某露天礦山采場臺階坡面角施工達標率影響因素分析

羅正華，楊應(yīng)鴻，楊 忠

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 馬關(guān) 663701）

1 采場現(xiàn)狀

該露天采場為山坡露天礦，礦區(qū)面積2.8km2，開采標高：870m～1420m。目前，礦山開采方式為露天陡幫開采，汽車運輸?shù)姆绞缴a(chǎn)，采剝工藝流程為：穿孔～爆破～鏟裝～運輸～排土，采場西幫和北幫巖性主要為大理巖和矽卡巖。近年來隨著采剝作業(yè)的推進和礦區(qū)構(gòu)造、礦巖性質(zhì)、水文地質(zhì)條件等因素的影響，東幫邊坡局部已出現(xiàn)小范圍位移、坍塌、滑坡，根據(jù)采礦設(shè)計東幫邊坡臺階坡面角為50°，而現(xiàn)狀臺階坡面角僅為38°左右，采場東幫不能按設(shè)計正常推進，造成壓覆了大量礦石無法采出。另外受邊坡問題影響，近年來1000m下部高錫礦一直未能按計劃開采。若東幫邊坡問題不得以有效解決，該問題將嚴重制約礦山未來的持續(xù)性發(fā)展，嚴重影響了采場采剝作業(yè)的有序推進，制約了采場安全生產(chǎn)，影響生產(chǎn)經(jīng)營指標。

2 地質(zhì)因素

該礦段為山坡露天開采，大氣降水為礦床的主要充水水源，地下水是礦床的次要充水水源，該露天采場1250m標高以上，礦坑水可自流排放；該露天采場900m標高以上，礦坑水可自流排放，排水通暢。地下水涌水量較小，對礦床開采無大的危害，而降雨逕流量，特別是暴雨徑流量特別大，對礦床開采會造成一定危害，礦床開采過程中，應(yīng)引起足夠重視，采取相應(yīng)泄洪、排洪措施。地質(zhì)巖組巖性復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育。近礦圍巖以大理巖、矽卡巖、片巖為主，巖性組合復(fù)雜，軟硬相間，各向異性顯著。受多期構(gòu)造、巖漿活動影響，巖體發(fā)育2組～3組Ⅱ、Ⅲ級結(jié)構(gòu)面，對巖、礦體完整性有較大破壞。在原有的地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，加強地質(zhì)基礎(chǔ)資料的收集，弄清巖石節(jié)理、裂隙斷層、層理、軟弱夾層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為后續(xù)邊坡控制爆破提供詳細的地質(zhì)資料。

3 邊坡控制爆破的影響

根據(jù)提供的地質(zhì)資料合理的確定孔排距、最小抵抗線、炸藥單耗、堵塞長度等爆破參數(shù)。炮孔布置、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆 順序、延期時間等爆破參數(shù)對爆破效果有直接的影響。如何爆破參數(shù)選取不合理，爆破后大塊率高，進而造成后續(xù)鏟裝效率低、生產(chǎn)成本增加，為了保障邊坡的完好，需對邊坡進行預(yù)裂爆破，邊坡爆破為控制邊坡形狀及清除臺階根底[1]，露天采場爆破預(yù)裂炮孔的鉆鑿常采用超深處理，即炮孔深度超出坡底線之下一定深度。超深炮孔的深度若控制不當(dāng)則產(chǎn)生較大的震動效應(yīng)進而易對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生破壞，且超深炮孔爆破時沒有自由面，爆破夾制性大，超深炮孔的深度一定要控制合理。在不影響下臺階鉆機靠幫作業(yè)的情況下，可采用預(yù)裂孔負超深技術(shù)，減小預(yù)裂孔下部爆破的夾制作用。保障邊坡完好的也具有良好的爆破效果，以便后續(xù)設(shè)備進行邊坡修理，保障臺階坡面角施工達到設(shè)計要求。

4 臺階坡面角施工設(shè)備的選取

公司現(xiàn)有鏟裝設(shè)備為1臺18m3和2臺15m3的利勃海爾電動液壓挖掘機、7臺4.5m3和7臺1.6m3挖掘機，公司年采剝總量為1500萬m3左右，電動液壓挖掘機及4.5m3挖機主要從事采礦兼剝離，1.6m3挖機主要用于整改、采礦、輔助電動液壓挖掘機作業(yè)，通過現(xiàn)場試驗，分別采用4.5m3挖機和1.6m3挖機進行邊坡修理，得出1.6m3挖機修理的邊坡光滑度和平整度都遠優(yōu)于4.5m3挖機修理的邊坡，并且1.6m3挖機施工的臺階坡面角達標率高于4.5m3挖機施工的臺階坡面角達標率，1.6m3挖機現(xiàn)場施工的臺階坡面角達到設(shè)計的臺階坡面。

建議臺階坡面角現(xiàn)場施工選用1.6m3挖掘機。若在施工過程，坡底產(chǎn)生少量的大塊，挖機不易開挖，為了保障邊坡的完好性，不予在采取爆破，只能采用破碎錘進行處理。詳見圖1。

圖1 坡底產(chǎn)生大塊區(qū)域圖

5 人為因素

（1）加強現(xiàn)場技術(shù)交底，做到做實做細，并強化現(xiàn)場跟蹤落實，測量人員及時測量臺階坡面角，建立反饋機制，及時反饋現(xiàn)場施工過程存在的問題，現(xiàn)場施工負責(zé)人及時告知現(xiàn)場操作人員，嚴格按照設(shè)計臺階坡面角進行施工。

（2）加強操作人員操作水平培訓(xùn)，階段性開展操作人員操作技能比武，在實際操作中提升技能水平。

（3）加強臺階坡面角施工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集，分析數(shù)據(jù)并總結(jié)，并定期開展臺階坡面角技術(shù)交流，建立臺階坡面角施工管理數(shù)據(jù)庫，嚴格按照設(shè)計臺階坡面角進行施工，提高臺階坡面角施工達標率。

6 結(jié)論

提高臺階坡面角的施工達標率，著重分析影響臺階坡面角施工中存在問題，針對問題找出相應(yīng)的解決措施，通過上述分析得出如下結(jié)論。

（1）加強地質(zhì)基礎(chǔ)資料收集，弄清施工區(qū)域的巖性及地質(zhì)構(gòu)造，為爆破作業(yè)提供詳細的地質(zhì)。

（2）根據(jù)地質(zhì)資料，合理的確定孔排距、最小抵抗線、炸藥單耗、堵塞長度等爆破參數(shù)，在靠幫區(qū)域采用預(yù)裂爆破。

（3）合理選取邊坡修理設(shè)備，在坡底不變實施爆破的區(qū)域，采用破碎錘進行處理，保障臺階坡面角施工達到設(shè)計要求。

（4）強化現(xiàn)場現(xiàn)場技術(shù)交底內(nèi)容及方法，加強現(xiàn)場跟蹤落實及反饋。加強操作人員專業(yè)技能培訓(xùn)，提供操作人員專業(yè)技能。強化技術(shù)人員和操作人員責(zé)任意識，建立和完善臺階坡面角施工管理臺賬，建立臺階坡面角數(shù)據(jù)庫，建立臺階坡面角施工管理制度。