關(guān)于地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境影響的監(jiān)測與分析

向 偉

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，貴州 黔南 550508）

爆破是礦產(chǎn)資源開采過程中十分常見的一項(xiàng)重要工作，爆破的威力是非常大的，如果在礦產(chǎn)資源開采過程中不能有效的對(duì)爆破振動(dòng)進(jìn)行控制，將會(huì)給礦區(qū)周圍的地面環(huán)境完成巨大的影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致房屋建筑的坍塌，從而威脅人民群眾的生命安全。因此，做好地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境影響的監(jiān)測與分析工作是非常必要的。

1 地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響的監(jiān)測與分析

1.1 地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響的監(jiān)測儀器

想要研究地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響，需要采用很多高科技信息技術(shù)設(shè)備。首先要想對(duì)采礦爆破振動(dòng)的頻率和強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)值上的檢測，就需要運(yùn)用到垂直速度傳感器。然后需要采用U BOX-20016爆破振動(dòng)記錄儀與垂直速度傳感器進(jìn)行連接，放置在檢測點(diǎn)附近采集現(xiàn)場的振動(dòng)信號(hào)并保存。U BOX-20016爆破振動(dòng)記錄儀與是針對(duì)爆破振動(dòng)監(jiān)測開發(fā)的智能記錄測試儀器。爆破振動(dòng)記錄儀可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)采集信息的工作，操作簡單方便。在另一端爆破振動(dòng)記錄儀應(yīng)該與計(jì)算機(jī)相連，將相關(guān)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸給地面的分析人員。此外，與監(jiān)測地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響相關(guān)的儀器還有打印機(jī)、相關(guān)的數(shù)據(jù)分析軟件等，他們的使用都可以使監(jiān)測工作更加的快速高效。

1.2 地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響的監(jiān)測方案

在監(jiān)測地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響時(shí)首先需要在地下采礦爆破的一些位置布置監(jiān)測點(diǎn)然后設(shè)置傳感器，以接收爆破強(qiáng)度和振動(dòng)速度信息的信號(hào)。監(jiān)測點(diǎn)的布置可以選擇在地表建筑比較密集的場所，監(jiān)測點(diǎn)距離地表的距離要適中，不能過遠(yuǎn)也不能過近，一般在據(jù)地表90m～100m比較合適。然后可以采用U BOX-20016爆破振動(dòng)記錄儀對(duì)爆破質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，這一儀器可以自動(dòng)的記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括振動(dòng)的強(qiáng)度和頻率等信息。對(duì)于U BOX-20016爆破振動(dòng)記錄儀所記錄的數(shù)據(jù)，可以利用硬盤進(jìn)行存儲(chǔ)，然后可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將這些爆破振動(dòng)的詳細(xì)資料遠(yuǎn)程傳輸給地下采礦爆破振動(dòng)的分析技術(shù)人員。

1.3 地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響的監(jiān)測、分析方法

地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響是比較大的，因此相關(guān)的施工單位要做好監(jiān)測和分析工作，掌握爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境影響的鑒定方法。首先可以針對(duì)地下采礦爆破振動(dòng)的強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)影響的評(píng)價(jià)。爆破振動(dòng)的最高強(qiáng)度雖然不能代表普遍的地面環(huán)境受到的影響程度，但是可以在很大程度上反應(yīng)地面環(huán)境在地下爆破振動(dòng)中受到的最大的影響，強(qiáng)度是監(jiān)測和分析地面環(huán)境受到的影響程度的一個(gè)重要的指標(biāo)。

1.4 地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響

地下采礦爆破過程中會(huì)產(chǎn)生一種爆破地震波，逐漸通過介質(zhì)傳導(dǎo)到地面，從而對(duì)地表的房屋建筑和地勢結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。地下采礦爆破振動(dòng)如果不被合理的控制將會(huì)使房屋建筑產(chǎn)生嚴(yán)重的形變，并且在地震波的作用下產(chǎn)生一定的平行位移，從而使房屋建筑的強(qiáng)度大幅度下降。另外如果地面環(huán)境與爆破點(diǎn)之間的距離小于安全距離，地面的環(huán)境會(huì)產(chǎn)生巨大的變化，從而造成經(jīng)濟(jì)社會(huì)的巨大損失。

2 控制地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境影響的措施

2.1 合理選用炸藥品種

要想控制下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境影響，首先應(yīng)該根據(jù)施工的需要和安全因素的考慮合理地選用地下采礦爆破的炸藥品種。爆破振動(dòng)頻率、速度越大對(duì)地面環(huán)境的影響就會(huì)越大，而爆破振動(dòng)頻率和強(qiáng)度會(huì)受到炸藥爆速的影響，一般爆速越快的炸藥產(chǎn)生的爆破振動(dòng)越強(qiáng)。此外，炸藥的選擇還應(yīng)該考慮地震波傳播介質(zhì)的因素，要確保炸藥的選擇與傳播介質(zhì)的波阻抗高度匹配才能保證炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的巨大能量大部分都運(yùn)用與傳播介質(zhì)，而只有一小部分通過介質(zhì)傳播到地面，保證對(duì)地面環(huán)境的影響降到最小。

2.2 對(duì)爆破的藥量進(jìn)行科學(xué)控制

通過實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)我們可以知道地下采礦爆破的藥量越多，產(chǎn)生的能量就越多，地下采礦爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的影響也就越大，但是，如果藥量不夠，也不能達(dá)到采礦的目的，因此，應(yīng)該對(duì)爆破的藥量進(jìn)行科學(xué)的控制。首先要做好對(duì)爆破地點(diǎn)的實(shí)際情況的勘探，合理的確定炸藥量的多少，另外還可以采取一些小的爆破技巧減輕爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境的傷害。

2.3 優(yōu)化炮孔內(nèi)裝藥的結(jié)構(gòu)

地下采礦爆破施工過程中，炮孔內(nèi)的裝藥結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)爆破振動(dòng)的強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響，它是影響爆破效果的重要因素。最常采用的裝藥結(jié)構(gòu)形式有耦合裝藥、不耦合裝藥、連續(xù)裝藥、不連續(xù)裝藥等，由于耦合裝藥較不耦合裝藥應(yīng)力衰減速度快，作用時(shí)間短，由上文可知采用耦合裝藥的方法容易產(chǎn)生較大的爆破振動(dòng)，所以在地下采礦爆破施工中應(yīng)該盡量的選擇不耦合的裝藥方法，以減少爆破振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的傷害。

2.4 微差爆破的合理運(yùn)用

微差爆破也叫微差控制爆破，是近些年來地下采礦爆破工作中較為常見的一種爆破的手段，它是在爆破施工中采用一種特制的毫秒延期雷管，以毫秒級(jí)時(shí)差順序起爆各個(gè)藥包的爆破技術(shù)。微差爆破能夠解決一次爆破藥量過大的缺點(diǎn)，他能夠?qū)⒁淮伪频乃幜糠殖啥啻问褂茫蟠鬁p小了爆破產(chǎn)生的振動(dòng)，從而保護(hù)了地面環(huán)境免受損害。

3 結(jié)語

綜上所述，如果沒有合理的控制好地下采礦爆破的強(qiáng)度，導(dǎo)致爆破振動(dòng)過強(qiáng)，將會(huì)對(duì)地面環(huán)境的完好程度和建筑物的安全使用造成巨大的威脅，這后果也是不堪設(shè)想的。因此，相關(guān)的地下采礦爆破施工人員一定要做好對(duì)爆破振動(dòng)對(duì)地面環(huán)境影響的檢測和分析，科學(xué)合理的控制采礦爆破的強(qiáng)度。在選用炸藥原材料時(shí)要謹(jǐn)慎，根據(jù)實(shí)際需要來選擇，并合理控制藥量，優(yōu)化炮筒結(jié)構(gòu)，另外不斷更新技術(shù)，將微差爆破合理的運(yùn)用到施工過程中。

[1]劉鐵林，姜迎春，劉偉.地震作用下高層結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析的一種數(shù)值方法[J].工程力學(xué)，2008,25(S1)：175-178.

[2]陳士海，魏海霞，錢七虎.爆破震動(dòng)持續(xù)時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)震動(dòng)響應(yīng)影響研究［C］∥現(xiàn)代爆破理論與技術(shù)：第十屆全國煤炭爆破學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.北京：煤炭工業(yè)出版社，2008：11-18.