電子雷管在廢棄礦山治理爆破工程中的應(yīng)用

朱峰

摘? ?要：基于某礦山恢復(fù)治理爆破工程，通過不同的試驗，對電子雷管與導(dǎo)爆管雷管的爆破效果進行了對比，從電子雷管與導(dǎo)爆管雷管的延時誤差、對巖石破碎塊度的影響、對爆破振動的影響、對爆破質(zhì)量的影響等方面展開分析，總結(jié)了爆破施工技術(shù)在礦山恢復(fù)治理工程中的運用創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：電子雷管;礦山治理;爆破振動;破碎塊度

1? ? 項目概況

山東省臨沂市蒙陰縣某露天石灰石礦，礦區(qū)占地面積為0.3 km?，大致呈長條狀，東西長約300 m，南北長約1 km。由于多年的開采，礦區(qū)內(nèi)山體破損嚴(yán)重、地勢起伏較大，形成多處大規(guī)模、高落差的開采平臺及最大高差近80 m的陡崖。經(jīng)過人為活動的破壞及自然條件的風(fēng)化侵蝕，礦區(qū)存在多處隱患，隨時可能發(fā)生崩塌、滑坡、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。開采出的石料在礦區(qū)內(nèi)任意堆積;地表植被大面積遭到破壞[1]，水土流失嚴(yán)重;礦區(qū)粉塵飛揚，污染嚴(yán)重，破壞和影響了地貌景觀且占用大量土地資源[2]。當(dāng)?shù)卣笥米疃痰臅r間，保質(zhì)、保量地完成恢復(fù)治理任務(wù)。

2? ? 電子雷管爆破在礦山恢復(fù)治理工程中的應(yīng)用

2.1? 工業(yè)電子雷管與導(dǎo)爆管雷管的延時誤差對比

根據(jù)礦山爆破設(shè)計，本次實驗選取在臺階爆破中孔內(nèi)最常用的2段毫秒導(dǎo)爆管雷管（延時25 ms）、3段毫秒導(dǎo)爆管雷管（延時50 ms）及13段毫秒導(dǎo)爆管雷管（延時650 ms）與電子雷管進行精度對比。如表1所示，在試驗中，分別測試了理論延時為25 ms，50 ms和650 ms的電子雷管和非電導(dǎo)爆管雷管實際延期時間，采用延時誤差來表示雷管的延期精度，每組20發(fā)。

由表1可知，在25 ms，50 ms和650 ms理論延時的測試結(jié)果中，電子雷管的平均延時與理論延時更接近，電子雷管延期時間的標(biāo)準(zhǔn)差、極差和延時誤差均比導(dǎo)爆管雷管的小，說明電子雷管的延期精度比導(dǎo)爆管要高。綜上分析可知，電子雷管的延期時間一致性好、精度高，延期性能遠遠優(yōu)于導(dǎo)爆管雷管的延期性能，更適宜作為爆破起爆雷管，能使炮孔間的起爆時間更加趨近于設(shè)計時間。

2.2? 雷管爆破精度對爆破質(zhì)量的影響

在礦山爆破施工中，采用了毫秒導(dǎo)爆管雷管及電子雷管，在同一地質(zhì)巖性區(qū)域分別進行爆破。從邊坡實際效果看，因為電子雷管延時誤差更小，各炮孔起爆誤差也更小，使得作用于巖石的拉應(yīng)力更加均勻，爆炸氣體做功也更加充分。采用電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)進行爆破后的邊坡，從光滑平整性、半孔率及光爆孔清晰程度方面來說，都要優(yōu)于傳統(tǒng)毫秒導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)絡(luò)。

2.3? 電子雷管微差爆破對巖石塊度的影響

按設(shè)計要求，漿砌石原石尺寸要求在100～300 mm，在每級臺階邊緣向內(nèi)推0.5 m，采用建設(shè)漿砌毛石的形式，砌筑兩道寬0.3 m，高0.6 m的毛石墻，墻距3.0 m，兩道毛石墻中間覆蓋種植土，以便下一步的綠化工作。鑒于電子雷管與導(dǎo)爆管雷管的延期時間一致性相差較大，本實驗在地質(zhì)條件和爆破方案相同的情況下，分別采用電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)與導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)絡(luò)進行爆破實驗，并對爆破后巖石塊度進行了統(tǒng)計。采用電子雷管起爆得到的爆破石料塊度大部分集中在10～600 mm，其塊度在上、下包絡(luò)線之內(nèi)，能較好地滿足工程需求。導(dǎo)爆管雷管起爆產(chǎn)生的石料塊度不均勻，大塊和小塊較多。電子雷管起爆延時與設(shè)計延時比較接近，能更好地進行應(yīng)力波疊加，能量均衡，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，從而使巖石破碎更加均勻，爆堆更為松散、連續(xù)，塊度均勻爆破后效果有利于提高鏟裝效率。在爆堆的清理裝運過程中，未出現(xiàn)根底和大于600 mm的大塊，能夠滿足工程挖掘的運輸需求。

2.4? 電子雷管微差爆破對減少爆破振動的影響

本工程西側(cè)300 m處為龍山村村民居住點，在礦山恢復(fù)治理工程爆破施工中，需要考慮爆破振動對周邊居民住房的影響和危害。為達到爆破振動允許速率，本工程的爆破網(wǎng)絡(luò)采用逐孔起爆技術(shù)。為分析電子雷管與導(dǎo)爆管雷管延時精度對于爆破振動的影響，在工程區(qū)域地質(zhì)條件和爆破方案相同的情況下，分別采用電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)與導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)絡(luò)進行爆破實驗。實驗中，每次爆破最大一次起爆藥量均取同樣規(guī)格、同質(zhì)量的炸藥，采用導(dǎo)爆管雷管及電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)分別進行3次爆破，數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表2所示。

通過對3次爆破后的6次振動數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計研究，可知：（1）和使用導(dǎo)爆管雷管相比，在相同的爆心距，使用數(shù)碼電子雷管的爆破振動速度較小。（2）使用電子雷管能夠有效降低爆破振動速度，改善單孔爆破振動波的疊加情況，提高振動信號的主振頻帶，在一定程度上提高高邊坡的安全允許爆破振動速度，在一定程度上降低爆破振動引起礦山邊坡破壞的概率。

2.5? 爆破對礦山臺階后續(xù)復(fù)墾綠植栽種及綠化效果的影響

根據(jù)設(shè)計要求，在施工過程中應(yīng)注意保留原有的自然植被，并充分利用周圍環(huán)境景觀要素，綠化物種應(yīng)優(yōu)先考慮適應(yīng)環(huán)境能力強、適合當(dāng)?shù)厣L的鄉(xiāng)土樹種和草種。因此，在平臺上種植側(cè)柏，在坡腳種植爬山虎并引導(dǎo)其往上生長，實現(xiàn)臺階坡面的垂直綠化。擁有高質(zhì)量的礦山平臺及邊坡，不但有助于節(jié)省覆土方量，有助于覆土后開挖等深種植穴、規(guī)則種植綠化植被，提高爬山虎等植被生長后對邊坡覆蓋的效果。

3? ? 結(jié)語

電子雷管爆破在礦山恢復(fù)治理工程中的應(yīng)用這一課題，以典型的蒙陰縣舊寨鄉(xiāng)龍山村建筑用灰?guī)r礦恢復(fù)治理工程的爆破施工項目為工程背景，在施工過程中對出現(xiàn)的問題進行分析探討，為類似工程在同類環(huán)境下的施工提供經(jīng)驗，研究成果具有很好的推廣價值和廣闊的應(yīng)用前景。

[參考文獻]

[1]劉詩云，郭阿龍，李霖鋒.廣西永福某石灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境問題及恢復(fù)治理探討[J].山東國土資源，2017（1）：65-70.

[2]鄒艷福，徐國，照日格圖，等.小型露天礦山治理措施研究—以翁牛特旗四道杖房螢石礦為例[J].西部資源，2017（1）：91-93.