矿山爆破安全与技术的探讨

2018-01-29

世界有色金属 2018年1期

（鞍钢矿业爆破有限公司弓长岭分公司，辽宁辽阳 111000）

爆破是矿山开采作业中常有的手段和方法，爆破作业会产生较大的冲击波以及有害气体，影响着周围的安全。在矿山爆破作业中，常见的安全问题，其主要原因为边坡稳定性差、爆破作业操作不当等，需要结合具体情况，采取相应的措施，做好安全保障工作。

1 做好矿山爆破安全控制的必要性

开展矿山爆破作业，若未能做好安全管控工作，极易引发安全事故。以飞石伤人事故为例，其在我国占据整个爆破事故的15%～20%，露天矿山爆破飞石伤人事故占据27%左右。例如，在2008年10月16日18时13分，神华宁夏煤业集团有限责任公司大峰矿露天剥离工程现场，发生一起重大爆破飞石事故，造成死亡16人、53人受伤。由此可见，在工程爆破中，控制爆破飞石的重要性。除此之外，矿山爆破作业还存在着其他安全风险，需要做好全面的把控，进而避免安全事故的发生。

2 矿山爆破作业安全事故发生的原因分析

（1）安全意识薄弱。现阶段，我国矿山产业快速发展，矿山采掘工作较为频繁，常见各类爆破事故。究其原因，和矿山工作人员安全意识薄弱，有着紧密的关系。由于工作人员不注重矿山采掘的安全控制，加之部分企业过于追求利益，忽视安全管理工作，因此使得安全事故频发，造成了重大的人员伤亡损失。比如，部分采掘人员其爆破知识掌握程度不足，在作业中常违背安全操作规程，增加了爆破安全事故发生的几率。除此之外，部分人员对于地质结构和安全技术的掌握程度不够，给矿山开采工作留下了安全隐患。

（2）边坡稳定性差。在矿山爆破作业中，若作业人员未严格按照设计要求施工，造成现场出现台阶坡面角较大、边坡过陡，甚至出现伞檐体现象；没有做好陡峭危险的浮石的处理工作；施工人员所处的工作面高度过高、宽度不够或是分层不够明显等，这些因素均会影响爆破作业的安全。

（3）爆破技术落后。目前，在现代化矿山作业中，先进的科学技术已经被广泛的应用，但部分矿山企业采取的爆破技术仍旧落后，没有及时更新技术，甚至有人使用爆破器作为矿山爆破工具，不注重安全性能。除此之外，安全生产措施没有得到有效实施。究其原因，矿山爆破技术应用流程较为复杂，使得工作人员极易忘记，加之作业监督管理不到位，未能及时阻止安全事故的发生。

3 矿山爆破作业安全施工技术的应用

3.1 案例概述

以A采区为例，其为露天开采区域，地形陡峭，C区最高标高和东侧相比高出100m左右。在东区开展施工作业时，C区域形成孤岛，由于无法直接修筑道路到顶部，加之地形复杂，增加了开采难度，需要进行降段处理。除此之外，C区域中下部存在一定面积的温度异常区域和高温区域。开采作业面临着以下问题：①采区之间的高程落差大，无法修筑道路，采取传统的开采方法，存在着极大的危险和难度。①采区工程量大，爆破剥离量为130万m3。③作业区域温度较高，增加了施工难度。

3.2 施工技术方案

（1）降段处理方案。降段处理方案：①在C区西侧+2117m水平，使用液压挖掘机，按照＜25%的坡度，向上方铺垫作业辅助道路，直到+2180m水平，用于挖掘机和钻机布置使用，道路宽设计为5m。②对于+2180m水平到C区顶部，按照地形情况修筑。使用挖掘机难以挖动的，运用钻孔爆破法作业。交替使用钻爆和甩渣法开展修筑作业。对于C区顶部，经过平整处理后，采取钻孔爆破法，按照10m台阶高度，向下开拓。③使用液压挖掘机，对C区顶部，开展平整处理，交替使用穿孔法和爆破倒推下排法，直到剥离高度，形成剥离平台。

（2）露天爆破施工方案优化。C区域地形起伏大，炮孔类型为浅孔和深孔，对于深孔台阶的爆破，采用微差爆破技术，结合现场的具体情况，台阶高度设计为10m。对于装药结构的选择，使用连续耦合装药。对于岩性变化大的特殊环境以及地段，采取分层装药的方式。高温区域爆破使用粉状乳化炸药。对于非高温区域，采用现场混装铵油炸药和水孔装药等。对于二次改炮，使用成品乳化炸药。对于前排部分不规则区域，为了避免抵抗线过大的影响，可以采取钻倾斜孔或者加密孔的措施[1]。

爆破设计参数如下：①一般参数。温度异常区域和正常区域的梯段高度为10m；炮孔直径140mm；台阶坡面角度控制在70°～80°范围内；炮孔倾角为90°；孔距控制在3.5m～4.5m范围内；起钻深度为1.0m；单耗控制在0.35-0.55kg/m3范围内；填塞长度控制在3.4m～4.5m范围内；单孔药量控制在100kg～110kg范围内；最大单响药量为880kg。②个别参数。温度异常区域使用粉状乳化炸药；排距控制在5.5m～6.5m范围内；底盘抵抗线控制在3.5～4.5m范围内。温度正常区域使用铵油炸药或者粉状乳化炸药；排距控制在5.0m～6.0m范围内；底盘抵抗线控制为4.0m。其中浅孔台阶爆破参数，结合具体情况进行相应的调整。为了保证作业效果，使用导爆管-导爆索排间微差起爆网路。

3.3 施工安全技术应用要点

（1）做好高温区域爆破施工安全把控。高温区域温度＞50℃）；温度异常区域（25℃～49℃）。在高温区域需要进行注水降温，再开展爆破装药作业。注水降温按照由外向内、先低温再高温的作业原则，沿着裂隙注水，逐渐靠近火源中心。当温度处于49℃以下，并且10min之内不反弹，可以按照温度异常区域实施管理[2]。孔温测值以计算爆破区域内各个炮孔测温的最大值为准，使用红外测温装置开展测温作业，对于部分区域，为了保证测量结果的真实性，结合使用热敏电阻测温装置。在温度异常区域，开展爆破作业，使用岩石粉状乳化炸药，以二人制的方式，进行网络连接。使用导爆索下孔，地表使用导爆索进行连接，爆破区域内不可以使用雷管，当导爆索主线连出爆破区域后，使用导爆管雷管进行连接。开展爆破作业前，要做好前期施工准备，装药到爆破结束时间不可以超过3min。对于温度异常区域，每次爆破的总孔数不可以超过8个，台阶高度要＜10m，每个孔设置2名作业人员，8个孔同时开展装药作业。

（2）爆破作业安全措施。开展爆破作业前，要做好前期调查工作，了解周围环境中存在的不利环境因素，掌握气象资料和水文资料。若遇到特殊恶劣天气或者水文情况，要停止装药以及爆破作业。开展爆破作业前，做好安全措施。明确作业分工，按照卸药、装药、充填、联线工序，开展爆破作业，每个工序要单独作业，不可以平行作业。在炮孔周围，要设置明显标识，表明孔深和积水等信息，标注具体数据。在温度异常区域，采取二人制的方式，开展网络连接，落实责任主体，分别负责网络连接和网络检查。做好警戒工作，设置专人指挥，此次作业警戒范围＜300m。