試論露天礦邊坡控制爆破安全的相關技術

關山躍　文振華

摘 要：隨著社會的不斷發展，對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重。因此，在露天礦邊坡控制爆破過程中，需要對其安全技術給予有效的選擇，并開展一系列的安全管理工作，以確保爆破工作的安全進行。施工過程中，合理運用空氣間隔裝藥結構，通過預裂爆破方式，來實現爆破對開挖輪廓成型質量、巖體破碎質量及巖體損傷的研究，并通過合理選擇相關參數確保邊坡爆破安全的穩定性。

關鍵詞：露天礦；邊坡；控制爆破；預裂爆破；安全技術

邊坡爆破過程是在混裝車裝藥過程中，通過合理運用預裂爆破的方式，合理運用空氣間隔裝藥結構，對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行合理分析等過程，對爆破過程中礦體邊坡的損害程度進行合理性的控制，從而確保生產過程的安全性。本文對露天礦邊坡控制爆破的安全技術展開相關分析與探討。

1 爆破方案的合理選擇

爆破是礦采過程中一個必不可少的手段，但是，在實際的爆破過程中，動力損傷是一個廣泛存在的問題。通常情況下，爆破作業的完成需要現場混裝車裝藥，這種方式在一定程度上會對所保留的邊坡巖體產生一定的傷害。

2 爆破設計過程的選擇

2.1 現場炸藥混裝車的空氣間隔裝藥預裂爆破參數

鉆孔爆破炮孔的梯段高度為10米，以混裝乳化炸藥為現場使用炸藥?？諝忾g隔裝藥預裂爆破孔的傾斜角為80度，此外，為了不同布孔參數條件下預裂縫的成縫質量進行比較，實施過程中將炮孔的間距設置為孔徑的12倍、15倍及18倍，將炸藥裝在孔徑底部，并將空氣層比例設置為百分之二十五點六，并以巖石材料或特制水袋為堵塞物進行堵塞，堵塞長度設置為1.2米。并選取距離前排主爆孔4米的地方進行空氣間隔裝藥，此時的空氣層比例為百分之四十，同時將堵塞長度設置成1.5米，并在孔底進行裝藥，值得注意的是，在堵塞段的上半部分用常規炮泥進行堵塞，并合理選擇空氣間隔器。此時，主爆孔間距設置為6米，抵抗線設置為4.5米，并將堵塞長度設為3米，同時選擇耦合裝藥的方式。

2.2 從爆破振動對邊坡處的延時控制及起爆方式進行分析

爆破振動波會通過場地巖土產生較大的放大效應，并且，伴隨開采深度的不斷增加，頻繁的爆破振動經過日月的累積，其對邊坡特別是上部邊坡穩定性產生日益嚴重的影響。經過分析得出，影響爆破振動的因素主要包括爆破區的最大單段藥量，其通常與爆區總裝藥量成正比，同時也會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較小，爆破能量就可以實現較完整地釋放，其對邊坡內部所造成的應力波也相對較小。從現場爆破過程來看，邊坡的爆破振速最能直觀的反應爆破后沖的大小，所以控制較小的爆破后沖便會實現對起爆方式的控制，從而使得爆破后沖過程所產生的爆破振動相應地降低。

3 預裂爆破技術措施

（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，一般對炮孔直徑d給予合理的選取，其主要是根據圍巖性質來選擇既方便穿鉆又方便爆破的最小孔徑。盡量減小爆破對邊坡圍巖所產生的影響。（2）炮孔間距：預裂爆破的作用是確保邊坡面上布置的預裂炮孔能夠形成相互貫通的裂縫，從而構成相對比較平整的斷裂面。同時在臨近主爆炮孔爆破時，可以有效的阻減地震效應及爆破應力波對邊坡圍巖的損傷。預裂爆破炮孔間距的選擇一般需要根據巖石的物理力學性質、裝藥結構及參數、炸藥爆炸性能等來確定。（3）平均線裝藥量：由于預裂爆破只需要獲取貫通預裂縫，并非大量的崩落巖石，并且嚴禁對圍巖造成損傷，因此需要根據炮孔直徑和巖石極限抗壓強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

爆炸區前部分是爆炸塊堆積的主要場所，并且不會出現較大推動及拋擲現象。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定且均勻。

在對出渣進行實際的觀察過程中發現，在采用空氣間隔裝藥預裂爆破的邊坡輪廓區域處，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現，導致大塊巖體數目較多，最為可能的原因是預裂爆破區前排設置了預裂孔是采用空氣間隔裝藥，使得預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目較多。

4.2 宏觀觀測爆破對巖體的損傷破壞

爆破一旦完成，必將會對輪廓面附近所保留的巖體產生一定的宏觀性損傷破壞。

首先，在爆破的過程中，爆炸荷載會對后臺階上部分的巖體產生較強的拉裂及抬動作用。巖體經過爆破以后，保留巖體的表層最終會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律。地質條件相對較好區域，巖體是均一性較強，且裂紋的密度較小，而在地質條件相對較差的區域，不但具有較大的裂紋密度，并會伴隨巖體破碎等相關特征。通常表現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存在較為明顯的粉碎。

4.3 爆破施工安全管理措施

嚴格按照國家頒布的《爆破安全規程》進行施工，對于進入施工現場的工作人員要對其開展相關的安全教育，經考核合格后為其辦上崗證，然后才允許上崗作業。對于實施爆破作業的工作人員需要按照要求嚴禁攜帶電池、易燃易爆品、引火物、帶電體等物品，并嚴禁吸煙。上班之前和上班過程中嚴禁酗酒、飲酒，對于神志不清的人員嚴禁開展爆破作業。在每班開始施工之前，相關人員要對本崗位的施工用具、設備及材料是否完好進行檢查，如果發現安全隱患，要立即上報項目負責人，并對其進行有效的檢查，故障排除之后才可以進行施工。嚴禁無關車輛和人員進入爆破作業區。在從事爆破作業過程中，要求爆破作業人員按照要求穿戴好防護用品，并遵守崗位安全要求和工藝要求。對施工現場的爆炸藥品給予嚴格的管理，嚴禁任何人私藏、私拿爆炸物品。施工現場杜絕一切違章作業、違章指揮，嚴禁大聲喧嘩打鬧。遇大霧、雷雨、閃電等惡劣天氣時，嚴禁開展爆破作業。每班施工完畢后，要對爆破現場的施工用具、材料和爆炸物品等進行全面清理。爆破現場一般需要在封閉的條件下進行施工，并且在進場路口及其周邊地區顯眼位置擺放醒目的爆破工地施工牌和警示牌，明確告知爆破時間及影響范圍。

4.4 應急救援管理措施

（1）報警。如果爆破現場發生安全事故后，要求現場施工人員通過電話、口頭傳達等方式將事故信息及時傳達給項目部負責人和項目部應急領導小組，然后委派專業人員到現場進行指揮。當出現人員傷害時，要及時撥打急救電話120，并將傷害的地點、傷害類型告知他們，同時向他們表達附近所存在的醒目標志，以確保救護車能夠及時到達。（2）人員傷害事故的救援。首先，在救援事故現場要求相關人員嚴格按照搶救流程對傷員實施搶救，并根據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之前，要做好對傷者的救援工作，對患者的體征、瞳孔、意識、脈搏的變化情況給予實時的監測，并為其提供良好的搶救和治療條件。

5 結束語

爆破會在爆區前沿形成基本的堆積，同時不會伴隨較強的推動開拋擲現象。爆堆表面爆的渣塊度分布也相對均勻，大塊率很低。此外，爆破試驗受巖體結構面及巖性的影響相對較大，特別是在預裂孔區域，經過開挖的輪廓面是巖體結構面而形成的，選擇好現場混裝車裝藥相配套的不耦合空氣間隔裝藥技術，以及合理的參數很重要，不僅可以大大減少爆破過程對礦山邊坡部位造成的損害，同時也能確保邊坡的穩定性，從而實現安全的生產。

參考文獻

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