試論露天礦邊坡控制爆破安全的相關(guān)技術(shù)

關(guān)山躍　文振華

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于礦物開采工作的開展提出了更高的要求，尤其是露天礦的開采深度增加所帶來的邊坡高度增加的問題尤為嚴(yán)重。因此，在露天礦邊坡控制爆破過程中，需要對(duì)其安全技術(shù)給予有效的選擇，并開展一系列的安全管理工作，以確保爆破工作的安全進(jìn)行。施工過程中，合理運(yùn)用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，通過預(yù)裂爆破方式，來實(shí)現(xiàn)爆破對(duì)開挖輪廓成型質(zhì)量、巖體破碎質(zhì)量及巖體損傷的研究，并通過合理選擇相關(guān)參數(shù)確保邊坡爆破安全的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：露天礦；邊坡；控制爆破；預(yù)裂爆破；安全技術(shù)

邊坡爆破過程是在混裝車裝藥過程中，通過合理運(yùn)用預(yù)裂爆破的方式，合理運(yùn)用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，對(duì)爆破過程中挖掘輪廓的成型、巖體的損傷程度以及巖體破碎程度等進(jìn)行合理分析等過程，對(duì)爆破過程中礦體邊坡的損害程度進(jìn)行合理性的控制，從而確保生產(chǎn)過程的安全性。本文對(duì)露天礦邊坡控制爆破的安全技術(shù)展開相關(guān)分析與探討。

1 爆破方案的合理選擇

爆破是礦采過程中一個(gè)必不可少的手段，但是，在實(shí)際的爆破過程中，動(dòng)力損傷是一個(gè)廣泛存在的問題。通常情況下，爆破作業(yè)的完成需要現(xiàn)場(chǎng)混裝車裝藥，這種方式在一定程度上會(huì)對(duì)所保留的邊坡巖體產(chǎn)生一定的傷害。

2 爆破設(shè)計(jì)過程的選擇

2.1 現(xiàn)場(chǎng)炸藥混裝車的空氣間隔裝藥預(yù)裂爆破參數(shù)

鉆孔爆破炮孔的梯段高度為10米，以混裝乳化炸藥為現(xiàn)場(chǎng)使用炸藥?？諝忾g隔裝藥預(yù)裂爆破孔的傾斜角為80度，此外，為了不同布孔參數(shù)條件下預(yù)裂縫的成縫質(zhì)量進(jìn)行比較，實(shí)施過程中將炮孔的間距設(shè)置為孔徑的12倍、15倍及18倍，將炸藥裝在孔徑底部，并將空氣層比例設(shè)置為百分之二十五點(diǎn)六，并以巖石材料或特制水袋為堵塞物進(jìn)行堵塞，堵塞長度設(shè)置為1.2米。并選取距離前排主爆孔4米的地方進(jìn)行空氣間隔裝藥，此時(shí)的空氣層比例為百分之四十，同時(shí)將堵塞長度設(shè)置成1.5米，并在孔底進(jìn)行裝藥，值得注意的是，在堵塞段的上半部分用常規(guī)炮泥進(jìn)行堵塞，并合理選擇空氣間隔器。此時(shí)，主爆孔間距設(shè)置為6米，抵抗線設(shè)置為4.5米，并將堵塞長度設(shè)為3米，同時(shí)選擇耦合裝藥的方式。

2.2 從爆破振動(dòng)對(duì)邊坡處的延時(shí)控制及起爆方式進(jìn)行分析

爆破振動(dòng)波會(huì)通過場(chǎng)地巖土產(chǎn)生較大的放大效應(yīng)，并且，伴隨開采深度的不斷增加，頻繁的爆破振動(dòng)經(jīng)過日月的累積，其對(duì)邊坡特別是上部邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生日益嚴(yán)重的影響。經(jīng)過分析得出，影響爆破振動(dòng)的因素主要包括爆破區(qū)的最大單段藥量，其通常與爆區(qū)總裝藥量成正比，同時(shí)也會(huì)在一定程度上受到起爆方式的影響。從爆破能量釋放的角度來看，如果所具有的最小抵抗線相對(duì)較小，爆破能量就可以實(shí)現(xiàn)較完整地釋放，其對(duì)邊坡內(nèi)部所造成的應(yīng)力波也相對(duì)較小。從現(xiàn)場(chǎng)爆破過程來看，邊坡的爆破振速最能直觀的反應(yīng)爆破后沖的大小，所以控制較小的爆破后沖便會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)起爆方式的控制，從而使得爆破后沖過程所產(chǎn)生的爆破振動(dòng)相應(yīng)地降低。

3 預(yù)裂爆破技術(shù)措施

（1）炮孔直徑d：為了能夠有效的解決普通爆破過程中存在的弊端，一般對(duì)炮孔直徑d給予合理的選取，其主要是根據(jù)圍巖性質(zhì)來選擇既方便穿鉆又方便爆破的最小孔徑。盡量減小爆破對(duì)邊坡圍巖所產(chǎn)生的影響。（2）炮孔間距：預(yù)裂爆破的作用是確保邊坡面上布置的預(yù)裂炮孔能夠形成相互貫通的裂縫，從而構(gòu)成相對(duì)比較平整的斷裂面。同時(shí)在臨近主爆炮孔爆破時(shí)，可以有效的阻減地震效應(yīng)及爆破應(yīng)力波對(duì)邊坡圍巖的損傷。預(yù)裂爆破炮孔間距的選擇一般需要根據(jù)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、裝藥結(jié)構(gòu)及參數(shù)、炸藥爆炸性能等來確定。（3）平均線裝藥量：由于預(yù)裂爆破只需要獲取貫通預(yù)裂縫，并非大量的崩落巖石，并且嚴(yán)禁對(duì)圍巖造成損傷，因此需要根據(jù)炮孔直徑和巖石極限抗壓強(qiáng)度來確定平均線裝藥量。

4 爆破的效果分析

4.1 爆堆塊度及形狀觀察

爆炸區(qū)前部分是爆炸塊堆積的主要場(chǎng)所，并且不會(huì)出現(xiàn)較大推動(dòng)及拋擲現(xiàn)象。此外，爆渣塊很少有大塊的表面巖體，即表觀巖體大塊率很低，其塊度的分布較為穩(wěn)定且均勻。

在對(duì)出渣進(jìn)行實(shí)際的觀察過程中發(fā)現(xiàn)，在采用空氣間隔裝藥預(yù)裂爆破的邊坡輪廓區(qū)域處，其比大塊巖體處所采用緩沖爆破少得多，通過一系列的研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致大塊巖體數(shù)目較多，最為可能的原因是預(yù)裂爆破區(qū)前排設(shè)置了預(yù)裂孔是采用空氣間隔裝藥，使得預(yù)裂孔上半部分的巖體未能得到充分性的破碎，從而使得大塊巖體的數(shù)目較多。

4.2 宏觀觀測(cè)爆破對(duì)巖體的損傷破壞

爆破一旦完成，必將會(huì)對(duì)輪廓面附近所保留的巖體產(chǎn)生一定的宏觀性損傷破壞。

首先，在爆破的過程中，爆炸荷載會(huì)對(duì)后臺(tái)階上部分的巖體產(chǎn)生較強(qiáng)的拉裂及抬動(dòng)作用。巖體經(jīng)過爆破以后，保留巖體的表層最終會(huì)分布不同程度的密集型爆生裂縫，這些裂縫以張開拉裂方式為主，并且其分布過程無明顯的規(guī)律。地質(zhì)條件相對(duì)較好區(qū)域，巖體是均一性較強(qiáng)，且裂紋的密度較小，而在地質(zhì)條件相對(duì)較差的區(qū)域，不但具有較大的裂紋密度，并會(huì)伴隨巖體破碎等相關(guān)特征。通常表現(xiàn)為裝藥段巖體的裂隙明顯比裝藥段的保留巖體小，此外，裝藥部位炮孔壁巖體也會(huì)存在較為明顯的粉碎。

4.3 爆破施工安全管理措施

嚴(yán)格按照國家頒布的《爆破安全規(guī)程》進(jìn)行施工，對(duì)于進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的工作人員要對(duì)其開展相關(guān)的安全教育，經(jīng)考核合格后為其辦上崗證，然后才允許上崗作業(yè)。對(duì)于實(shí)施爆破作業(yè)的工作人員需要按照要求嚴(yán)禁攜帶電池、易燃易爆品、引火物、帶電體等物品，并嚴(yán)禁吸煙。上班之前和上班過程中嚴(yán)禁酗酒、飲酒，對(duì)于神志不清的人員嚴(yán)禁開展爆破作業(yè)。在每班開始施工之前，相關(guān)人員要對(duì)本崗位的施工用具、設(shè)備及材料是否完好進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)安全隱患，要立即上報(bào)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，并對(duì)其進(jìn)行有效的檢查，故障排除之后才可以進(jìn)行施工。嚴(yán)禁無關(guān)車輛和人員進(jìn)入爆破作業(yè)區(qū)。在從事爆破作業(yè)過程中，要求爆破作業(yè)人員按照要求穿戴好防護(hù)用品，并遵守崗位安全要求和工藝要求。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的爆炸藥品給予嚴(yán)格的管理，嚴(yán)禁任何人私藏、私拿爆炸物品。施工現(xiàn)場(chǎng)杜絕一切違章作業(yè)、違章指揮，嚴(yán)禁大聲喧嘩打鬧。遇大霧、雷雨、閃電等惡劣天氣時(shí)，嚴(yán)禁開展爆破作業(yè)。每班施工完畢后，要對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)的施工用具、材料和爆炸物品等進(jìn)行全面清理。爆破現(xiàn)場(chǎng)一般需要在封閉的條件下進(jìn)行施工，并且在進(jìn)場(chǎng)路口及其周邊地區(qū)顯眼位置擺放醒目的爆破工地施工牌和警示牌，明確告知爆破時(shí)間及影響范圍。

4.4 應(yīng)急救援管理措施

（1）報(bào)警。如果爆破現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全事故后，要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員通過電話、口頭傳達(dá)等方式將事故信息及時(shí)傳達(dá)給項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目部應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組，然后委派專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指揮。當(dāng)出現(xiàn)人員傷害時(shí)，要及時(shí)撥打急救電話120，并將傷害的地點(diǎn)、傷害類型告知他們，同時(shí)向他們表達(dá)附近所存在的醒目標(biāo)志，以確保救護(hù)車能夠及時(shí)到達(dá)。（2）人員傷害事故的救援。首先，在救援事故現(xiàn)場(chǎng)要求相關(guān)人員嚴(yán)格按照搶救流程對(duì)傷員實(shí)施搶救，并根據(jù)傷情來決定是否需要撥打救援電話。其次，在救援車輛及人員到達(dá)之前，要做好對(duì)傷者的救援工作，對(duì)患者的體征、瞳孔、意識(shí)、脈搏的變化情況給予實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并為其提供良好的搶救和治療條件。

5 結(jié)束語

爆破會(huì)在爆區(qū)前沿形成基本的堆積，同時(shí)不會(huì)伴隨較強(qiáng)的推動(dòng)開拋擲現(xiàn)象。爆堆表面爆的渣塊度分布也相對(duì)均勻，大塊率很低。此外，爆破試驗(yàn)受巖體結(jié)構(gòu)面及巖性的影響相對(duì)較大，特別是在預(yù)裂孔區(qū)域，經(jīng)過開挖的輪廓面是巖體結(jié)構(gòu)面而形成的，選擇好現(xiàn)場(chǎng)混裝車裝藥相配套的不耦合空氣間隔裝藥技術(shù)，以及合理的參數(shù)很重要，不僅可以大大減少爆破過程對(duì)礦山邊坡部位造成的損害，同時(shí)也能確保邊坡的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)安全的生產(chǎn)。

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