒或半秒延期电雷管与毫秒延期电雷管。

2、起爆方法

炸药的起爆方法有如下几种：火雷管起爆，就是利用导火索传递火焰引爆雷管，进而引爆炸药。这种起爆方法的操作过程，包括加工起爆雷管，加工起爆药包，装药，点火起爆;电雷管起爆法，在装完药后进行联线，并用导通仪检验网路是否导通。使用的电雷管应事先用导通仪检测，电阻误差过大者不能使用;导爆索起爆法，又叫无雷管起爆法，导爆索分普通导爆索和低能导爆索两种，非煤矿山使用最多的是普通导爆索;导爆管起爆法，是用起爆枪或雷管起爆导爆管，引爆起爆药包中的非电毫秒雷管，进而引爆炸药。

二、矿山爆破技术的发展趋势

近年来，通过吸收计算机科学、相关的边缘学科、现代数学方法等其它相关学科的最新成果对爆破理论的研究，以及大量采用先进的测量和监测仪器，加之新型爆破器材、先进的起爆系统和新型的施工机具的出现与应用，使爆破技术逐步脱离纯经验性的积累，开始以爆破理论为指导，对爆破参数进行优化设计，对爆破过程进行可靠控制，对爆破效果以及效应进行模拟预报等方向发展，开始由定性描述向定量分析过渡。其发展趋势如下：

(一)爆破理论的研究实用化、计算机化和科学化

1、许多新思想、新方法引入到爆破理论研究中

例如把爆破过程视为一复杂的系统工程,在研究方法上，运用60年代发展起来的系统工程、信息论、控制论和70年代发展起来的耗散结构论、突变论及非线性理论等以及80年代发展起来的数值方法和中国留美学者石根华博士提出的非连续变形分析法，同时引入概率论与数理统计、模糊数学、灰色系统、分形几何等不确定性模型理论，以及最优化方法、有限元法、蒙特卡罗方法和多变量线性回归方法等现代数学方法，使爆破理论的研究更加科学化。

2、计算机化

运用计算机防真、模拟、CAD系统、专家系统等计算机科学描述爆破裂隙的产生和扩展，预测爆破块度和爆堆形态，模拟爆破过程，使爆破理论的研究和爆破设计更加计算机化。

3、科学化

大量采用先进的量测技术，如高速摄影技术、图象分析技术、动光弹三维激光全息成像技术等，进一步揭示了爆破的本质。运用相拟理论对各种爆破模拟试验进行探索，以及从岩石、混凝土等材料的本构关系方面进行研究，为定量分析研究爆破作用的破坏机理奠定了基础。

(二)爆破过程的计算机模拟发展迅速

1、原有模型不断完善

自60年代以来出现的一些爆破数学模型，到目前为止，已作了多次改进，有些仍在不断完善中。例如美国桑地亚试验室开发的“CAROM计算机模拟程序”，可以预测岩石的运动规律和爆堆形态，现经改进后的模型与实际吻合良好，其模拟结果的误差率，对爆堆形态为10%，对爆破快度为10%-20%。

2、新模型大量涌现

近年来，各种新模型相继问世。例如，美国NOR-ANDAN科技中心的三维软件BLASTCAD，中国马鞍山矿院的BMMC模型及后来开发的露天台阶爆破三维数模，中国的峒室抛掷爆破SC3-BOPE工具软件，中国工程兵工程学院的峒室爆破CAD，精确爆破服务队为爆破设计和振动控制编制的约20个不同软件，都可以十分迅速和精确地用于爆破设计。

(三)爆破效果和危害效应可有效控制

科学技术促进了爆破技术的发展，各种新技术、新方法不断涌现。新型施工机具、新炸药品种、先进起爆器材和起爆方法、精确监测仪器等运用到爆破工程中，使爆破水平有了很大提高，爆破效果有了保证，爆破危害效应可有效控制。爆破方案确定、参数优化设计等实现了计算机化。

(四)监测仪器向自动化、微型化方向发展

爆破安全监测范围应包括：爆破震动、爆破冲击波、爆破飞石、爆破噪音等。目前爆破振动的数据采集与频谱分析技术以达到了很高的水平，监测仪器向着自动化、微型化和准确化方向发展。

(五)爆破技术向着更加科学的方向发展

新型爆破器材和先进的起爆系统及新型施工机具的面世，改变了传统意义上的起爆方式及爆破方式。新型炸药的出现，不仅在性能上有所改观，而且其物理状态有了变化，为研制新型起爆器材奠定了物质基础;近几年出现的新型起爆器材和起爆系统，正朝着使用安全、延时准确、起爆可靠、微差多段及操作可遥控等方向发展;起爆网路系统的可靠性，目前已能按照可靠性数学进行定量分析，改变了过去完全靠经验定性评估的落后状况;新型施工机具的不断面世，不仅极大的提高了爆破效率，更重要的是促进了爆破技术向着更加科学的方向发展，使爆破的应用范围和爆破的规模扩大，安全性更有保障。

总结：

在科学技术迅速发展的今天，对矿山爆破技术也提出了新的要求，我们必须引用一些新的技术是爆破水平得到提高。 从爆破能量的利用上来看，提高爆破安全和提高爆破效率实质上是一个问题的两个方面，爆破的有效性和爆破的危害性都是爆破威力造成的。综合分析各种爆破事故，除了因爆破器材新能不良或管理不善发生的意外爆破事故外，大部分都是因爆破技术不佳，操作使用不当造成的。因此如何改善爆破器材性能和爆破技术工艺、提高爆破效率和爆破安全则是我们目前最根本的任务。

参考文献：