中深孔爆破在小型露天采石場(chǎng)的應(yīng)用

摘 要:我國(guó)小型露天采石場(chǎng)普遍存在安全生產(chǎn)狀況較差等問(wèn)題，在采石場(chǎng)推廣實(shí)行中深孔爆破方法開采，能有效改善礦山安全生產(chǎn)狀況。通過(guò)對(duì)中深孔爆破方法、爆破參數(shù)及爆破安全與防護(hù)進(jìn)行介紹分析，認(rèn)為小型露天采石場(chǎng)采用中深孔爆破具有極大的現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)意義。

關(guān)鍵詞:采石場(chǎng)問(wèn)題中深孔爆破參數(shù)安全

中圖分類號(hào):TD57文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-198X(2011)06(c)-0036-01

1 小型露天采石場(chǎng)普遍存在的問(wèn)題

小型露天采石場(chǎng)是指年采剝總量50萬(wàn)噸以下，且工作坡面最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的垂直距離(最大開采高度)不超過(guò)50米的山坡型露天礦山。

目前我國(guó)大部分小型露天采石場(chǎng)普遍存在的問(wèn)題主要是:(1)開采規(guī)模小、分布范圍廣，生產(chǎn)工藝落后，生產(chǎn)條件簡(jiǎn)陋。(2)違規(guī)生產(chǎn)突出，安全狀況較差。礦山開采未按開采設(shè)計(jì)進(jìn)行，不分臺(tái)階和高陡邊坡開采的礦山隨處可見(jiàn)，一面墻和掏底崩落等嚴(yán)重違規(guī)開采的礦山還有一定程度的存在。(3)安全管理不到位，從業(yè)人員缺乏教育培訓(xùn)，安全意識(shí)淡薄。礦山開采是危險(xiǎn)性和勞動(dòng)強(qiáng)度較大、作業(yè)環(huán)境條件較差的行業(yè)。小型露天采石場(chǎng)多為私營(yíng)企業(yè)，從業(yè)人員多為當(dāng)?shù)厝藛T，基本上來(lái)自農(nóng)村，大多數(shù)沒(méi)有文化或文化程度較低，加之許多礦山企業(yè)沒(méi)有對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，因此，礦山從業(yè)人員的安全意識(shí)不強(qiáng)，安全防范能力低。(4)安全事故時(shí)有發(fā)生，安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻。由于小型露天采石場(chǎng)，生產(chǎn)工藝落后、安全管理不到位、從業(yè)人員素質(zhì)較差，因違規(guī)開采、違規(guī)作業(yè)而引發(fā)的事故時(shí)有發(fā)生。

2 中深孔爆破優(yōu)點(diǎn)及參數(shù)介紹

針對(duì)小型露天采石場(chǎng)存在的安全問(wèn)題，響應(yīng)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局號(hào)召，推廣應(yīng)用中深孔爆破技術(shù)。該技術(shù)具有安全保障程度高、作業(yè)條件好、開采能力大、生產(chǎn)效率高、爆破周期長(zhǎng)、飛石少、爆破器材配送管理方便、綜合效益明顯提高等特點(diǎn)。

中深孔爆破方法:

露天淺孔爆破特指巖土開挖、二次破碎大塊時(shí)采用的炮孔直徑小于50mm、深度小于5m的爆破作業(yè)。露天深孔爆破就是炮孔孔徑大于75mm且深度在5m以上的采用延長(zhǎng)藥包的一種爆破方法。而中深孔爆破方法是介于淺孔爆破與深孔爆破之間的以專用鉆鑿設(shè)備鉆孔作為炸藥包埋藏空間一種爆破方法，其直孔徑一般為50～250mm，孔深為5～20m，以下簡(jiǎn)要介紹目前小型露天采石場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐中較為有效實(shí)用的多排(中深)孔微差爆破參數(shù)。

(1)底盤最小抵抗線W(斜孔抵抗線):其值的大小與炮孔直徑、裝藥直徑、炸藥特性、裝藥密度、巖石可爆性、要求破碎程度和臺(tái)階高度等因素有關(guān)。

按底盤最小抵抗線W與臺(tái)階高度H的關(guān)系確定W=(0.4～0.5)H;

按鉆孔裝藥條件計(jì)算:

q1為每米鉆孔裝藥量，kg/m;

q為炸藥單位消耗量，kg/m3;

L1為裝藥長(zhǎng)度，m;

L為鉆孔深度，m;

m為鉆孔臨近系數(shù)。

按底盤最小抵抗線W與炮孔直徑d的關(guān)系確定W=(25～45)d;

按以上三個(gè)條件計(jì)算結(jié)果，取最小值，并按作業(yè)安全條件修正:W不能小于鉆孔中心到臺(tái)階坡頂線的安全距離c，c≥2.5m～3m

(2)孔徑d、孔深L、孔距a、排距b:

孔徑d決定于鉆鑿設(shè)備。小型露天采石場(chǎng)多采用輕型支架式潛孔鉆機(jī)，其鉆孔直徑一般為75～100mm;

孔深L:一般為10～20m;

孔距a:指同一排炮孔中相鄰兩個(gè)炮孔的中心線間的距離。計(jì)算方式:可用底盤最小抵抗線W和鄰近系數(shù)m的乘積來(lái)計(jì)算，即a=m·W(單位:米)，臨近系數(shù)m一般取1.0～1.4。小型露天采石場(chǎng)中深孔爆破a值經(jīng)驗(yàn)取值為3～5m;

排距b:相鄰兩排炮孔間的距離。計(jì)算方式:b=(0.9～0.95)W，小型露天采石場(chǎng)提倡增大孔間距，縮短排間距。

炮孔排數(shù):視最小工作平臺(tái)寬度，一般取(3～5)排。

炮孔布置形式有三角形和矩形(包括方形)。

(3)鉆孔超深L’:超深的作用，是降低藥柱中心位置，以便有利于克服臺(tái)階底部阻力。超深過(guò)小，容易產(chǎn)生根底;超深過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生大塊，并破壞下一個(gè)臺(tái)階表面巖體的完整性，給以后鉆孔作業(yè)造成困難。超深值可按下式確定L’=(0.15～0.35)W或L’=(8～12)D。根據(jù)建材類采石場(chǎng)爆破經(jīng)驗(yàn)，一般取1.5～3m。

(4)充填長(zhǎng)度L2:合理的充填長(zhǎng)度和良好的充填質(zhì)量對(duì)炸藥爆炸能量的充分利用，爆破質(zhì)量和安全有很大的影響。充填不足或不嚴(yán)密，容易造成巖塊飛散，產(chǎn)生沖天炮和出現(xiàn)根底;填塞過(guò)大又容易在孔口部分形成大塊。充填長(zhǎng)度可按下式確定L2=(20～25)D或L2=eW

e—充填系數(shù)，斜孔取0.9～1.0

(5)炸藥單位消耗量q和每孔裝藥量Q:

炸藥單位消耗量q:一般q=(0.15～0.6)kg/m3，軟巖取小值，硬巖取大值。

炮孔裝藥量:影響其取值的因素較多，主要因素有合理炸藥單位消耗量取值、巖石性質(zhì)和地質(zhì)條件、炸藥品種、裝藥結(jié)構(gòu)、氣候條件、爆破方法的選擇。每孔裝藥量Q的確定，普遍采用體積公式計(jì)算

前排孔Q=qaWH

后排孔Q=qabHK

K—齊發(fā)爆破時(shí)后排孔藥量增加系數(shù)，一般取1.1～1.2

以上計(jì)算為一般常用計(jì)算方法，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中應(yīng)根據(jù)礦山實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以達(dá)到理想的爆破效果。

3 中深孔爆破安全與防護(hù)

(1)爆前安全

爆破器材的加工、運(yùn)輸和儲(chǔ)存:由于小型露天采石場(chǎng)的特點(diǎn)，礦山爆破大多委托爆破公司進(jìn)行爆破，爆破器材的加工、運(yùn)輸和儲(chǔ)存由爆破公司負(fù)責(zé)。由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)提高了爆破器材的安全性、降低了事故發(fā)生率。

(2)爆時(shí)安全

小型露天采石場(chǎng)爆破藥量較小，產(chǎn)生的爆破地震和沖擊波影響范圍較小。爆破產(chǎn)生的危害主要為爆破飛石、噪聲、炮煙和揚(yáng)塵。

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003，深孔爆破時(shí)個(gè)別飛石對(duì)人員的安全距離應(yīng)按設(shè)計(jì)確定，但不小于200m，下坡方向的飛石安全距離應(yīng)增加50%。所以小型采石場(chǎng)設(shè)計(jì)爆破飛石對(duì)人員安全距離一般為300m。爆破時(shí)以此范圍設(shè)置警戒，并發(fā)出聲響信號(hào)。

爆破噪聲的防護(hù)，由于礦山爆破主要以松動(dòng)爆破為主，爆破藥量較小，產(chǎn)生的噪聲不會(huì)太大。主要采取的防護(hù)措施為:保證炮孔填塞長(zhǎng)度及填塞質(zhì)量，減小空氣沖擊波;采用多排微差爆破，減少最大一段裝藥量;設(shè)置障礙及遮蔽物降低爆破噪聲。

爆破產(chǎn)生的炮煙和揚(yáng)塵，由于露天爆破在空曠環(huán)境中進(jìn)行，炮煙和揚(yáng)塵可以在空氣中稀釋、擴(kuò)散、直至消失。

(3)爆后安全

放炮后應(yīng)超過(guò)15分鐘，放炮員和班組長(zhǎng)方可巡視放炮地點(diǎn)和情況，檢查炮窩和炮眼數(shù)是否相符。發(fā)現(xiàn)殘炮、盲炮，必須及時(shí)處理，嚴(yán)禁打殘孔。檢查爆堆是否穩(wěn)定，有無(wú)危坡、危石。待檢查無(wú)危險(xiǎn)后，采場(chǎng)工作人員方可進(jìn)入采場(chǎng)作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1]《采礦手冊(cè)》第二、三卷 冶金工業(yè)出版社.

[2]《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2003).

[3]《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》(GB16423-2006).

[4]《小型露天采石場(chǎng)安全生產(chǎn)暫行規(guī)定》(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局第19號(hào)令).