礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物的影響分析

郭大勝

安徽江南爆破工程有限公司（242300）

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，人們對各類資源需求不斷增加，尤其需求各類礦產(chǎn)。在礦山開采時，需要采用爆破開采手段，但由于爆破工程危險性較高，在爆破時所釋放出的能量會對周圍環(huán)境造成一定的影響，從而導致建筑物損壞，出現(xiàn)礦山爆破震動效應，影響周圍居民的生活，因此，解決礦山爆破開采帶來的影響是當今面臨的重要問題[1-3]。

1 礦山爆破震動效應

礦山爆破震動效應，是指炸藥在礦山爆炸后產(chǎn)生巨大的能量，通常將這種能量叫作沖擊波。當沖擊波隨著距離的增加，離開震源中心位置，波速降低，振幅減小，將沖擊波轉(zhuǎn)化為地震波。當?shù)卣鸩〝?shù)值超過一定幅度后，對地表以及附近建筑物造成破壞。同時可以通過振幅質(zhì)點預測對周圍地區(qū)建筑物的影響，因此，礦山爆破震動效應，是預測周圍地區(qū)建筑物安全性反饋的重要手段[4-5]。

2 礦山爆破的影響范圍

2.1 地面擬建建筑物

礦山爆破開采時，炸彈在礦山中爆炸，并且釋放出巨大能量，因此爆破的裝藥量與炸彈放置數(shù)量的多少，影響著沖擊波覆蓋范圍。施工時由于地面建筑較少，并處于未施工狀態(tài)，因此，礦山爆破對地面擬建建筑物影響較小，但當距爆破點小于50 m時，易造成崩塌現(xiàn)象，影響建筑物后續(xù)施工[6-9]。

2.2 臨時搭建建筑物

礦山爆破時通常會出現(xiàn)地震效應，使得周圍建筑物遭到破壞，影響建筑物內(nèi)人們的正常生活。在礦山爆破時，礦山施工現(xiàn)場通常僅有臨時工人宿舍，這些臨時工人宿舍可以及時進行搭建維修，因此，礦山爆破對臨時搭建建筑物影響較小。如果工人宿舍內(nèi)安裝有臨時水電，爆破沖擊波會對水電設施造成較大影響，因此需要及時預防[10-11]。

2.3 礦山周圍環(huán)境

礦山爆破產(chǎn)生的振幅，會對周圍生活的居民造成劇烈干擾，極易擾亂居民的正常生活狀態(tài)，從而產(chǎn)生噪聲糾紛。當爆破地點離居民區(qū)較近時，沖擊波會對居民區(qū)建筑物結構造成破壞，使居民生活存在一定的安全隱患。因此，在爆破時，需要充分考慮爆破對周圍環(huán)境的影響，在保證施工質(zhì)量的同時，合理調(diào)整爆破點，減少對礦山周圍環(huán)境的危害[12-13]。

3 礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物產(chǎn)生影響分析

3.1 地質(zhì)構造

爆破對周圍環(huán)境造成的影響與地質(zhì)構造息息相關。在礦山爆破開采前，施工人員需要對周圍地區(qū)建筑物地質(zhì)結構進行勘測，從而形成更為精準的炸彈放置與爆破點距離，保證礦山爆破開采安全。另外，在建設地面建筑物時，需要對建筑場地進行勘探，使新建建筑物更為牢固，以降低爆破對建筑物產(chǎn)生的影響。并且，礦山爆破開采需要施工人員計算爆破安全距離，以降低礦山爆破對地質(zhì)構造的影響，緩解礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物帶來的危害[14-16]。

3.2 建筑物質(zhì)量

礦山周圍地區(qū)建筑物構造質(zhì)量差異，決定著礦山爆破開采所能帶來的不同，尤其是建筑物構造結構質(zhì)量較為優(yōu)異的建筑，所能承受的沖擊力更強。建筑物的結構在承受爆破震動時，由于建筑物跨度不同，高度越高的建筑物越易出現(xiàn)裂縫，并且隨著高度的提升，震動速度成倍增長，極易造成高層建筑坍塌現(xiàn)象，因此，建筑物在設計時應盡量遠離礦山，并且對建筑物高度與跨度進行合理結構設計，以增加礦山爆破開采震動效應承受能力。

3.3 爆心距遠近

爆心距代表著礦山爆破點與礦山周圍建筑物的位置距離。爆心距數(shù)值越大，對周圍建筑物所帶來的影響越小，因此，爆心距的遠近決定著建筑物所受到的影響。盡管隨著時代的發(fā)展，炸藥種類升級，在礦山爆破時，所產(chǎn)生的地震波頻率逐漸降低，強度對周圍建筑物影響減小，但在某種程度上擴大了地震波的輻射范圍，使得能量分散更廣，極易對周圍建筑物產(chǎn)生更大的危害。因此，為縮小礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物的影響，需要對爆心距進行合理測算，選擇更為合適的爆破點，以減小爆破振幅影響[17]。

3.4 建筑物振動速度

建筑物振動速度是指建筑物所受到礦山爆破振動破壞的標志。受礦山振幅影響，當前國內(nèi)外普遍認為建筑物破壞臨界點振動速度為5 cm/s，因此，振動速度大小可以有效反映建筑物所遭受的破壞程度。在爆破時，為了縮小對建筑物的損壞，可以適當減少炸藥量，以減輕建筑物受到振幅危害。礦山爆破開采所產(chǎn)生的沖擊波，對周圍建筑物提供一個振動頻率，使得周圍建筑物與爆破震動沖擊波形成共振，從而造成周圍建筑物進一步損壞。但當前對于振動頻率調(diào)整較為困難，需要工作人員適當減少炸藥填充量，以避免礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物產(chǎn)生的影響[18]。

3.5 建筑物受爆破數(shù)

礦山在爆破開采時，通常需要承受多次爆破，因此，礦山周圍建筑物所承受到的爆破振動次數(shù)較多。當爆破振動次數(shù)超過預警后，會使建筑物發(fā)生裂痕，從而危害到建筑物本身。為減少礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物的影響，需要探究建筑物可承受爆破次數(shù)，為建筑物設定服務年限，并且結合爆破振動波型，尋找振動規(guī)律。由于所承受的爆破規(guī)模不同，周圍建筑物遭受的沖擊波呈疊加狀態(tài)。礦山內(nèi)部連續(xù)多次爆破，對周圍環(huán)境的破壞程度出現(xiàn)差別。為了降低礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物帶來的影響，需要在爆破時，掌握波峰與波谷的微差時間，使波谷與波峰疊加，通過對沖降低爆破引發(fā)的建筑物損壞，降低炸藥振幅。同時，在建設新型建筑物時，需要吸取教訓，提前進行建筑物承受振動次數(shù)測試，從而增加建筑物使用年限，減少礦山爆破開采對建筑物的影響。

4 結語

礦山爆破開采所出現(xiàn)的爆破振動效應，對周邊地區(qū)建筑物具有較大危害。緩解此類影響，需要提前采取預防措施。施工人員需全面掌握礦山爆破開采對周圍地區(qū)建筑物的影響因素，以此提高爆破設計的科學性，最大限度地降低爆破能量，減少對周圍地區(qū)建筑物的影響，有效保障周邊居民的生活質(zhì)量。