礦山地質環境治理工程中爆破施工技術與質量控制

姚永剛　路則瓦　宋偉華

摘 要：通過某廢棄礦山地質環境治理工程中爆破工程實例，闡述爆破工程施工技術及質量控制。

關鍵詞：1、地質環境治理；2、爆破施工；3、質量控制

1 工程概況

1.1地理位置及地質情況

沂源縣廢棄礦區位于沂源縣縣城西南約6.5km，田莊水庫東南角。地理坐標：東經118°06′26″～118°06′38″，北緯36°08′42″～36°08′53″，治理面積為44042.70m2。

1.2主要環境地質問題

該石料礦區內石灰巖的開采歷史悠久，歷經數十年的破壞性開采后，礦區遍布高陡光禿邊坡。邊坡長約500m，坡高30～40m，坡度45°～90°，坡面巖土體破碎，裂隙發育，在強烈振動或強降雨動力影響下，具有發生崩塌、滑坡等地質災害的隱患。另外治理區西部緊鄰省道S234，北部緊鄰晉豫魯鐵路及青蘭高速，由于開采破碎面較大，山體破損嚴重，造成非常嚴重的視覺污染。

2 爆破工程施工技術

根據治理區現場實際情況，本次治理工程爆破采用中深孔控制爆破的施工方法自上而下的進行施工。

2.1爆破工程施工工序

該工程邊坡高30～40m，設計用中深孔爆破進行施工，施工工序為：孔位放線→鉆孔→孔位（深）檢查→裝藥→堵塞→聯接爆破網路→安全警戒→爆破。

2.2爆破施工技術

2.2.1孔位放線

孔位布設按梅花狀布臵，間距1.5m。根據頂部及設計平臺高程計算出孔深，用紙條標示壓在鉆孔位臵。炮孔要避免布置在松散巖層、節理發育的巖石上。

2.2.2鉆孔

選用潛孔鉆機進行鉆孔，鉆孔直徑為90mm。鉆孔要嚴格掌握“孔深、方向和傾斜角度”三大要素。鉆機移位時，要保證好成孔和孔位標記，鉆孔結束后應及時將巖粉吹除干凈，保證炮孔設計深度。

2.2.3孔位檢查

裝藥之前，要對各個孔的深度和孔壁進行檢查。孔深用測繩系上重錘測量，孔壁檢查用長炮棍插入孔內檢查堵塞是否，檢查測量時候一定要做記錄。如發現孔深不夠，孔數不足，堵孔和透孔，必須進行補貼、補孔、清孔和堵塞孔。

2.2.4裝藥

裝藥為手工操作，采用分段（間隔）裝藥技術，起爆雷管為非電毫秒雷管，并采用每孔內安放兩發同段別雷管的方法增加起爆的保險系數。

2.2.5堵塞

堵塞材料選用石屑粉末、細砂土或粘質土，在堵塞過程中一定要注意保護電爆線路，應設專人檢查電路及量測電阻值，做到隨堵塞隨量測，隨保護。堵塞時要對堵塞物要輕輕搗實，但要防止搗壞導火線或雷管腳線。

2.2.6網路連接

當堵塞完成后連線網路連接。連線時要注意孔外串聯雷管，切忌腳踩磕碰，保障網絡準爆。敷設起爆網路時，應按藥包編號重新檢測導爆雷管，同一爆破網絡的全部雷管必須為同廠同型號同批產品。

2.2.7安全警戒

放炮之前，人員及機械應撤離到安全區，要設置安全警戒哨，使周邊所有道路處于監視之下。在危險區邊界上，要設臵明顯的標志。警戒標志采用警示牌、警示燈、路障、警報器等視覺及音響和視覺信號。起爆前，必須同時發出音響和視覺信號，使危險區的人員都能清楚地聽到或者看到。

2.2.8爆破安全檢查

爆破之后，至少要經過5min才允許受過專門訓練的爆破員進入爆破作業區進行安全檢查。發現問題要及時處理。問題處理完后，經安全員檢查同意后，方準放行。

3 爆破工程質量控制

3.1孤石分解控制

對于邊坡大塊孤石或爆破后不符合要求的大塊巖石的分解，采用手持式風鉆鉆機進行鉆孔，并控制炸藥單耗在0.2kg/m3左右和鉆孔深度控制在待爆孤石直徑的2/3左右。對于大塊石解爆或淺孔爆破時，必須在被爆巖體上方覆蓋防護材料。

3.2啞炮的控制

在出現啞炮后，立即對爆破區進行現場封鎖，組織成立由爆破工程師和項目經理為首的專家組，進入爆破現場查看和分析出現啞炮的原因，并嚴格按照有關規范及規定嚴密制定啞炮處理方案。

3.3爆破飛石的控制

根據瑞典湯尼克研究基金會的飛石安全距離經驗公式Rf=40d/2.54計算飛石安全距離Rf=141m。根據計算結果，選取安全警戒范圍為距離中心300m以內的區域。

3.4爆破震動的控制

（1）挖制最大單響的爆裝藥量，以降低爆破的瞬間能量過大帶來的地震效應。可根據最大單響起爆安全裝藥量經驗公式Q安=[R（v/k）1/a]3來計算控制。

（2）采用排間和孔間順序微差爆破技術，降低爆破地震波，減少炸藥單耗，改善爆破效果，以此達到降振的目的。

（3）嚴格控制鉆孔深度，鉆孔超深不但影響工程質量，而且會增加爆破的振動。

3.5爆破噪聲的控制

由于該礦山為石灰巖礦山，可能溶洞較多，如果處理不好，不僅達不到理想的爆破效果，而且容易發生沖炮等安全事故。所以要合理確定爆破參數，選擇合理的微差網絡和微差間隔時間，保證巖石能充分松動，消除夾制爆破。保證堵塞長度和堵塞質量并采用反向起爆，以防止高壓氣體從炮孔中沖出，避免因采用過小的堵塞長度而產生沖天炮。

4 結語

總之，沂源縣大田莊石灰巖礦區恢復治理工程爆破工作在各方努力下，已完成爆破工作，三個平臺的施工質量得到各方肯定。當然，由于各種礦山特點的多樣性，影響爆破工程施工質量的因素還有許多，這就要求我們必須通過不斷的爆破實踐，注意經驗的積累，廣泛及時地進行相互交流，才能不斷提高爆破效果，創造更大的經濟效益和社會效益。