露天采礦控制性爆破施工技術(shù)分析

曾玉瑩， 于世杰

（1.河北鋼鐵集團(tuán)灤縣司家營(yíng)鐵礦有限公司， 河北 唐山 063701；2.河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)研山鐵礦有限公司， 河北 唐山 063701）

通過科學(xué)的技術(shù)措施可以有效控制好爆炸的范圍和規(guī)模，確保爆破后的坍塌范圍、傾倒方向和飛石等達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，這就是控制性爆破，它在確保施工安全方面起到了重要作用。當(dāng)前有諸多問題存在于露天采礦邊坡爆破中，這對(duì)爆破施工方案的實(shí)施起到了很大影響，急需找到存在的問題和解決之策，讓邊坡穩(wěn)定性得到保證。

1 露天礦山邊坡爆破常見問題

1.1 設(shè)計(jì)的爆破方案不夠合理

在露天礦山采礦中，確保邊坡穩(wěn)定性最為關(guān)鍵，它受到很多因素的影響，比如邊坡巖體的走向、完整性等，而這些因素又會(huì)直接影響到邊坡控制性爆破施工的開展。建礦初期需要認(rèn)真考察邊坡巖體情況，找到其與實(shí)際情況的不同，如果在后期施工中沒有將其體現(xiàn)出來，地質(zhì)情況勘探不到位會(huì)體現(xiàn)在礦山后續(xù)生產(chǎn)中，這會(huì)影響邊坡爆破安全性。

1.2 鉆孔質(zhì)量不佳

有很多因素可以影響露天采礦邊坡控制性爆破施工質(zhì)量，比如炮孔長(zhǎng)度、邊坡角度等，同時(shí)這兩個(gè)因素也是影響露天礦山鉆孔質(zhì)量的主要原因。因此，一定要保證好鉆孔質(zhì)量，一旦巖體出現(xiàn)裂隙，會(huì)直接影響到爆破施工質(zhì)量，由此出現(xiàn)邊坡漂移等問題[1]。

1.3 缺乏合理的爆破參數(shù)

炮孔間距、炮孔直徑等也會(huì)直接影響爆破質(zhì)量，需要將爆破參數(shù)設(shè)置好，一旦設(shè)置不合理，會(huì)導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)不平整。

2 露天采礦邊坡控制性爆破施工技術(shù)

2.1 斜孔爆破

分析斜孔爆破效果，有等長(zhǎng)抵抗線分布于深孔全長(zhǎng)，爆破后孔中產(chǎn)生的是大而均勻的礦巖，有很少的礦巖留于根底，易形成臺(tái)階坡面角，坡面平整度較好，利于后續(xù)開展穿孔爆破等工作，鉆機(jī)設(shè)備和臺(tái)階坡頂線間形成了較大的空隙，利于相關(guān)人員和鉆機(jī)設(shè)備安全，因此斜孔有著更為明顯的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前常用的鉆機(jī)方式有兩種，它們分別是牙輪鉆機(jī)和潛孔鉆機(jī)，對(duì)牙輪鉆機(jī)來說，它的穿孔和爆破效果較好，但是只能采用垂直穿孔方式；對(duì)于潛孔鉆機(jī)而言，它的穿孔和爆破效果不明顯，但是其打斜孔效果較好。如果條件允許，可以在頭排大抵抗線處將垂直炮孔和傾斜炮孔方式結(jié)合起來使用，以此來抵抗頭排大抵抗線；將垂直炮孔設(shè)置在后排炮孔處，這樣穿孔和爆破的綜合效果就不會(huì)受到影響，爆破質(zhì)量更佳[2]。

2.2 裝藥結(jié)構(gòu)

對(duì)于邊坡爆破施工來說，裝藥方式可以應(yīng)用不耦合式，以此來減少爆破藥柱和孔壁的接觸，用這樣的方式來降低爆破施工對(duì)孔壁周圍巖石的影響，確保邊坡和預(yù)留部分的安全性，保證爆破效果。在震動(dòng)波的作用下，其相鄰孔壁巖石在拉力作用下容易出現(xiàn)預(yù)留縫隙。針對(duì)該種情況，可以改變裝藥技術(shù)，采用軸向空氣間隔分段裝藥方式，若是預(yù)裂裝藥施工，可以用膠帶將預(yù)裂藥柱間隔綁在導(dǎo)爆索上。爆破孔洞的加深會(huì)影響到巖石土體，加大其初始應(yīng)力，增強(qiáng)洞低的夾制力，因此為了消除夾制力，爆破炸藥位置的設(shè)置一定要合理，確保其處于離孔洞底部1～2 cm 以上的位置。

2.3 爆破方案

預(yù)裂爆破施工較為常見，它一般用于礦山保護(hù)層施工前，指的是按照邊坡輪廓線爆破出一定寬度的裂縫，采用該種爆破主要是為了降低礦山邊坡受到主要爆破地區(qū)的影響，確保預(yù)裂面的光滑。設(shè)計(jì)時(shí)可以在坡頂線處開鑿出一排預(yù)裂孔，注意鉆孔的角度，確保其傾斜角和坡面角度相符合，如果需要垂直鉆孔爆破，可使用松動(dòng)爆破技術(shù)，設(shè)置一排孔洞，讓其處于重要爆破孔和預(yù)裂孔間，以此來起到緩沖作用，以此來避免影響到周邊的邊坡和固定邊坡。如果要進(jìn)行爆破施工，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，尤其需要注意爆破效果、預(yù)裂爆破施工震動(dòng)情況，結(jié)合巖土含水量情況，同時(shí)根據(jù)其節(jié)埋裂隙發(fā)育，將預(yù)裂施工參數(shù)和緩坡爆破施工參數(shù)設(shè)計(jì)合理，在具體施工中可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不斷優(yōu)化調(diào)整[3]。

3 露天采礦邊坡爆破施工控制措施

3.1 選擇合理的爆破方案

邊坡爆破施工質(zhì)量要得到保證，需要對(duì)爆破施工中存在的一些問題進(jìn)行深入分析，然后針對(duì)這些問題找到解決之策，這樣爆破施工質(zhì)量才能得到保證，施工安全性也能得到更好的保證。前期在選擇爆破方案時(shí)一定要保證科學(xué)性和合理性，因?yàn)樗苯記Q定了施工質(zhì)量。對(duì)于邊坡安全控制來說，其爆破措施一般有兩種，一種是調(diào)整主爆破區(qū)方案，這樣可以將邊坡受到的爆破施工影響降低，調(diào)整時(shí)可以根據(jù)具體施工情況來進(jìn)行，對(duì)主爆區(qū)的最大單響藥量，要進(jìn)行科學(xué)調(diào)整或是對(duì)臨空面方向進(jìn)行調(diào)整。此外，還可以采用緩沖爆破、預(yù)裂爆破等技術(shù)，通過這些技術(shù)開展爆破施工可以在最大程度上保護(hù)邊坡的巖體。施工單位在具體施工中，還需要選擇合適的施工方案，對(duì)于一些先進(jìn)的爆破技術(shù)不要照搬照抄，應(yīng)選擇使用最適合的。施工如果選擇調(diào)整主爆區(qū)爆破方案方式，需要科學(xué)、合理地安排好施工進(jìn)度，對(duì)前期的工程施工情況應(yīng)有著充分的把握，確保施工方案的合理性。臺(tái)階工作面的推進(jìn)方向會(huì)直接影響到爆破作業(yè)臨空面方向，因此臨空面方向就是爆破震動(dòng)的最大方向，要想保護(hù)好邊坡需要保證施工中不要背對(duì)爆區(qū)。爆破施工中會(huì)有巨大震動(dòng)產(chǎn)生，會(huì)直接影響到邊坡，因此需要合理控制好震動(dòng)，及時(shí)調(diào)整單響藥量。此外，還需要調(diào)整好起爆時(shí)差，以此來改變爆破過程中的最大爆藥量，同時(shí)也為了改變響炮孔的臨空方向[4]。

3.2 采用預(yù)裂爆破技術(shù)和分段裝藥技術(shù)

爆破效果的實(shí)現(xiàn)，可以通過在施工中應(yīng)用光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，裝藥方式可以采用不耦合式，以此降低孔壁和爆破藥裝的接觸，減輕其產(chǎn)生的影響，爆破產(chǎn)生的震動(dòng)波會(huì)產(chǎn)生拉力影響到巖石，導(dǎo)致巖體產(chǎn)生裂縫。分段裝藥技術(shù)的應(yīng)用，可以有效防止產(chǎn)生裂縫，在具體施工中可以應(yīng)用膠帶隔離藥柱，將藥柱綁在導(dǎo)火索上。施工中炮孔深部巖石土體初始應(yīng)力會(huì)隨著炮孔深度的增加而增大，這需要通過夾制作用來抵抗，可以適度加大裝藥，通過科學(xué)控制好裝藥長(zhǎng)度，避免邊坡受到爆破施工的影響。

3.3 采用爆破降震技術(shù)

爆破效率的提高離不開科學(xué)、有效地檢測(cè)爆破邊坡穩(wěn)定性，通過檢測(cè)可以很好了解施工中的參數(shù)，及時(shí)對(duì)爆破震動(dòng)造成的影響情況清楚的了解，通過檢測(cè)結(jié)果開展一系列科學(xué)的降震措施。控制性邊坡爆破一般采用炸藥方式進(jìn)行爆破，使用較大量的炸藥，因此會(huì)有很大風(fēng)險(xiǎn)存在于爆破中，需要提前安全防護(hù)措施做好，重點(diǎn)控制好藥量。只要采用科學(xué)的爆破措施，就可以將震動(dòng)降低，確保爆破工作的順利開展[5]。

4 結(jié)語

邊坡爆破施工時(shí)，需要對(duì)爆破施工方案進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇，對(duì)工程施工情況進(jìn)行全面、認(rèn)真地考慮，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的資源和地質(zhì)情況將設(shè)計(jì)方案制定好。這樣可以避免發(fā)生安全事故，同時(shí)也利于更好地優(yōu)化和完善當(dāng)前的施工技術(shù)水平，將施工人員安全意識(shí)增強(qiáng)，讓施工作業(yè)的安全最大程度得到保證，以此來促進(jìn)我國(guó)煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展。