关于露天采矿边坡控制性爆破施工技术的探讨

2019-11-13吴玉吉

报刊精萃 2019年2期

吴玉吉

黑龙江乌拉嘎黄金矿业有限责任公司，黑龙江伊春 153221

1.露天采矿边坡控制性爆破概述

1.1 现状

露天采矿边坡爆破作业现状主要表现为两点：(1)开展爆破施工作业前，没有依据现场情况制定科学有效的计划。大部分露天采矿施工过程中，没有制定合理、科学的爆破计划，部分企业为节省费用，故意不制定相应的爆破施工计划，只根据以往的施工经验进行爆破施工，无法确保爆破施工的安全性，极易发生边坡滚石现象。(2)露天矿山开采存在选址不合理的情况。现阶段，很多露天矿山在开采环节没有综合各方因素进行选址，如离采石场距离过近、紧挨村庄等，极易出现爆破飞石的情况，危及矿山周边人员的安全。(3)在露天采矿边坡爆破作业中，盲炮是关键问题，主要出现在大块位置，如：底部抵抗线过大的盲炮部位周围、台阶根部，未堵塞的废孔周围，孔网参数偏大的中心部位、台阶上部的孔口部位与临空面。根底是最易出现盲炮的位置，如：爆孔超深不足的盲炮部位及台阶岩体底部、孔网参数较大中间部位的台阶底部、底部抵抗线偏大的台阶根部等。

1.2 措施

(1)严格控制爆破与穿孔施工质量

在爆破作业中，必须要恰当控制爆破和穿孔施工，合理设计穿孔，加强爆破现场的安全监督管理，做好填塞、装药、检查、穿孔等相关施工作业。在穿孔过程中，必须要避免穿孔出现移位、断杆、夹钻等问题，以免在爆破施工中出现安全事故。同时，根据相关设计方案进行穿孔，明确孔洞比例关系，有效匹配孔位。在炸药安装过程中，现场工作人员要反复检测相关的导爆管与设备，认真连接起爆线路，防止导爆管折断，避免漏连与错连问题的发生。

(2)打对孔

如果排孔底盘存在较大的抵抗线，需要打对孔(即打加密孔)，同组孔间距保持在孔径的 5 倍之内，适当加大相邻组对孔的间距，使其与正面底盘抵抗线接近，并且同组对孔同时起爆。这样可以增加台阶底部的装药量，便于克服台阶大的底盘抵抗线，使根底有所减少，达到预期的效果。

(3)恰当运用爆破技术

在露天采矿边坡控制工作中，科学运用爆破技术，可以极大地提高爆破作业质量。爆破作业过程中，要保证爆破机器设备质量与相关标准相符，引进爆破器材时，应严格检测与试验器材，确认质量合格后引进爆破现场。此外，应选择高质量的炸药，储存炸药时要加强质量防护，以免炸药出现潮湿问题。若采用质量不达标的炸药，爆破现场往往会出现拒爆、盲炮等问题，降低爆破质量。爆破人员在起爆前，需要严格遵循爆破作业的程序，详细检查非电毫秒导爆雷管、起爆管、导爆索、起爆器等，及时排除爆破设备故障。

2.露天矿边坡爆破施工常见的问题

2.1 爆破管理无序

依据相关要求，对露天爆破开采作业时，要高度重视爆破作业对边坡造成的影响，临近边坡时必须采取有效的边坡控制爆破措施。实际上，很多生产单位为了加快生产，减少边坡施工成本，追求短期效益，凭经验冒险蛮干思想较严重，对边坡控制爆破措施落实不到位，对爆破振动等危害防护的把控不足，形成无序爆破。若幸运可能会避免安全事故的发生，不过多数时间都会在施工时或者施工后为边坡管理留下安全隐患，不确定风险较大，增加了安全生产的控制难度。

2.2 爆破技术水平差异

部分露天矿边坡爆破作业，虽然采取了各种边坡控制爆破的方法，减小了爆破对己有边坡的不良影响，同时也有效提高了爆破形成的边坡质量，但往往也会面临边坡控制爆破精细施工带来的成本投入失控和生产作业的失调，从而对控制爆破的性价比产生怀疑。另有一部分矿山也会因为技术水平和机械装备落后等原因，在施工中采取了保护现有边坡的措施，也采用了控制爆破的方案，但收效不明显。究其原因，多是控制爆破方案选择不合理，边坡爆破技术水平有差异。

3.3 露天采矿边坡控制性爆破施工技术

3.1 爆破方案

在进行爆破施工的过程中，可以先进行预裂爆破施工，主要是矿山保护层在进行施工之前，将边坡轮廓线爆破出一条具有一定宽度的裂缝，这样可以有效地减轻主要的爆破地区地震波对矿山边坡的影响，有效地保证爆破对周边环境的影响，主要的深孔爆破后沿预裂面会形成一个光滑的边坡。根据之前预裂边坡施工的经验来看，需要根据施工现场的情况制定合理的施工的方案：在靠近界区域的按照设计坡顶线凿出一排预裂孔，并且钻孔的倾斜角度要与阶段破面的角度一致；在对保护区域进行施工的过程中，如果使用垂直爆破孔施工，可以采用松动爆破的技术；为了能够有效地降低爆破施工对周围边坡的影响，减少爆破施工对固定边坡施工的破坏情况，可以在主要的爆破孔与预裂孔之间设置一排倾斜缓冲孔洞；在进行爆破施工之前，应该对施工现场地质情况的检查，加强对爆破施工的效果与预裂爆破施工过程中的震动进行有效地检查，需要根据岩土工程地质情况的含水量、节理裂隙发育的特点，对预裂施工及缓坡爆破施工的参数进行合理的设计，根据爆破施工现场的实际情况进行调节与优化。

3.2 装药结构

经过不耦合装药进行施工，可以有效地降低爆破药柱与孔壁的接触，这样可以有效地降低爆破施工对孔壁周围岩石的影响，同时因为受到部分震动波作用到相邻的孔壁岩石；使这些岩石处在受拉力影响的情况下，这样就会产生一条非常明显的预裂缝隙。在进行施工的过程中，可以使用轴向空气间隔分段装药的技术，预裂装药在施工的过程中，可以使用胶带间隔将预裂药柱绑到引导爆破施工的导火索上。随着爆破孔洞深度的不断增加，岩石土体的初始应力也会不断的增加，爆破孔洞底部的夹制作用也就会更加明显。为了有效地控制夹制作用，在对孔洞底部装药施工的过程中，应该增加爆破火药的铺设，并将其铺设在孔洞底部的 1-2m 以上的长度。在进行爆破施工的过程中，因为孔洞上部装药存在问题，在距离地表一定的距离里面，设置一个不装药的阶段，不装药阶段的长度应该根据施工场地的具体情况进行设置，在接近堵塞阶段的顶部，爆破火药的装药量应该控制在 1/3-1/2。可以将绑到导火索上的爆破药柱绑到竹片上，在爆破的孔洞之外进行良好的设置，再将其通过人工的方式缓慢的放到孔洞内。

3.3 爆破降振技术

在对深孔爆破施工对周围边坡的稳定性进行检测的过程中，可以使用爆破降震的施工技术。使用该技术的主要目的就是获得深孔爆破的主要参数。首先，在对使用大量药物的爆破阶段。这一阶段需要使用大量的爆破药量，所以这一点经常成为人们关注的重点。其次，在进行边坡主孔爆破施工的阶段。这个阶段使用的药量并不是很大，但是依然是爆破施工研究的重点。