探討露天礦山和諧爆破關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

彭 婷

（中國葛洲壩集團易普力股份有限公司，重慶 401121）

爆破技術(shù)是采煤行業(yè)破巖的常用方法，隨著時代的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，我國采煤企業(yè)對爆破技術(shù)的應(yīng)用也朝著科學高效、環(huán)保安全的發(fā)展方向前進，特別是最近幾年，露天礦山爆破技術(shù)得到了質(zhì)的提升。但是爆破工作用到的炸藥本身具有一定危險性，露天礦山的爆破過程非常容易出現(xiàn)安全事故，影響采煤施工的綜合效益。因此，在露天礦山的爆破工作中一定要做到精細化管理，做到和諧爆破，才能最大程度地降低露天礦山爆破的危險系數(shù)。

1 露天礦山和諧爆破技術(shù)

1.1 露天礦山和諧爆破技術(shù)概述

大型的露天礦山開采大多采取大區(qū)域、高臺階的微差爆破模式，在爆破工作進行過程中會用到高效率旋回破碎機、大噸位汽車和膠帶運輸機等大型的機械設(shè)備[1]。隨著科學技術(shù)的提高，自動化計算機技術(shù)也應(yīng)用到了露天礦山的開采工作中，露天礦山的爆破工藝逐漸朝著信息化、自動化、科技化、數(shù)字化的方向發(fā)展。近幾年，我國相關(guān)企業(yè)在露天礦山爆破工程上將電子雷管和先進的高精密度毫秒導(dǎo)爆管雷管聯(lián)合應(yīng)用，大大增強了露天礦山爆破施工的安全系數(shù)。

和諧爆破技術(shù)是最先進的露天礦山爆破技術(shù)，這需要相關(guān)企業(yè)進行系統(tǒng)嚴密的測算，對施工爆破地的地質(zhì)、構(gòu)造、地形等信息進行細致了解并制定出合理的爆破方案，在這個過程中需要相關(guān)企業(yè)通過系統(tǒng)化、規(guī)范化的組織管理模式來保證和諧爆破工作的順利開展，精細化管理在露天礦山等大型爆破工程中的應(yīng)用是非常重要的，通過相關(guān)企業(yè)的精細化管理達到提升露天礦山和諧爆破技術(shù)水平的目的。

1.2 導(dǎo)爆管雷管爆破、數(shù)碼電子雷管爆破及振動監(jiān)測

在具體露天礦山爆破工作實施前，要對露天礦山的基本情況進行詳細的了解，內(nèi)容包括礦山的地理位置、露天礦山的類型、礦山表面的巖石的成分、巖層的結(jié)構(gòu)密度、風化能力和穩(wěn)定性等，對露天礦山的周圍環(huán)境也要進行細致勘察，合理控制爆破工作的影響范圍，確保礦山周圍居民的安全，保證露天礦山爆破工作的順利進行。在做好精密的勘探工作過后，要制定爆破工作的具體實施方案，根據(jù)礦山特點安排爆破孔的個數(shù)和具體位置，合理制定炸藥的數(shù)量，逐孔引爆。若露天礦山爆破后部分巖石的塊度較大，則需要進行二次機械破碎。實時對露天礦山的爆破情況進行振動監(jiān)測，對爆破數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的記錄，保證爆破工作的周密安全。利用礦山原有的爆破參數(shù)，應(yīng)用數(shù)碼電子雷管進行起爆，設(shè)置準確的爆破測振點，對爆破進行振動監(jiān)測，分析對比電子雷管爆破和導(dǎo)爆管雷管爆破的爆破效果，針對露天礦山的具體情況選擇適合的爆破方式，并進行振動檢測，保證露天礦山爆破工作的順利進行。

1.3 基于數(shù)碼電子雷管爆破的技術(shù)優(yōu)化

數(shù)碼電子雷管的應(yīng)用優(yōu)勢是高精度，起爆穩(wěn)定，另外采用數(shù)碼電子雷管對網(wǎng)路進行起爆還能夠優(yōu)化爆破孔參數(shù)和排距參數(shù)。爆破的地震波在傳爆方向上會產(chǎn)生相應(yīng)的疊加，疊加會增大爆破的振動強度，所以在對露天礦山進行爆破工作時要設(shè)置好合理的傳爆方向從而減少爆破的振動強度。根據(jù)露天礦山情況設(shè)置好起爆的方向，按照方案進行依次起爆。通過先起爆的炮孔將周圍的巖石震碎形成一條破碎段，從而將部分后起爆的炮孔產(chǎn)生的地震波反射回去，減少地震波傳向被保護物體，通過技術(shù)手段達到控制爆破的目的，降低被保護物體位置的爆破振動的強度[2]。數(shù)碼電子雷管能夠做到精確引爆，在露天礦山的爆破過程中可以利用數(shù)碼電子雷管精確延遲的特點，按照設(shè)計方案按順序?qū)Ρ评坠苓M行起爆。利用數(shù)碼電子雷管進行爆破能夠?qū)崿F(xiàn)爆破孔間的毫秒延時，通過前一個引爆孔增加后引爆孔的自由面，使得爆破的方向是交錯的，能夠通過巖石間的碰撞使得巖石破碎得比較均勻徹底，一定程度上還能夠減少飛石的產(chǎn)生，降低爆破工作的危險。

2 露天礦山和諧爆破技術(shù)應(yīng)用研究

2.1 爆破技術(shù)應(yīng)用的定量設(shè)計

在開展露天礦山的爆破試驗操作過程中要應(yīng)用QED、GPS等專業(yè)的設(shè)計軟件，利用數(shù)字礦山設(shè)計軟件進行露天礦山的實際地形數(shù)據(jù)的測算，根據(jù)對爆破塊度的實際需求，結(jié)合專業(yè)數(shù)據(jù)信息定量設(shè)計爆破的參數(shù)，從而保證露天礦山的爆破效果。定量化的爆破設(shè)計還應(yīng)該充分考慮爆破地的巖石條件和爆破用到的炸藥的性能以及露天礦山的自然位置條件等多方面因素，通過多次模擬試驗、對設(shè)計方案進行優(yōu)化調(diào)整，確定最終的爆破方案。

首先，要勘察露天礦山爆破區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在露天礦山進行爆破操作前，要利用信息技術(shù)手段對礦山爆破地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖石結(jié)構(gòu)及形態(tài)等區(qū)位條件進行細致勘察測算，將這些所得數(shù)據(jù)整理記錄為礦山的爆破工作提供資料的參考。第二，要精確的測量炮孔抵抗線的信息，在進行爆破裝藥前要利用激光測繪儀器對炮孔抵抗線進行測量，對測量所得到的數(shù)據(jù)信息進行分析處理，繪制生成直觀立體的炮孔抵抗線斷面圖。根據(jù)圖像上顯示的炮孔抵抗線的長度對炮孔的裝藥量的大小及時的進行相應(yīng)的調(diào)整，合理爆破裝藥的結(jié)構(gòu)，從而達到最理想的爆破效果。這類爆破技術(shù)的優(yōu)勢是不需要相關(guān)的工作人員在危險的爆破區(qū)域進行細致觀測就能夠獲得專業(yè)的數(shù)據(jù)信息，保證了信息數(shù)據(jù)的準確性和及時性，也保障了相關(guān)工作人員的生命安全，降低了對露天礦山進行爆破的施工危險。第三，定量設(shè)計在對貴金屬礦山的開采過程中，能夠合理的控制巖體爆破后的移動位置，減少了爆破對礦石的破壞，降低了對礦山開采的損失。為了在爆破過程中，更好的控制礦山爆破過程中巖體的移動位置，要利用礦山測算軟件對爆破的布孔位置進行臺階式的分區(qū)，利用高精度導(dǎo)爆管雷管對各炮孔進行爆破模擬，精確的控制雷管的起爆順序，確保巖體的移動方向與礦體走向一致，對礦石的挖掘方向進行合理控制，最大程度上減輕礦山挖掘的難度[3]。第四，爆破技術(shù)的定量設(shè)計能夠更好的模擬爆破能量的分布信息，在爆破工作現(xiàn)場，需要對炸藥的能量強度、炸藥的分布情況、對巖石的損傷程度等問題進行周密的考慮，通過專業(yè)的爆破數(shù)據(jù)分析軟件對裝填炸藥的炮孔范圍進行能量檢測，結(jié)合露天礦山的現(xiàn)場數(shù)據(jù)情況，對爆炸能量在炮孔斷面的水平和垂直方向進行模擬操作，通過試驗?zāi)M確定炸藥裝填量和炸藥設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理性。第五，對爆破所產(chǎn)生的有害效應(yīng)進行精準的預(yù)測。露天礦山爆破工作現(xiàn)場產(chǎn)生的有害效應(yīng)包括爆破振動和爆破飛石。只有在定量設(shè)計階段精準的測算出爆破的參數(shù)和振動飛石的距離，才能有效的保證現(xiàn)場人員的生命安全，為了保證定量設(shè)計過程中對飛石的測量數(shù)據(jù)能夠接近實際爆破現(xiàn)場的數(shù)據(jù)需要相關(guān)人員將計算參數(shù)帶入到拋物線方程中，從而計算出精確數(shù)值，保證在爆破進行時所有的現(xiàn)場人員能夠安全撤離。

2.2 爆破技術(shù)應(yīng)用施工的和諧化

第一，炮孔位置的布置，為了保證在露天礦山進行爆破后能夠得到一個相對完整的臺階底板，相關(guān)工作人員可以用測繩和拉皮尺的方式進行爆破工作中的布孔操作，在布孔完成后可以用水準儀或RTK對各個炮孔的孔口標準，炮孔大小等進行詳細的測量，從而保證所有的炮孔位置都處于同一個水平面上，最后根據(jù)測量來進行爆破網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。第二，鉆孔工作。為了保證炮孔的深度和炮孔角度能夠達到設(shè)計方案的要求，需要相關(guān)工作人員采用先進的鉆機設(shè)備，運用信息化監(jiān)控設(shè)備通過電腦的顯示屏幕進行鉆孔速度和鉆孔深度以及鉆孔角度的實施調(diào)查，確保鉆孔位置的準確，在確認炮孔的深度和角度達到預(yù)設(shè)方案位置時，對炮孔進行封口，達到保護炮孔的目的，從而為露天礦山的爆破效果提供技術(shù)保障。第三，炮孔的驗收。鉆孔精度的影響因素有很多，在具體施工過程中，鉆機的性能、巖層的結(jié)構(gòu)、施工人員的技術(shù)等因素都能影響到炮孔的精度。如果在實際操作的過程中，炮孔的位置出現(xiàn)了誤差，偏離了預(yù)設(shè)的炮孔軌道，就會改變炮孔抵線的方向和大小，導(dǎo)致爆破過程中產(chǎn)生大量的巨大飛石，帶來巨大的安全隱患。因此，在進行裝藥前一定要對炮孔進行驗收，保證露天礦山爆破的安全。第四，炸藥的放置。為了保證炸藥的用量能夠滿足露天礦山爆破的需求，需要爆破現(xiàn)場的工作人員嚴格把控炸藥的用量和炮孔的填塞長度，確保炸藥的裝載和操作方式符合爆破方案的設(shè)計要求，在具體的裝藥操作過程中，利用電子秤和量杯對炸藥的密度和用量進行測量，嚴禁裝藥過量。最后要應(yīng)用爆速儀對炸藥的爆炸速度進行測量，更好的滿足露天礦山爆破的需求。

2.3 露天礦山爆破技術(shù)應(yīng)用管理的和諧化

露天礦山的爆破工作是極其危險的，在露天礦山的爆破過程中，相關(guān)的工作人員要增強安全意識，利用先進的管理方式對爆破工作中的潛在風險進行有效的控制和防范，更好的保障露天礦山爆破工作的工作質(zhì)量和現(xiàn)場工作人員的生命安全[4]。在露天礦山爆破現(xiàn)場要建立嚴格的現(xiàn)場審核制度，嚴格管控露天礦山爆破現(xiàn)場的每一個環(huán)節(jié)，對爆破現(xiàn)場仔細排查，確保每一個步驟的安全性，將爆破現(xiàn)場的安全隱患扼殺在萌芽階段。在爆破現(xiàn)場，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)具體的工作需要制定科學的工作安全分析表格，對每一個爆破工作環(huán)節(jié)的危險性能進行安全等級評估，并根據(jù)評估結(jié)果制定相應(yīng)的危險情況應(yīng)對措施，從而最大程度上保證現(xiàn)場工作人員的生命安全。最后，為保證露天礦山的和諧爆破技術(shù)的應(yīng)用，還需要企業(yè)管理部門加大對露天礦山爆破現(xiàn)場的監(jiān)管力度，在進行爆破工作前對現(xiàn)場人員進行專業(yè)的技術(shù)培訓，增強現(xiàn)場工作人員的安全意識，制定專業(yè)的爆破現(xiàn)場規(guī)章制度，保證工作人員工作的規(guī)范性，為露天礦山的爆破工作安全開展提供保障。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著科技的進步，信息技術(shù)的快速發(fā)展，爆破技術(shù)的總體水平也在不斷提高，爆破工作中用到的設(shè)備器械的應(yīng)用精度也得到了相應(yīng)的提升，相關(guān)工作人員加大了對爆破技術(shù)領(lǐng)域的研究，大大增加了露天礦山爆破工作的安全系數(shù)，為露天礦山的開采工作提供了便利，使得相關(guān)企業(yè)能夠更好的進行采煤工作，為國家的能源開采做出貢獻。