非煤矿山露天矿不良爆破现象产生的原因分析

黄耀春

摘 要：非煤矿山露天矿企业只有有效落实相关预防措施，构建科学合理的管理体系，才能够最大限度保证生产顺利进行。施工人员在实施爆破作业过程中，有很多原因会对爆破产生不良影响。煤矿山开采企业只有借助安全管理制度体系、对基础设施条件予以改善，积极引进新技术、新工艺以及新设备，安全生产才能得到有效保障。

关键词：非煤矿山；露天矿；不良爆破

中图分类号：TD804 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）06-0081-02

Abstract： Only the effective implementation of relevant preventive measures and the construction of a scientific and reasonable management system can the non-coal mine opencast mine enterprises ensure the smooth operation of production to the maximum extent. In the process of blasting， there are many reasons that have bad effect on blasting. Only with the help of the safety management system， and by improving the infrastructure and introducing new technology， new technology and new equipment can the coal mining enterprises get the effective guarantee of safety in production.

Keywords： non-coal mine； opencast mine； bad blasting

露天矿在开采过程中，经常会借助爆破方式来实现采剥与掘沟等工程。其中，岩矿必须借助爆破作业才能实施开采。然而，我国非煤矿山行业在生产运行中，爆破工艺、矿岩地质特性等会对安全生产产生不利影响，由于安全生产措施与经济建设不同步等原因，以致很多非煤矿山企业发生不良爆破事故；同时，运输设备因素也是导致不良爆破现象的一个不容忽视因素。这些因素，都会导致非煤矿山企业安全生产施工及效益受到不可避免的不利影响。非煤矿山露天矿企业只有有效落实相关预防措施，构建科学合理管理体系，才能够最大限度保证生产顺利进行。

1 非煤矿山安全标准化规范重要性分析

在国家不断加大对非煤矿山企业安全生产管理力度的背景下，非煤矿山事故发生率大幅下降。然而，透水、井喷、火灾以及尾矿库溃坝等事故仍不断发生，不仅给人们的生活、工作以及财产构成极大威胁，也会造成巨大的人身伤亡。在此背景下，国家安全监管总局针对非煤矿山安全生产发布了一系列法令与标准，对加强国家矿山标准化建设以及安全生产起到了至关重要的作用。非煤矿山开采企业在国家与地方政府的支持下，借助安全标准化管理的实施，不仅有效降低了安全事故发生的几率，而且最大程度提高了经营效益。非煤矿山企业只有对安全生产相关标准化管理制度科学合理的创建与完善，并落实到企业生产的每一个环节，才能够最大程度保障企业顺利生产。非煤矿山开采企业不仅要将安全管理制度形成体系，而且必须对基础设施条件予以改善，积极引进新技术、新工艺以及新设备，从而为安全生产提供保障。

2 非煤露天矿山危害因素分析

非煤矿山开采企业在生产过程中，不仅会受到技术设备落后、管理制度不到位等因素的影响，而且還会受到滑坡、机械等危害的影响。

2.1 滑坡与高处坠落危害

矿山在开采过程中会形成边坡。由于矿山所处的地质构造复杂等自然原因以及边坡参数设计不合理、防护措施不到位等人为原因，都会形成边坡失稳。失稳的边坡会在重力作用下整体下滑，不仅对安全生产造成不利影响，而且会对施工人员造成伤害。

高处工作人员在穿孔、爆破以及处理浮石等施工过程中，由于作业平台不符合规定、设备安装不合理、作业人员采取防护措施不到位、边坡上存在悬浮石等原因，都可能导致作业人员受到高处坠落物伤害。

2.2 爆破危害

作业人员在实施爆破过程中，由于爆破设计不合理、爆破人员不能按照规定施工、爆破器材或炸药存在质量问题、安全距离与范围设计不科学等原因，极易导致爆破危害。爆破危害不仅给周围建筑物以及设备设施等形成一定危害，而且还会产生大量有毒有害气体。

2.3 机械、电气伤害

矿山机械设备本身存在一定隐患，加之操作人员操作不规范等原因，都会导致设备事故，对施工人员造成伤害。电能为矿山生产企业重要能源，如果电气设备线路存在缺陷、操作人员操作失误，可能导致电气伤害。实际生产中施工人员还会受到高低温、放射性、紫外线以及矿石粉尘等危害。

3 非煤露天矿山不良爆破现象分析

非煤矿山开采企业的生产效率在一定程度上是由爆破质量所决定的。因此，提高爆破质量就成为非煤矿山开采企业生产经营的重点。因此，对非煤矿山露天矿产生不良爆破现象的原因进行综合分析，找出解决措施，也就成为了非煤矿山开采企业的重中之重。

3.1 爆破上翻及后冲的原因与解决措施

非煤矿山开采企业普遍采用多排孔微差爆破方法进行爆破作业，极易出现后排孔后冲上翻现象；前排爆破极易形成裂隙与矿岩堆积情况，在一定程度上增大了下次爆破难度。同时，前排孔底盘抵抗线以及炮孔填塞高度超过一定限度、起爆方法错误、一次爆破排数不合理等因素，也是导致爆破后冲上翻产生的原因。

针对上述现象，可制定以下解决措施：首先，对底盘抵抗线以及炮孔填塞高度进行科学设置，最大程度降低爆破阻力；同时，清理爆破前根底，合理降低前排孔根部爆破阻力，起爆时前排孔为后排孔创设爆破自由面。其次，依据台阶高度或矿岩性质分层装药，降低装药量或采取间隔装药的方式，减少不良现象的产生；同时，可以适当增加台阶高度，保证后排孔在起爆时能够进行水平运动，不发生漏斗以及后冲上翻现象。第三，依据不同矿岩属性对排间微差间隔进行科学设置，由于后排孔爆破条件一般劣于前排孔，但具有较大作用力；后排孔爆破效果在一定程度上会受到前排孔爆破应力波以及爆生气体的影响，如果排间微差间隔过短，前排孔不能在规定时间内向台阶自由面按照预设情况予以移动，就很容易发生后冲或上翻现象。基于这种现象，前后排孔的起爆间隔依据抵抗线计算，控制在12～16ms/m较为理想；同时增大后排孔时间间隔。第四，采用倾斜深孔爆破方法。

3.2 爆破根底产生原因与对策

3.2.1 产生的原因分析

首先，前排抵抗线不合理。底盘抵抗线由于受到场地因素制约，存在裂隙与矿岩堆积情况，在实施多孔爆破时，容易形成根底；由于孔网参数设置不科学、矿岩地质条件复查以及穿孔质量差等原因，也会形成根底。其次，超深不合格。矿岩属性及其地理环境等自然因素以及机械设备等人为原因都会导致局部钻孔超深不合格，形成根底；同时，爆区存在断层破碎带也容易形成根底，因为存在断层与破碎带，矿岩硬度不均衡，爆破时炸药能量会顺着断层或破碎带的缝隙逸出，较硬的地层或区域容易形成根底。

3.2.2 采取对策分析

首先，确定超深长度。钻孔超深在一定程度上受到台阶坡面角、台阶高度、底盘抵抗线等因素的影响，必须只有借助科学合理的计算，才能准确确定超深。其次，确定孔网参数。孔网参数受台阶高度、炮孔直径、孔深、超深以及炸药单耗等因素的影响，排距、孔距以及孔深的数据准确与否，直接影响爆破质量，因此合理确定孔网参数、底盘抵抗线与单孔装药量对提升爆破质量具有重大意义。

3.3 爆破大块产生的原因与对策

爆破大块在非煤露天矿爆破中普遍存在的不良爆破现象。产生大块地质条件及影响因素相对比较复杂，一般有以下几种情况。

3.3.1 台阶坡面大块

在台阶坡面范围内连续进行爆破作业时，容易使岩体特性发生改变，并出现大量裂隙，使爆破能量不能有效散发，岩体极易形成大块；同时，台阶坡面块体内部很难受到爆炸应力波的反射作用，岩体未受到应力波有效挤压而破裂，反而会发生岩体脱落，从而影响后续作业。在进行爆破作业时必须对后排孔超爆予以科学控制，减少类似情况发生；同时，严格控制前排孔抵抗线均匀度、炮孔装药量等情况，降低爆破大块发生几率。

3.3.2 台阶顶部大块

在实际爆破施工中，台阶顶部也是容易出现大块的区域。如果炸药设置在底部，就容易因爆炸作用不均衡而导致顶部大块出现。其次，上一台阶爆破作用可能导致下一台阶出现裂隙，进而使顶部岩体受到影响岩体顶部就会因超深不一致而形成大块。

针对这种现象，施工人员多采取小孔径爆破。对大块尺寸予以合理限制，进行使炸药能量分布更趋均匀。在不改变爆破费用的前提下，合理选择采掘运输设备。采用分段装药爆破的方法，有效降低頂部大块出现几率。在炮孔填塞部分合理安置辅助短药柱，控制装药量，避免出现过大的空气冲击波、爆破飞石以及切断爆破网络等现象发生。短药柱和主药柱应在同一时间起爆。若上述两种方法爆破质量不理想，可在正常炮孔中设置一定辅助炮孔，使爆破能量均衡，减少顶部爆破大块。

3.3.3 难爆矿岩大块

爆破效果在一定程度上会受到岩矿特性的影响。对具有致密、坚硬等特性的岩石实施爆破时，就容易发生大块现象。在进行爆破作业时可通过优化爆破参数、器材以及爆破设计等方式改善爆破效果，减少在台阶坡面、顶面以及软硬岩交界处形成大块。同时可以优化起爆顺序、孔距等措施改善爆破质量。

4 结束语

在实施爆破作业过程中，很多因素都会对爆破产生不良影响。大部分不良因素能在不断优化爆破技术或设计情况下得到有效解决；只有一少部分因素不能从技术层面得到解决，如黄褐色原生面的大块，就很难借助技术层面予以处置。在这种情况下，施工技术人员应充分借助科学技术，对不良爆破现象予以有效控制，最大限度保证施工能够顺利进行。

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