露天金屬礦山邊坡緩沖爆破技術(shù)的實(shí)踐分析

李 想

（保利新聯(lián)爆破工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550002）

露天金屬礦山開發(fā)過程中邊坡緩沖爆破技術(shù)的應(yīng)用，需重點(diǎn)協(xié)調(diào)設(shè)置鉆孔角度、炮孔定位、控制模式，通過對(duì)技術(shù)的優(yōu)化、創(chuàng)新與改良等方式，增強(qiáng)技術(shù)運(yùn)用的有效性，確保露天金屬礦山的爆破施工安全性、環(huán)保性，充分發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與價(jià)值。

1 露天金屬礦山邊坡緩沖爆破技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

（1）有助于增強(qiáng)爆破工作效果。我國(guó)的露天金屬礦山工程爆破環(huán)節(jié)中積極運(yùn)用先進(jìn)的邊坡緩沖爆破技術(shù)，可以利用全方位、多角度的爆破觀測(cè)方式，保證整體邊坡結(jié)構(gòu)的坡比度符合要求，提升工作的質(zhì)量、效率、效果，預(yù)防傳統(tǒng)爆破技術(shù)在應(yīng)用過程中的不足和缺陷，真正意義上維護(hù)各個(gè)系統(tǒng)、各個(gè)設(shè)備的使用質(zhì)量。

（2）有助于降低爆破施工成本。邊坡緩沖爆破技術(shù)的應(yīng)用本身具有一定節(jié)能性、環(huán)保性的優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用在露天金屬礦山的開采工作領(lǐng)域中，可以有效降低項(xiàng)目的爆破操作成本。首先，技術(shù)應(yīng)用的最初環(huán)節(jié)，可確保底部區(qū)域的抵抗線位置與炮孔的位置保持一致，上部分區(qū)域的孔網(wǎng)部分尺寸增加，可增多炮孔延米爆破方面的方量，保證炮孔的有效利用，避免二次處理、再次鉆孔等浪費(fèi)資源，出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失問題。其次，技術(shù)的應(yīng)用能夠減少炮孔部分的操作工藝環(huán)節(jié)和步驟，充分設(shè)置邊坡區(qū)域結(jié)構(gòu)的預(yù)保留層次，在緩沖孔之前設(shè)置一排到兩排的主炮孔部分，嚴(yán)格控制爆破網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的情況，使得緩沖孔與前排的主炮相比，延遲的時(shí)間在100毫秒到150毫秒之間，在形成爆裂孔隙之后將緩沖孔的作用全面發(fā)揮出來。最后，與傳統(tǒng)的技術(shù)方式相比，邊坡緩沖爆破技術(shù)的應(yīng)用，鉆孔角度有所增多，在確保臺(tái)階高度在標(biāo)準(zhǔn)范圍的同時(shí)，緩沖孔的深度降低，這樣能夠有效控制鉆孔過程中的成本和操作難度，提升工作效率的基礎(chǔ)上減少施工成本。

2 露天金屬礦山邊坡緩沖爆破技術(shù)的應(yīng)用原理

傳統(tǒng)的礦山爆破工作中主要使用爆炸氣體技術(shù)與沖擊波技術(shù)相互結(jié)合的形式，近年來在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展、不斷進(jìn)步的過程中，爆破技術(shù)已經(jīng)開始向著低污染、低破壞性、低殺傷力的方向進(jìn)步，形成了綠色化與實(shí)用化的模式，露天金屬礦山邊坡緩沖爆破技術(shù)也屬于新型的爆破形式，在應(yīng)用的過程中爆破體能夠釋放出巨大的能量，使得藥包從中心區(qū)域向著周圍的區(qū)域輻射，能量會(huì)在距離增加的情況下降低，合理按照不同地區(qū)的爆破能量需求嚴(yán)格控制能量的傳輸距離和大小，不僅可以增強(qiáng)邊坡爆破工作效果，還能維護(hù)人員的生命安全，對(duì)于周圍其他的巖體也不會(huì)產(chǎn)生破壞性影響。目前我國(guó)在露天金屬礦山的開發(fā)工作、生產(chǎn)工作的環(huán)節(jié)中，已經(jīng)開始研究出能夠降低炸藥消耗量、減輕裝藥力度的全新模式，主要就是疏通、堵塞的相關(guān)模式，其中的疏通模式就是在使用裝藥裝置的過程中，借助先進(jìn)的聚能槽技術(shù)措施強(qiáng)化爆破性能，嚴(yán)格協(xié)調(diào)爆破具體的方向、在各個(gè)區(qū)域領(lǐng)域中的強(qiáng)度，在保證爆破區(qū)域巖體邊坡能量控制效果的同時(shí)，對(duì)需要保留的巖體結(jié)構(gòu)也可以有效保護(hù)。

3 露天金屬礦山邊坡緩沖爆破技術(shù)的應(yīng)用措施

（1）強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)化的研究力度。露天金屬礦山邊坡爆破技術(shù)工作中，經(jīng)常會(huì)使用多孔徑孔網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在主爆區(qū)與預(yù)裂區(qū)之間利用孔網(wǎng)參數(shù)小、單孔藥量低的緩沖爆破技術(shù)措施設(shè)置緩沖區(qū)，或者是在臨時(shí)邊坡方面使用與孔徑、孔網(wǎng)參數(shù)相對(duì)小的工作方式，起到一定的降低后沖效應(yīng)作用、減少爆破振動(dòng)破壞性問題的作用。工藝技術(shù)在應(yīng)用期間，先在邊坡的邊界線處安裝一排密度較高的預(yù)裂斜孔、光爆傾斜孔，其中的傾斜孔和主爆孔間鉆開緩沖孔，與預(yù)裂孔之間的裝藥數(shù)量減少一半左右，使用徑向不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)爆破過程中能量分布的均勻性，確保整體邊坡結(jié)構(gòu)處于平整的狀態(tài)，預(yù)防出現(xiàn)超欠挖的現(xiàn)象。

圖1 邊坡緩沖爆破技術(shù)炮孔布置剖面示意圖

如果能夠在操作的過程中嚴(yán)格進(jìn)行預(yù)裂爆破方面的設(shè)計(jì)，合理控制鉆孔角度，則能保證孔底區(qū)域的位置與設(shè)計(jì)邊界線的標(biāo)準(zhǔn)相符，否則將會(huì)出現(xiàn)問題。并且在爆破施工過程中，炮孔定位工作存在難點(diǎn)，深度控制較為復(fù)雜，主要因?yàn)檫吰陆Y(jié)構(gòu)的地質(zhì)構(gòu)造不同，存在差異性，所以需要按照邊坡的特點(diǎn)和情況等，深入性、因地制宜控制淺孔定位，以免發(fā)生問題或不足。新時(shí)期的環(huán)境下爆破作業(yè)單位應(yīng)結(jié)合露天金屬礦山邊坡結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、緩沖爆破技術(shù)的實(shí)際情況等，完善技術(shù)的優(yōu)化性方案、良好應(yīng)用的措施，保證爆破工作的高質(zhì)量執(zhí)行、現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)步[1]。

（2）嚴(yán)格控制緩沖爆破孔網(wǎng)結(jié)構(gòu)。爆破作業(yè)單位應(yīng)結(jié)合露天金屬礦山的特點(diǎn)、狀況與當(dāng)?shù)貐^(qū)域的實(shí)際情況，因地制宜控制緩沖爆破孔網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，將爆破孔的間距控制在主爆孔的0.7倍到0.9倍之間，抵抗線設(shè)定在主爆孔的0.7倍到0.9倍之間，二者保持在一致狀態(tài)。主爆孔的間距在2.6m到3.4m的范圍，抵抗線在4.7m到4.9m的范圍，炮孔布置的過程中，與邊坡線距離1.7m到1.9m的位置設(shè)置保護(hù)層。完成孔網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作之后，安排專業(yè)性的技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域勘察檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)有孔網(wǎng)的設(shè)計(jì)問題、施工問題，就要立即改正與處置，確保孔網(wǎng)合理性的情況下預(yù)防發(fā)生爆破問題。

（3）嚴(yán)格優(yōu)化相應(yīng)的爆破參數(shù)。爆破參數(shù)設(shè)計(jì)、優(yōu)化的工作中需結(jié)合露天金屬礦山的情況、特點(diǎn)等，將臺(tái)階高度控制在合理范圍之內(nèi)，鉆孔直徑和主爆孔之間保持在相同的范圍，斜孔的角度維持標(biāo)準(zhǔn)。裝藥的過程中，使用人工單獨(dú)性與組合性的條狀乳化炸藥卷的裝入措施，裝藥線密度符合標(biāo)準(zhǔn)，超深控制在合理范圍之內(nèi)。具體工作中還應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行鉆孔深度的控制和協(xié)調(diào)，組合裝藥的藥卷和單獨(dú)裝藥的藥卷必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求，裝藥長(zhǎng)度、填塞長(zhǎng)度、單孔裝藥量等參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容相符，以免影響整體的工作效果。

（4）保證預(yù)裂鉆孔的角度標(biāo)準(zhǔn)性。在應(yīng)用緩沖技術(shù)的過程中，為確保各項(xiàng)操作的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性，增強(qiáng)爆破工作的科學(xué)化水平，爆破作業(yè)單位應(yīng)在明確爆炸力度指標(biāo)、范圍指標(biāo)以前，按照現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的具體狀況明確預(yù)裂鉆孔的角度范圍，通常情況下，預(yù)裂孔的邊界線應(yīng)該和整體爆炸區(qū)域的邊界線處于平衡的狀態(tài)，預(yù)防出現(xiàn)預(yù)裂鉆孔角度的設(shè)置問題、控制問題，形成良好的爆破操作控制模式，有效預(yù)防、杜絕發(fā)生爆炸控制的缺陷不足。

（5）嚴(yán)格執(zhí)行炮孔定位工作。爆破作業(yè)單位在使用邊坡緩沖爆破技術(shù)的過程中，要求技術(shù)人員在明確爆破參數(shù)以前，按照現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的土質(zhì)、地質(zhì)、水文特點(diǎn)等，準(zhǔn)確執(zhí)行炮孔定位的操作，結(jié)合爆破范圍之內(nèi)、不同區(qū)域之內(nèi)的爆破力度需求，明確淺孔的深度、角度，便于在爆破操作期間充分發(fā)揮不同的爆破效力。

（6）嚴(yán)格控制優(yōu)化技術(shù)模式。露天金屬礦山邊坡緩沖爆破技術(shù)應(yīng)用過程中，要想保證技術(shù)的良好應(yīng)用、有效優(yōu)化，就要保證相應(yīng)的技術(shù)高質(zhì)量、高水平的滲透處理。首先，與設(shè)計(jì)邊坡線距離1.9m左右的位置設(shè)置緩沖孔，將緩沖孔和邊坡面相互之間的位置預(yù)留保護(hù)層，起到一定的邊坡永久性保護(hù)作用。一般情況下，保留層會(huì)在爆破環(huán)節(jié)中吸收很多能量，使得爆破振動(dòng)對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)所造成的影響降到最低，預(yù)防出現(xiàn)擾動(dòng)性的問題，并且在合理優(yōu)化技術(shù)之后，即使是緩沖孔的藥量比一般性的結(jié)構(gòu)藥量強(qiáng)，也不會(huì)出現(xiàn)邊坡結(jié)構(gòu)的損傷問題、破壞問題，可以與標(biāo)準(zhǔn)化的爆破技術(shù)應(yīng)用要求相符。其次，完成技術(shù)優(yōu)化工作以后，應(yīng)重視緩沖孔再起爆方面的炮孔壁面不是最終形成的邊坡面結(jié)構(gòu)，由于緩沖孔和設(shè)計(jì)邊坡相互之間設(shè)置了保護(hù)層的部分，掩體結(jié)構(gòu)會(huì)從孔底部分到孔口區(qū)域所形成的爆破抵抗作用逐漸降低，因此，在保留層方向的巖體破壞程度會(huì)從下到上減小，在形成最終邊坡的時(shí)候，所優(yōu)化的技術(shù)緩沖孔鉆孔傾斜角必須要適當(dāng)?shù)奶嵘瑥脑驹O(shè)計(jì)的角度提升10°左右，減小鉆孔工作的難度，保證裝藥工作的合理執(zhí)行，并且使得鉆孔的孔底位置符合標(biāo)準(zhǔn)要求。最后，技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)靈活性使用單一類型與組合類型的裝藥方式，提升裝藥操作的便利性，對(duì)于單一類型的裝藥方式來講，操作非常簡(jiǎn)單、便利，可以保證區(qū)域范圍之內(nèi)的炸藥能量均勻性分布，而組組合類型的裝藥方式可以使得緩沖孔裝藥數(shù)量有所提升，孔底的位置乳化炸藥全面增強(qiáng)，預(yù)防受到底盤的夾制作業(yè)而發(fā)生問題，降低根底的結(jié)構(gòu)。

（7）打造優(yōu)秀的技術(shù)人才隊(duì)伍。技術(shù)人才隊(duì)伍的建設(shè)對(duì)于邊坡緩沖爆破技術(shù)的高質(zhì)量規(guī)范性應(yīng)用具有重要的意義，因此，在新時(shí)期的環(huán)境下露天金屬礦山邊坡緩沖爆破技術(shù)實(shí)際應(yīng)用期間，應(yīng)重點(diǎn)建設(shè)高素質(zhì)的技術(shù)人才隊(duì)伍，首先在人才聘用的環(huán)節(jié)中，要求具備一定的專業(yè)技術(shù)和知識(shí)技能，可以在最大程度上發(fā)揮邊坡緩沖爆破的價(jià)值；其次，對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)人才，也要采用培訓(xùn)教育的方式增強(qiáng)其對(duì)先進(jìn)技術(shù)、專業(yè)知識(shí)的掌握，能夠按照現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的實(shí)際情況、地質(zhì)特點(diǎn)、土質(zhì)特點(diǎn)等，嚴(yán)格控制孔網(wǎng)參數(shù)和裝藥環(huán)節(jié)的工作，不斷提升工作質(zhì)量和水平；最后，編制露天金屬礦山的邊坡緩沖爆破技術(shù)應(yīng)用責(zé)任機(jī)制與職責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制度，明確每位人員的日常工作責(zé)任，一旦出現(xiàn)了嚴(yán)重的技術(shù)問題或是施工問題，就要懲罰負(fù)責(zé)人，增強(qiáng)工作積極度。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來，在露天金屬礦山爆破施工的過程中，已經(jīng)開始大量使用邊坡緩沖爆破技術(shù)，取得了非常良好的成績(jī)和效果，不僅能夠增強(qiáng)爆破操作的優(yōu)化性與全面性，還能確保每項(xiàng)工作的良好實(shí)時(shí)運(yùn)行，因此，爆破作業(yè)單位在施工過程中應(yīng)重視邊坡緩沖爆破技術(shù)的使用，強(qiáng)化優(yōu)化力度、創(chuàng)新改革與升級(jí)力度，發(fā)揮技術(shù)的價(jià)值作用。