露天采矿控制性爆破施工技术分析

曾玉莹， 于世杰

（1.河北钢铁集团滦县司家营铁矿有限公司， 河北 唐山 063701；2.河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司， 河北 唐山 063701）

通过科学的技术措施可以有效控制好爆炸的范围和规模，确保爆破后的坍塌范围、倾倒方向和飞石等达到预期目标，这就是控制性爆破，它在确保施工安全方面起到了重要作用。当前有诸多问题存在于露天采矿边坡爆破中，这对爆破施工方案的实施起到了很大影响，急需找到存在的问题和解决之策，让边坡稳定性得到保证。

1 露天矿山边坡爆破常见问题

1.1 设计的爆破方案不够合理

在露天矿山采矿中，确保边坡稳定性最为关键，它受到很多因素的影响，比如边坡岩体的走向、完整性等，而这些因素又会直接影响到边坡控制性爆破施工的开展。建矿初期需要认真考察边坡岩体情况，找到其与实际情况的不同，如果在后期施工中没有将其体现出来，地质情况勘探不到位会体现在矿山后续生产中，这会影响边坡爆破安全性。

1.2 钻孔质量不佳

有很多因素可以影响露天采矿边坡控制性爆破施工质量，比如炮孔长度、边坡角度等，同时这两个因素也是影响露天矿山钻孔质量的主要原因。因此，一定要保证好钻孔质量，一旦岩体出现裂隙，会直接影响到爆破施工质量，由此出现边坡漂移等问题[1]。

1.3 缺乏合理的爆破参数

炮孔间距、炮孔直径等也会直接影响爆破质量，需要将爆破参数设置好，一旦设置不合理，会导致边坡出现不平整。

2 露天采矿边坡控制性爆破施工技术

2.1 斜孔爆破

分析斜孔爆破效果，有等长抵抗线分布于深孔全长，爆破后孔中产生的是大而均匀的矿岩，有很少的矿岩留于根底，易形成台阶坡面角，坡面平整度较好，利于后续开展穿孔爆破等工作，钻机设备和台阶坡顶线间形成了较大的空隙，利于相关人员和钻机设备安全，因此斜孔有着更为明显的优势。当前常用的钻机方式有两种，它们分别是牙轮钻机和潜孔钻机，对牙轮钻机来说，它的穿孔和爆破效果较好，但是只能采用垂直穿孔方式；对于潜孔钻机而言，它的穿孔和爆破效果不明显，但是其打斜孔效果较好。如果条件允许，可以在头排大抵抗线处将垂直炮孔和倾斜炮孔方式结合起来使用，以此来抵抗头排大抵抗线；将垂直炮孔设置在后排炮孔处，这样穿孔和爆破的综合效果就不会受到影响，爆破质量更佳[2]。

2.2 装药结构

对于边坡爆破施工来说，装药方式可以应用不耦合式，以此来减少爆破药柱和孔壁的接触，用这样的方式来降低爆破施工对孔壁周围岩石的影响，确保边坡和预留部分的安全性，保证爆破效果。在震动波的作用下，其相邻孔壁岩石在拉力作用下容易出现预留缝隙。针对该种情况，可以改变装药技术，采用轴向空气间隔分段装药方式，若是预裂装药施工，可以用胶带将预裂药柱间隔绑在导爆索上。爆破孔洞的加深会影响到岩石土体，加大其初始应力，增强洞低的夹制力，因此为了消除夹制力，爆破炸药位置的设置一定要合理，确保其处于离孔洞底部1～2 cm 以上的位置。

2.3 爆破方案

预裂爆破施工较为常见，它一般用于矿山保护层施工前，指的是按照边坡轮廓线爆破出一定宽度的裂缝，采用该种爆破主要是为了降低矿山边坡受到主要爆破地区的影响，确保预裂面的光滑。设计时可以在坡顶线处开凿出一排预裂孔，注意钻孔的角度，确保其倾斜角和坡面角度相符合，如果需要垂直钻孔爆破，可使用松动爆破技术，设置一排孔洞，让其处于重要爆破孔和预裂孔间，以此来起到缓冲作用，以此来避免影响到周边的边坡和固定边坡。如果要进行爆破施工，需要对施工现场进行仔细检查，尤其需要注意爆破效果、预裂爆破施工震动情况，结合岩土含水量情况，同时根据其节埋裂隙发育，将预裂施工参数和缓坡爆破施工参数设计合理，在具体施工中可以根据实际情况进行不断优化调整[3]。

3 露天采矿边坡爆破施工控制措施

3.1 选择合理的爆破方案

边坡爆破施工质量要得到保证，需要对爆破施工中存在的一些问题进行深入分析，然后针对这些问题找到解决之策，这样爆破施工质量才能得到保证，施工安全性也能得到更好的保证。前期在选择爆破方案时一定要保证科学性和合理性，因为它直接决定了施工质量。对于边坡安全控制来说，其爆破措施一般有两种，一种是调整主爆破区方案，这样可以将边坡受到的爆破施工影响降低，调整时可以根据具体施工情况来进行，对主爆区的最大单响药量，要进行科学调整或是对临空面方向进行调整。此外，还可以采用缓冲爆破、预裂爆破等技术，通过这些技术开展爆破施工可以在最大程度上保护边坡的岩体。施工单位在具体施工中，还需要选择合适的施工方案，对于一些先进的爆破技术不要照搬照抄，应选择使用最适合的。施工如果选择调整主爆区爆破方案方式，需要科学、合理地安排好施工进度，对前期的工程施工情况应有着充分的把握，确保施工方案的合理性。台阶工作面的推进方向会直接影响到爆破作业临空面方向，因此临空面方向就是爆破震动的最大方向，要想保护好边坡需要保证施工中不要背对爆区。爆破施工中会有巨大震动产生，会直接影响到边坡，因此需要合理控制好震动，及时调整单响药量。此外，还需要调整好起爆时差，以此来改变爆破过程中的最大爆药量，同时也为了改变响炮孔的临空方向[4]。

3.2 采用预裂爆破技术和分段装药技术

爆破效果的实现，可以通过在施工中应用光面爆破和预裂爆破技术来实现，装药方式可以采用不耦合式，以此降低孔壁和爆破药装的接触，减轻其产生的影响，爆破产生的震动波会产生拉力影响到岩石，导致岩体产生裂缝。分段装药技术的应用，可以有效防止产生裂缝，在具体施工中可以应用胶带隔离药柱，将药柱绑在导火索上。施工中炮孔深部岩石土体初始应力会随着炮孔深度的增加而增大，这需要通过夹制作用来抵抗，可以适度加大装药，通过科学控制好装药长度，避免边坡受到爆破施工的影响。

3.3 采用爆破降震技术

爆破效率的提高离不开科学、有效地检测爆破边坡稳定性，通过检测可以很好了解施工中的参数，及时对爆破震动造成的影响情况清楚的了解，通过检测结果开展一系列科学的降震措施。控制性边坡爆破一般采用炸药方式进行爆破，使用较大量的炸药，因此会有很大风险存在于爆破中，需要提前安全防护措施做好，重点控制好药量。只要采用科学的爆破措施，就可以将震动降低，确保爆破工作的顺利开展[5]。

4 结语

边坡爆破施工时，需要对爆破施工方案进行科学、合理的选择，对工程施工情况进行全面、认真地考虑，结合施工现场的资源和地质情况将设计方案制定好。这样可以避免发生安全事故，同时也利于更好地优化和完善当前的施工技术水平，将施工人员安全意识增强，让施工作业的安全最大程度得到保证，以此来促进我国煤矿行业的不断发展。