试论露天矿边坡控制爆破安全的相关技术

关山跃　文振华

摘 要：随着社会的不断发展，对于矿物开采工作的开展提出了更高的要求，尤其是露天矿的开采深度增加所带来的边坡高度增加的问题尤为严重。因此，在露天矿边坡控制爆破过程中，需要对其安全技术给予有效的选择，并开展一系列的安全管理工作，以确保爆破工作的安全进行。施工过程中，合理运用空气间隔装药结构，通过预裂爆破方式，来实现爆破对开挖轮廓成型质量、岩体破碎質量及岩体损伤的研究，并通过合理选择相关参数确保边坡爆破安全的稳定性。

关键词：露天矿；边坡；控制爆破；预裂爆破；安全技术

边坡爆破过程是在混装车装药过程中，通过合理运用预裂爆破的方式，合理运用空气间隔装药结构，对爆破过程中挖掘轮廓的成型、岩体的损伤程度以及岩体破碎程度等进行合理分析等过程，对爆破过程中矿体边坡的损害程度进行合理性的控制，从而确保生产过程的安全性。本文对露天矿边坡控制爆破的安全技术展开相关分析与探讨。

1 爆破方案的合理选择

爆破是矿采过程中一个必不可少的手段，但是，在实际的爆破过程中，动力损伤是一个广泛存在的问题。通常情况下，爆破作业的完成需要现场混装车装药，这种方式在一定程度上会对所保留的边坡岩体产生一定的伤害。

2 爆破设计过程的选择

2.1 现场炸药混装车的空气间隔装药预裂爆破参数

钻孔爆破炮孔的梯段高度为10米，以混装乳化炸药为现场使用炸药。空气间隔装药预裂爆破孔的倾斜角为80度，此外，为了不同布孔参数条件下预裂缝的成缝质量进行比较，实施过程中将炮孔的间距设置为孔径的12倍、15倍及18倍，将炸药装在孔径底部，并将空气层比例设置为百分之二十五点六，并以岩石材料或特制水袋为堵塞物进行堵塞，堵塞长度设置为1.2米。并选取距离前排主爆孔4米的地方进行空气间隔装药，此时的空气层比例为百分之四十，同时将堵塞长度设置成1.5米，并在孔底进行装药，值得注意的是，在堵塞段的上半部分用常规炮泥进行堵塞，并合理选择空气间隔器。此时，主爆孔间距设置为6米，抵抗线设置为4.5米，并将堵塞长度设为3米，同时选择耦合装药的方式。

2.2 从爆破振动对边坡处的延时控制及起爆方式进行分析

爆破振动波会通过场地岩土产生较大的放大效应，并且，伴随开采深度的不断增加，频繁的爆破振动经过日月的累积，其对边坡特别是上部边坡稳定性产生日益严重的影响。经过分析得出，影响爆破振动的因素主要包括爆破区的最大单段药量，其通常与爆区总装药量成正比，同时也会在一定程度上受到起爆方式的影响。从爆破能量释放的角度来看，如果所具有的最小抵抗线相对较小，爆破能量就可以实现较完整地释放，其对边坡内部所造成的应力波也相对较小。从现场爆破过程来看，边坡的爆破振速最能直观的反应爆破后冲的大小，所以控制较小的爆破后冲便会实现对起爆方式的控制，从而使得爆破后冲过程所产生的爆破振动相应地降低。

3 预裂爆破技术措施

（1）炮孔直径d：为了能够有效的解决普通爆破过程中存在的弊端，一般对炮孔直径d给予合理的选取，其主要是根据围岩性质来选择既方便穿钻又方便爆破的最小孔径。尽量减小爆破对边坡围岩所产生的影响。（2）炮孔间距：预裂爆破的作用是确保边坡面上布置的预裂炮孔能够形成相互贯通的裂缝，从而构成相对比较平整的断裂面。同时在临近主爆炮孔爆破时，可以有效的阻减地震效应及爆破应力波对边坡围岩的损伤。预裂爆破炮孔间距的选择一般需要根据岩石的物理力学性质、装药结构及参数、炸药爆炸性能等来确定。（3）平均线装药量：由于预裂爆破只需要获取贯通预裂缝，并非大量的崩落岩石，并且严禁对围岩造成损伤，因此需要根据炮孔直径和岩石极限抗压强度来确定平均线装药量。

4 爆破的效果分析

4.1 爆堆块度及形状观察

爆炸区前部分是爆炸块堆积的主要场所，并且不会出现较大推动及抛掷现象。此外，爆渣块很少有大块的表面岩体，即表观岩体大块率很低，其块度的分布较为稳定且均匀。

在对出渣进行实际的观察过程中发现，在采用空气间隔装药预裂爆破的边坡轮廓区域处，其比大块岩体处所采用缓冲爆破少得多，通过一系列的研究发现，导致大块岩体数目较多，最为可能的原因是预裂爆破区前排设置了预裂孔是采用空气间隔装药，使得预裂孔上半部分的岩体未能得到充分性的破碎，从而使得大块岩体的数目较多。

4.2 宏观观测爆破对岩体的损伤破坏

爆破一旦完成，必将会对轮廓面附近所保留的岩体产生一定的宏观性损伤破坏。

首先，在爆破的过程中，爆炸荷载会对后台阶上部分的岩体产生较强的拉裂及抬动作用。岩体经过爆破以后，保留岩体的表层最终会分布不同程度的密集型爆生裂缝，这些裂缝以张开拉裂方式为主，并且其分布过程无明显的规律。地质条件相对较好区域，岩体是均一性较强，且裂纹的密度较小，而在地质条件相对较差的区域，不但具有较大的裂纹密度，并会伴随岩体破碎等相关特征。通常表现为装药段岩体的裂隙明显比装药段的保留岩体小，此外，装药部位炮孔壁岩体也会存在较为明显的粉碎。

4.3 爆破施工安全管理措施

严格按照国家颁布的《爆破安全规程》进行施工，对于进入施工现场的工作人员要对其开展相关的安全教育，经考核合格后为其办上岗证，然后才允许上岗作业。对于实施爆破作业的工作人员需要按照要求严禁携带电池、易燃易爆品、引火物、带电体等物品，并严禁吸烟。上班之前和上班过程中严禁酗酒、饮酒，对于神志不清的人员严禁开展爆破作业。在每班开始施工之前，相关人员要对本岗位的施工用具、设备及材料是否完好进行检查，如果发现安全隐患，要立即上报项目负责人，并对其进行有效的检查，故障排除之后才可以进行施工。严禁无关车辆和人员进入爆破作业区。在从事爆破作业过程中，要求爆破作业人员按照要求穿戴好防护用品，并遵守岗位安全要求和工艺要求。对施工现场的爆炸药品给予严格的管理，严禁任何人私藏、私拿爆炸物品。施工现场杜绝一切违章作业、违章指挥，严禁大声喧哗打闹。遇大雾、雷雨、闪电等恶劣天气时，严禁开展爆破作业。每班施工完毕后，要对爆破现场的施工用具、材料和爆炸物品等进行全面清理。爆破现场一般需要在封闭的条件下进行施工，并且在进场路口及其周边地区显眼位置摆放醒目的爆破工地施工牌和警示牌，明确告知爆破时间及影响范围。

4.4 应急救援管理措施

（1）报警。如果爆破现场发生安全事故后，要求现场施工人员通过电话、口头传达等方式将事故信息及时传达给项目部负责人和项目部应急领导小组，然后委派专业人员到现场进行指挥。当出现人员伤害时，要及时拨打急救电话120，并将伤害的地点、伤害类型告知他们，同时向他们表达附近所存在的醒目标志，以确保救护车能够及时到达。（2）人员伤害事故的救援。首先，在救援事故现场要求相关人员严格按照抢救流程对伤员实施抢救，并根据伤情来决定是否需要拨打救援电话。其次，在救援车辆及人员到达之前，要做好对伤者的救援工作，对患者的体征、瞳孔、意识、脉搏的变化情况给予实时的监测，并为其提供良好的抢救和治疗条件。

5 结束语

爆破会在爆区前沿形成基本的堆积，同时不会伴随较强的推动开抛掷现象。爆堆表面爆的渣块度分布也相对均匀，大块率很低。此外，爆破试验受岩体结构面及岩性的影响相对较大，特别是在预裂孔区域，经过开挖的轮廓面是岩体结构面而形成的，选择好现场混装车装药相配套的不耦合空气间隔装药技术，以及合理的参数很重要，不仅可以大大减少爆破过程对矿山边坡部位造成的损害，同时也能确保边坡的稳定性，从而实现安全的生产。

参考文献

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[2]尹吉，王明君.预裂爆破技术在某露天矿中的应用[J].露天采矿技术，2014（09）.