微差爆破

延期时间间隔为几毫秒到几十毫秒的延期爆破

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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