某煤矿危石排险工程爆破技术及安全方案研究

2020-04-09高嵩

价值工程 2020年6期

高嵩

摘要：以贵州某煤矿危石排险工程为研究背景，结合项目所在地的工程地质条件和实际爆区环境等因素，提出了爆破设计方案和安全设计方案;经校核后发现爆破振动安全距离和爆破产生的空气冲击波有害效应以及爆破飞石安全距离均满足国家安全规程的要求，可为类似工程项目提供借鉴经验。

Abstract： Based on the research background of a dangerous rock removal project in a coal mine of Guizhou Province， combined with the engineering geological conditions and the actual environment of the blasting area， the blasting design scheme and the safety protection design scheme are proposed. After checking， the safety distance of blasting vibration， the harmful effect of air shock wave produced by blasting and the safety distance of blasting flying rock are all in line with the national safety regulations， which can provide reference for similar projects.

关键词：危石排险工程;爆破参数;安全防护;爆破振动

Key words： dangerous rock removal project;blasting parameters;safety protection;blasting vibration

中图分类号：U416.1+13 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）06-0190-02

0 引言

经现场勘察，东向地表200m范围内经济林果核桃树林，230-250m范围内为603乡道，193m处有炸药库、365m有农宅，地下深70m为10605工作面;南向地表为山头，地下100m紧邻0708采空区;西向地表林木，地下70m左右为10603采空区;北向地表呈长约267m裂隙，地下60m为留柱采矿工作面，400m宏福德矿本部。该项目的爆破易给周边建筑、人员、机械构成巨大威胁，所以要在勘察现场环境的前提下，结合相关技术规程，确定好爆破设计方案和安全防护方案，尽量减少爆破作业对周边区域的影响，保证人员、设备以及周边建筑的安全，为安全作业进行指导。

1 工程概况

该工程位于大方县东关乡七家田村，煤矿本部中心经度为105°35′34″，纬度27°13′36″;排险危石位置的中心经度为105°35′14″，纬度为27°13′26″。爆区属岩溶中高山地貌特征，地形落差较大，具体表现为地表变形起伏大，呈X切割状，地表台阶状下沉且倾斜，出现了裂缝和裂隙向地下和水平向擴展性连通趋势。爆破作业对象为三个近圆锥形危岩体，危岩现场图见图1;最高海拔1763m，最低海拔1735m，相对高差28m;爆破开挖段长约110m，宽约50m，石方工程量约1.1万立方，爆区现场示意图见图1。

本次排险爆破的难点：①爆破作业区周边三向有0708、10603、10605三个采空区;②采深采厚比不大意味着强烈的地表变形，容易给上方施工人员、机械造成大的危害;③根据相关资料，因正在开采的10605采面对地面建筑矿炸药库存在采动破坏并建议留煤柱开采，对大岩头有无扰动从而引发崩塌尚无定论;④爆区东向边坡较陡峭，当下危岩已经与母岩脱离，并向东、东南向倾斜，对250米范围内的603乡道上过往车辆、行人构成巨大的威胁;⑤东向坡地上种植有相当可观的经济果木林核桃树、预设弃渣场地表也有用材林，因此与周边村民的利益纠结不可避免的存在。

2 爆破方案的比选和确定

针对该煤矿危石排险工程的特点，结合《爆破安全规程》的分类，本次爆破作业可选择的方案为：①深孔松动爆破方案;②浅孔松动爆破方案。根据起爆网路的差异，松动爆破作业可采用的方案有齐发松动爆破方案和毫秒延时松动爆破方案。其中齐发松动爆破方案的优点是成本低、破碎度好，缺点是由爆破产生的振动和噪声，以及引发的气体冲击波会较大，同时由于药量集中，个别飞石可能会飞射的较远;而毫秒延时松动爆破方案的优点在于控制了最大段药量，炸药能量均匀释放，从而可有效降低爆破作业中产生的爆破振动和气体冲击波等引发的不可避免的负面效应，缺点是爆破成本相对较高、装药连网相对复杂。

本次爆破作业北、东向193-365m范围内有603乡道、炸药库、民宅等重要保护目标，爆破扰动产生的滚石、飞石是最大危害，为最大限度控制爆破作业产生的有害效应对周边正常生活秩序的扰袭，做到安全可控。因此，本次爆破作业拟采用Φ70深孔毫秒延时深孔松动爆破为主、Φ38浅孔毫秒松动爆破为辅且单响药量不超6kg的爆破作业方案。

3 爆破参数设计

根据相关技术资料和现场的实际场地情况，确定相关爆破参数如下：

3.1 最大单响药量确定

根据《爆破安全规程》[2]的规定，深孔爆破作业时的飞散物对人员的安全距离按应大于或等于200m，结合上述经验公式计算结果，结合爆破振动和空气冲击波的评估结论，确定人员的安全距离为距离爆破作业区边缘线200m外;可移动设备的安全距离为112m。

4.4 安全防护措施

为预防飞石对人员和设备造成危害，本次爆破作业在实际施工时应采取的预防飞石的主要安全措施为：

①爆破台阶未形成时的浅孔爆破作业阶段，爆破警戒线安全距离的设置为300m，除此而外，还应在爆破体上覆盖炮被（轮胎编织的胶网）一至二层;

②在地形变化明显的部位控制药量，要及时调整和控制飞石方向;

③对于有采空区、断层、溶洞、软弱带、覆盖层、张开裂隙等不良地质构造的地质情况，应采取避开和间隔堵塞以及重新调整药量的方法来慎重对待;

④设立安全警戒标志和信号，禁止无关人员进入警戒区[3]，起爆信号（由预警信号、起爆信号和解除警戒信号组成）采用警报笛声。

5 结语

通过某煤矿危石排险工程爆破项目，结合相关设计施工的技术资料，确定了合理的爆破设计方案与安全防护设计方案，经计算和校核表明，该方案满足国家安全规程，对周边建筑物、人员、环境不造成安全威胁，可为今后的类似工程项目提供借鉴和指导。