關(guān)于露天采礦邊坡控制性爆破施工技術(shù)的探討

梁金明

摘要：目前，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，進(jìn)步，露天礦采場(chǎng)深度的增加會(huì)使得邊坡逐漸加高，這就對(duì)邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性提出了較高要求，但在筆者的實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，邊坡爆破方案設(shè)計(jì)不合理、鉆孔質(zhì)量差、爆破參數(shù)不合理等問(wèn)題在邊坡控制性爆破施工中極為常見(jiàn)，而為了盡可能解決這類問(wèn)題，正是本文圍繞露天采礦邊坡控制性爆破施工技術(shù)開(kāi)展具體研究的原因所在。

關(guān)鍵詞：露天采礦;邊坡控制性爆破;爆破參數(shù)

引言

礦山邊坡安全事件頻繁出現(xiàn)，使得社會(huì)各界和礦山企業(yè)都高度重視露天礦邊坡安全問(wèn)題，對(duì)露天礦邊坡施工，提出了更高的要求。在實(shí)際礦山生產(chǎn)當(dāng)中，影響邊坡安全的因素較多，包括邊坡礦巖地質(zhì)構(gòu)造情況、邊坡水文地質(zhì)、邊坡設(shè)計(jì)參數(shù)，邊坡控制爆破施工質(zhì)量和邊坡形成后的安全管理等。其中邊坡控制爆破施工是邊坡成型的關(guān)鍵一步，其施工質(zhì)量對(duì)邊坡安全影響最直接，基于此，深度分析此課題，提出有效控制邊坡穩(wěn)定性的施工方法，提升開(kāi)采作業(yè)的效率，有著重要的意義。

1露天礦山邊坡爆破問(wèn)題分析

1.1露天礦山地理位置選擇存在安全隱患

首先，就是其礦山的地理位置選擇不當(dāng)就會(huì)存在一定的安全隱患。沒(méi)有對(duì)周圍的地區(qū)環(huán)境進(jìn)行具體的事先調(diào)研，地址選擇可能不符合要求。按照現(xiàn)狀來(lái)看，目前很多礦山開(kāi)采之前，對(duì)其周圍的環(huán)境都不了解，比如說(shuō)有一些礦山甚至臨近村莊或者采石場(chǎng)等，一旦在這樣的區(qū)域進(jìn)行爆破礦山處理，很容易出現(xiàn)大規(guī)模的飛石現(xiàn)象，直接對(duì)周圍環(huán)境造成不可阻擋的危害。對(duì)于礦山開(kāi)采爆破施工，應(yīng)該根據(jù)具體的選址制定具體的方案，比如說(shuō)礦山的位置處于地形位置比較高的地方，或者是周圍的土地比較稀松的地方，一旦爆破會(huì)發(fā)生地質(zhì)松動(dòng)，甚至出現(xiàn)泥石流等危害，因此需要進(jìn)行調(diào)研之后，對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行安全把控后，再采取爆破的措施。目前有很多工程會(huì)為了降低成本費(fèi)用，沒(méi)有對(duì)具體情況進(jìn)行分析，按照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行爆破施工，這樣根本無(wú)法保證爆破施工的安全性。對(duì)于露天礦山爆破而言，最重要的就是對(duì)地質(zhì)和周圍環(huán)境尤其是碎石分布情況的調(diào)研，防止在爆破極大威力下，碎石亂飛影響周圍村莊或者居民等生命或者財(cái)產(chǎn)物質(zhì)安全等。

1.2鉆孔質(zhì)量差

露天采礦邊坡控制性爆破施工質(zhì)量會(huì)直接受到臺(tái)階高度、邊坡角度、炮孔長(zhǎng)度的影響，一般來(lái)說(shuō)過(guò)高的臺(tái)階高度、過(guò)小的邊坡角度、較長(zhǎng)的炮孔將直接影響露天礦山鉆孔和裝藥質(zhì)量，如邊坡巖體同時(shí)存在節(jié)理、裂隙及層理等情況，爆破施工受到的影響將進(jìn)一步加強(qiáng)，礦山邊坡鉆孔漂移現(xiàn)象、根底或大塊問(wèn)題往往因此出現(xiàn)。

1.3爆破技術(shù)水平差異

部分露天礦邊坡爆破作業(yè)，雖然采取了各種邊坡控制爆破的方法，減小了爆破對(duì)己有邊坡的不良影響，同時(shí)也有效提高了爆破形成的邊坡質(zhì)量，但往往也會(huì)面臨邊坡控制爆破精細(xì)施工帶來(lái)的成本投入失控和生產(chǎn)作業(yè)的失調(diào)，從而對(duì)控制爆破的性價(jià)比產(chǎn)生懷疑。另有一部分礦山也會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)水平和機(jī)械裝備落后等原因，在施工中采取了保護(hù)現(xiàn)有邊坡的措施，也采用了控制爆破的方案，但收效不明顯。究其原因，多是控制爆破方案選擇不合理，邊坡爆破技術(shù)水平有差異。

2露天采礦邊坡控制性爆破施工技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1爆破參數(shù)選取

由于研究對(duì)象露天采場(chǎng)作業(yè)面積狹小，為保證正常生產(chǎn)必須保證一定礦巖存爆量，這使得邊坡處爆破的爆破比例較高，現(xiàn)場(chǎng)采用的爆破器材主要有銨油炸藥、防水炸藥、起爆藥卷、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管，現(xiàn)有爆破參數(shù)如下所示：①主爆孔。主爆孔孔距、排距、單孔裝藥分別為7m、6.3m、250kg，正常情況下孔深、超深、平均填塞長(zhǎng)度分別為14m、2m、7～8m。②緩沖孔。緩沖孔單孔裝藥、孔距、抵抗線分別為150kg、5m、5m，距預(yù)裂孔2m，一般情況下超深1.0m，下部涉及安全平臺(tái)時(shí)為0.5m。③預(yù)裂孔。孔距、超深、線裝藥密度分別為2m、0.5m、1.25kg/m，底部裝防水炸藥7.5kg、使用導(dǎo)爆索綁扎起爆孔內(nèi)炸藥，需保證一次爆破孔數(shù)控制在60個(gè)以內(nèi)。

2.2裝藥結(jié)構(gòu)的選擇

其次，對(duì)于裝藥結(jié)構(gòu)而言，選擇也需要具體情況具體分析，制定合理的方案，可以防止爆破施工對(duì)于孔壁周圍巖石的影響，一旦受到威力極大的地震波的影響，會(huì)讓周圍巖石也受到大范圍的振動(dòng)，整個(gè)巖石相連的地方會(huì)在兩側(cè)呈現(xiàn)一個(gè)很多的拉力同時(shí)作用的情況，最后形成一個(gè)大的預(yù)裂縫隙。在爆破之前，要根據(jù)土質(zhì)情況選擇爆破孔洞的位置，然后根據(jù)爆破強(qiáng)度確定藥卷的量的多少。一般，縱向進(jìn)行孔洞的開(kāi)辟時(shí)，很容易出現(xiàn)在深度越來(lái)越深的情況下，裂縫越來(lái)越大的現(xiàn)象，整個(gè)周圍的保護(hù)層的穩(wěn)定性也會(huì)隨之降低，周圍巖石和土體的初始應(yīng)力也會(huì)不斷的增加，到了最后如果孔徑深度越來(lái)越深，最后導(dǎo)致藥卷受到底部的夾制作用越來(lái)越明顯，甚至藥卷的爆破威力也會(huì)大大的降低。在實(shí)際操作過(guò)程中，如今工程項(xiàng)目中也總結(jié)了諸多的經(jīng)驗(yàn)，可以進(jìn)行分段藥卷放置，也就是說(shuō)，所有的藥卷可以不全放置在一個(gè)孔徑內(nèi)，可以在距離地表一定距離處，設(shè)置一個(gè)不放置藥卷的階段，其長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆入的孔徑深度而定，這個(gè)部分也可以當(dāng)成一個(gè)堵塞爆破的階段，放置大地震波的影響。在這個(gè)堵塞階段下，可以放置藥卷，放置藥卷的量應(yīng)該為整個(gè)堵塞階段長(zhǎng)度的三分之一到二分之一。當(dāng)然，現(xiàn)在很多的工程為了固定孔洞中的藥卷，可以將其綁在竹片上，最后在孔洞內(nèi)形成一個(gè)竹片包裹藥卷的情況，為了使藥卷威力統(tǒng)一并集中。

2.3恰當(dāng)運(yùn)用爆破技術(shù)

在露天采礦邊坡控制工作中，科學(xué)運(yùn)用爆破技術(shù)，可以極大地提高爆破作業(yè)質(zhì)量。爆破作業(yè)過(guò)程中，要保證爆破機(jī)器設(shè)備質(zhì)量與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，引進(jìn)爆破器材時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格檢測(cè)與試驗(yàn)器材，確認(rèn)質(zhì)量合格后引進(jìn)爆破現(xiàn)場(chǎng)。此外，應(yīng)選擇高質(zhì)量的炸藥，儲(chǔ)存炸藥時(shí)要加強(qiáng)質(zhì)量防護(hù)，以免炸藥出現(xiàn)潮濕問(wèn)題。若采用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的炸藥，爆破現(xiàn)場(chǎng)往往會(huì)出現(xiàn)拒爆、盲炮等問(wèn)題，降低爆破質(zhì)量。爆破人員在起爆前，需要嚴(yán)格遵循爆破作業(yè)的程序，詳細(xì)檢查非電毫秒導(dǎo)爆雷管、起爆管、導(dǎo)爆索、起爆器等，及時(shí)排除爆破設(shè)備故障。

2.4爆破降振技術(shù)

在邊坡控制性爆破作業(yè)中，為保證作業(yè)的安全性，要特別注重爆破對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響的檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)改良深孔爆破作業(yè)施工參數(shù)，明確不良地質(zhì)的爆破震動(dòng)實(shí)際響應(yīng)情況，利用檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步采用爆破降振技術(shù)措施，進(jìn)而為采取有效控制措施提供有力依據(jù)。在大量使用炸藥的環(huán)節(jié)，由于藥量較大，爆破產(chǎn)生危害風(fēng)險(xiǎn)較大，因此必須要嚴(yán)格落實(shí)安全防護(hù)措施。在逐孔爆破作業(yè)中，雖然爆炸使用的炸藥量不大，但有可能會(huì)使能量波疊加，所以也是把控的重點(diǎn)。通過(guò)采取具體的措施，最大程度上降振，保證施工作業(yè)安全開(kāi)展。

結(jié)語(yǔ)

露天采礦場(chǎng)的開(kāi)采與爆破，現(xiàn)場(chǎng)安全管理、成本效益優(yōu)化，這是首要關(guān)注的內(nèi)容。結(jié)合本文探討分析來(lái)看，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員做足安全措施，直接影響到礦場(chǎng)的總體生產(chǎn)效率。因?yàn)楸朴?jì)劃及各環(huán)節(jié)的控制，其整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程不可避免的考慮到各類干擾因素，包括人員的安全在內(nèi)，都是最優(yōu)先考慮的因素指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，選用科學(xué)有效的方法，比如本文介紹的深孔爆破。在邊坡爆破控制中，裝藥結(jié)構(gòu)、單位用藥量與巖石堅(jiān)固系數(shù)的關(guān)系，是最直觀也是最具參考價(jià)值的資料信息。

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（作者單位：太原鋼鐵（集團(tuán)）有限公司復(fù)合材料廠）