露天采矿场的控制爆破技术

2020-12-09梁海明

中国金属通报 2020年22期

梁海明

（中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古满洲里 021400）

总体来说，我国矿场资源较为优质。随着我国产业结构调整步伐的加快，我国积极进行相关经济转型，日益注重新型能源的使用与推广。露天矿场与传统矿工井作业相比，具有不怕瓦斯、不怕水、作业条件好、更安全的优势。再加上我国的资源储量较为丰富，为露天矿场的开采创造了有利的条件。露天煤矿在开采过程中会产生一些问题，这些都是不可避免的。怎样人为的减少损失，更好的为矿场企业员工创造良好的工作环境，保护当地的自然环境成为刻不容缓的需要解决的问题。在这样的行业背景下，控制爆破技术作为解决施工成本与安全性的手段，受到行业内的广泛关注。

1 露天煤矿爆破成本控制与边坡控制

1.1 影响露天采矿爆破成本的因素分析

露天采矿的爆破成本不单单是一次爆破的经济费用，而是在整个露天矿场的开采过程中项目的总费用，不能以偏概全，以部分或者个别地区的爆破情况作为成本估计的预算。露天采矿场成本除了爆破成本外，还应当包括绿化成本。露天矿场的自然性粉尘是与矿区的周围生态环境直接相联系的。比如当矿区的周围环境处于严重干旱、缺水、绿化覆盖率低等情况下，矿区扬起自然粉尘的几率就比较高。同时露天矿场的开采运输环节不可避免的由于爆破、运输、装载等生产需要产生粉尘。在露天矿场的排土场亦是如此。日积月累势必会对矿区的生态环境造成一定程度的破坏，也影响了煤矿企业员工的身心健康。特别当矿场企业员工长期处于粉尘较多的环境时，长期以往势必对心肺等呼吸器官造成影响。

自然性粉尘与露天采矿场的工作环境密切相关，当周遭环境处于干旱，炎热状态时，势必加大粉尘飞扬的概率。生产工艺环节主要包括岩石剥离和矿产采掘过程。露天采矿场的生产工艺环节又可以大致分为以下两个步骤：钻机打孔和爆破粉尘。露天采矿场一般用钻机穿透严崇华张岩层松动，然后用高压液体打浆机内滞留的粉末吹出从而形成爆破孔。目前钻机采用的是湿式除尘和干式除尘，但是二者的实际效果并不显著，始终会存在一些粉尘的产生，污染矿场作业环境。在露天煤矿的岩层上进行松动爆破产生的粉尘量数量是非常巨大的，爆炸瞬间产生的粉尘住能达到数十米，对于周围环境造成的污染是显而易见的。另一方面采掘设备作业产生的粉尘，往往是由于运输过程中工作设备的原因造成的。例如满载使得卡车由于吨数大在行驶过程中路面或者岩层扬起的灰尘以及卡车运行时产生的气流也会造成扬尘。排土场的粉尘会由于重力作用而滑落，再加上排土场一般绿化率较低，极易污染矿区及其周围的环境。矿区开采资源的加工与存储产生粉尘。如洗选，破碎，运输，存储等各个环节均伴随着粉尘的产生，这些都是增加露天采矿场爆破成本的重要因素。

1.2 露天采矿场爆破施工边坡控制

露天开采爆破技术的重要施工核心是对爆破施工边坡的准确预估。爆破技术的施工前提必须是安全性，其次是准确度的问题。在实际的施工过程中，值得注意的是矿场企业缺乏足够的案例来完善应急管理系统。在我国目前的矿场公司中，大多数都是根据出现过的矿场安全事故而进一步的采取应急管理，但是根据近几年来的矿场安全事故来看，出现的安全事故大多发生的过于单一，这就导致在进行应急管理系统的完善方面案例过于单一，不能够进行更多的参考，一旦发生与之前不相同的突发事件，应急系统就不能够完全达到对工作人员的安全保障，但是突发事件是不分时间和地点，具有不确定性和不能预判的特点，这就在很大程度上，加深了对应急管理系统的要求，但是目前煤矿公司中所采用的应急管理系统范围过于单一，对于常发生的突发事件可以进行有效的救援方案，但是在其他的突发事件方面，应急管理系统不够完善，不能够及时的得到处理，也不能够及时的给出最佳的救援方案，在这方面，应急管理系统缺乏足够的经验，就不能及时保证工作人员的安全。

2 露天采矿场深孔爆破方法的运用及技术控制

2.1 深孔爆破方法的优点

深孔爆破技术的最大优点在于较少粉尘的产生，在保证爆破费用的基础上最大限度的保护生态环境。在爆破的过程中，岩层由于受到巨大压力短时间内受到巨大撼动，粉尘在此时大量聚集出现。目前施工过程中主要采用多排垂直深孔松动爆破方式，在已知的爆破范围内用相关设备吸附粉尘，同时配合向岩层撒水，这样之后能够有效降低绝大部分的粉尘飞扬的情况出现。在该过程中一定要注意在爆破范围内上向岩层中洒水，使得水分与粉尘颗粒二者相互吸附，在重力作用下落下，从而实现有效除尘的目标。上文已经提到钻孔爆破在松动岩层的环节中会产生大量粉尘，而干式除尘和湿式除尘的除尘效果并不显著。在此种情况下需要干式除尘和湿式除尘两种储存方法相结合，同时根据当地矿区的周遭环境，审时度势的选择在该环境下能够尽可能多的减少粉尘飞扬的除尘措施。比如在南方的矿区，由于空气湿度大可以采用湿式除尘为主、干式除尘为辅的除尘策略，二者相互结合加以利用。同时在除尘过程中注意及时更换除尘设备，防止因除尘设备的老旧、破坏导致的除尘效果不佳等问题。在物料装卸的过程中，由于物料的升高降低以及物料的湿润度变化等情况，粉尘的产生量也会逐渐增加。

对于装卸过程中的除尘措施主要有降低物料转移过程中交通工具之间的高度差，同时在装载工作区内定时喷洒水分，保证空气的湿润度。或者可以在运输司机的车窗内急事先范围内保证视野的空旷干净，避免因粉尘遮挡车窗而造成的作业事故。定时定期增加水分保证空气中的湿润度也能够为企业员工营造好的工作环境。在排土阶段可以在排土场附近安装防风固沙设施，防止水土流失。也可以适当的洒水，增加空气的湿润度。另外当排土场到达最终标高时，可以在保证排土作业正常完成的情况下对排土平盘进行绿化和部分覆土造田。当排毒常使用，到达一定的年限时，全面进行绿化种植植。适当的根据生产作业需要，对土地进行整体地规划，调整原有排土场的设备放置、土地利用不便之处。

2.2 边坡控制性分析

通过现代先进技术手段，对爆破边坡进行合理精准的预估是每一位从业人员应做到的工作。合理的利用矿区的土地资源。控制爆破技术精准度的具体表现在对露天煤矿场施工过程中边坡控制性范围上。只有边坡控制范围足够精确，不损害周遭环境及绿化，最大限度地实现露天煤矿厂经济效益，这就是控制爆破技术的高超之处。在露天煤矿的开采前期，运用先进的技术手段对土地资源进行合理的分配和利用，避免土地的浪费和过多开采。可以适当的种植植物防止水土流失，固着土地，增加矿区环境的空气湿润度。科学合理地分配土地资源局各项设备场地的安置问题，可能在前期的经济投入上较多，但是能够有效提高生产效率，从源头上保证露天煤矿爆破成功率，同时减少粉尘能够使设备更好的工作，减少磨损方面的费用。从长远方面看，该措施也具备巨大的经济效益，有助于矿场企业的可持续化发展战略。水资源短缺，一直是我们国家的急需解决的问题。露天矿区的水资源情况也是不容乐观的。矿区的水能够促进植物的生长发育，使其固着土壤，防止水土流失。这是间接增加爆破技术成功率的措施。控制爆破技术是露天煤矿开采的新型技术，通过该技术的大力推广能够有效提高露天煤矿开采的经济效益，压缩时间成本，在能够达到的范围之内实现利益最大化。边坡控制需要先进科学的算法，精密准确地对矿场周围界定爆破范围，既要保证开采工作顺利、安全的进行，又要确保周围环境及相关工作人员的人身安全。倘若爆破范围过大，那么所需材料如炸药等就白白浪费，但是爆破范围过小，没有达到预订爆破效果，后续各项工作的开展就难以推动，二者都是我们不愿看到的现象。因此控制爆破技术在露天煤矿开采中就显得尤为重要。

2.3 不断完善应急管理体系，大胆进行技术创新

各个矿产公司可以通过相互之间分享一些应急管理方法，再结合自己公司的自身特点，制定出更加完善的应急管理体系，并且注意对应急管理方面的人才培养，通过整理导致矿场安全事故发生的各种突发事件，总结出比较经常发生的突发事件的原因，再进行针对性的对某一方面进行改进和完善，并且通过对一些技术性人才的培养，对于在应急管理系统方面，大胆的进行技术创新，从而可能会获得更加完善的管理体系，积极的向其他公司进行交流工作，在交流合作中，不断的完善自己本公司的应急管理体系，并且具有针对性的制定应急管理方案和计划，考虑到可能会导致发生突发事件的各种原因，并逐渐的对每一种原因都进行解决方案的研究，进行多层面的思考各个方面的讨论，做完事应急管理系统发展得更加全面，这样即使在发生没有见过的突发事件时，也能够从中找到解决方案，争取到更多的救援时间，也可以进一步有力的保证工作人员的安全。这是企业领导层应关注的第一点。

露天开采矿场控制爆破技术除了对于工作环境的改善之外，更应该关注企业职业员工的身心健康，构建并不断完善企业职业健康管理体系。可以定期组织对企业员工进行身体检查，更应该定期开展预防事故安全的讲座，不断强化危害意识。使企业员工从内在重视矿场事故的危害作用，从而做到了解并且预防。企业内部鼓励员工积极开拓控制爆破新思路、新方法，加大对爆破边坡的监测和治理力度，营造全方位的安全生产环境，为企业员工创造更好的工作条件。只有真正构建健康管理体系，使企业员工在体系内有保证的工作生活，设身处地的为员工的真实需求考虑。才能真正的为矿产企业的可持续化发展积蓄力量。对企业的开采人员进行有效的应急培训。不管是否会有突发事件的发生，矿场的开采工作人员都必须具有一定的专业知识，公司可以通过对开采工作的工作人员进行一定的应急培训，通过开设课堂，为煤矿开采的工作人员讲述可能会发生的各种突发事件，并且详细的为他们讲解发生这种事件时应该如何处理，教给开采人员一定的逃生技能和保护自己的能力，这样在面对突发事件的发生，就能够从容不迫，并且在进行理论课堂上的知识讲授之后，也要及时的进行应急演练，模拟真实的突发情况，并且定期性的进行演练工作，让工作人员熟悉各个突发情况发生时应该采取的自救行动，让开采的工作人员在模拟的情况中，将学到的理论知识能够运用到实际中，通过实战让地下矿场开采以及爆破施工人员更加明白在发生突发情况时如何正确的进行自己解救，这样的方式就可以为救援的工作争取更多的时间，也可以有效的保证工作人员自身的安全。

加强监管和排查力度，尽可能的防止突发情况的发生。矿场公司自身要提高对安全的重视程度，并且让监管人员定期的进行维护，增强管理的力度。否则一旦通风口发生堵塞，就可能会发生瓦斯聚集，从而引发爆炸，因此一定要注意对煤矿通风问题的检查，使各个部门都能够认真仔细的完成自己所负责的工作，对于那些不仔细进行工作和监督工作的人，进行一定的奖金处罚，增加他们的重视力度，这样才能够在今后的工作中更加认真负责的完成，同时也是给他们的一个警醒，明白应急管理系统在整个煤矿的发展工作中，具有十分重要的地位，也牵扯到许多工作人员的人身安全问题，加大对管理人员的工作要求，才能够在突发事件发生时，采取更好的应对方法。