露天礦控制爆破技術(shù)的應(yīng)用分析

閆統(tǒng)釗

（貴州開源爆破工程有限公司 貴州貴陽 551400）

0 引言

在露天礦爆破施工中，環(huán)境保護(hù)以及成本控制至關(guān)重要，通過加強(qiáng)爆破成本控制能夠有效提升采礦經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，通過嚴(yán)格控制爆破規(guī)模，選擇適宜的炸藥類型等，可減少對周邊環(huán)境所造成的不良影響。在露天礦爆破施工中，可應(yīng)用控制爆破技術(shù)，選擇適宜的炸藥類型，優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)，提升露天礦爆破施工效果。因此，亟需對控制爆破技術(shù)在露天礦爆破施工中的應(yīng)用方式進(jìn)行詳細(xì)探究。

1 控制爆破技術(shù)概述

控制爆破技術(shù)指的是選擇適宜的爆破技術(shù)和爆破工藝，對爆破能量以及爆破規(guī)模進(jìn)行有效控制，保證爆破施工中所產(chǎn)生的震動(dòng)、聲音、破碎物坍塌等均符合爆破施工規(guī)范要求?？刂票剖┕?huì)對采礦區(qū)域邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、采礦生產(chǎn)效益產(chǎn)生較大影響，爆破工序繁瑣，容易受到地質(zhì)條件因素的影響。但是，在露天礦爆破施工中，控制爆破技術(shù)具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢，可對爆破成本以及爆破區(qū)域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效控制。

2 露天礦控制爆破技術(shù)類型

現(xiàn)如今，在露天礦控制爆破施工中，常用技術(shù)類型有兩種：①預(yù)裂爆破技術(shù)；②光面爆破技術(shù)。具體分析描述如下：

2.1 預(yù)裂爆破技術(shù)

在控制爆破施工中，預(yù)裂爆破技術(shù)是一種十分先進(jìn)的爆破技術(shù)，裝藥量比較少，首先起爆預(yù)裂孔，進(jìn)而產(chǎn)生預(yù)裂縫，然后再利用微差技術(shù)起爆主爆孔組，進(jìn)而有效減少爆破施工對邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所造成的不良影響，預(yù)裂孔裝藥形式如圖1所示。

圖1 預(yù)裂孔裝藥形式

在露天礦預(yù)裂爆破技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①孔徑。對于孔徑大小，應(yīng)根據(jù)臺(tái)階高度選擇，一般需控制在50～120mm之間。布孔間距為2～6m，孔深在6～15m之間。②對裝藥結(jié)構(gòu)以及數(shù)量進(jìn)行控制。在炸藥分裝過程中，必須保證其在炮孔中分布均勻，炮孔底部夾制性比較大，很難產(chǎn)生預(yù)裂縫。對此，對于孔低一段線，應(yīng)適當(dāng)增加裝藥密度，通常情況下，對于底部裝藥量，可適當(dāng)增加2～3倍。③炮孔填塞控制。在炮孔中，如果部分位置沒有裝藥，可能會(huì)造成炮孔頂部發(fā)生龜裂。對此，在炮孔填塞處理中，應(yīng)注意結(jié)合實(shí)際情況預(yù)留較大炮孔。對于孔深20%的位置，需做好填塞處理。④延時(shí)時(shí)間以及起爆順序控制。在預(yù)裂孔起爆中，要求在主爆破孔周邊60-80ms范圍內(nèi)進(jìn)行起爆，在起爆過程中，可采用一根導(dǎo)爆索進(jìn)行起爆，另外，還應(yīng)注意根據(jù)預(yù)留孔數(shù)量進(jìn)行起爆，如果預(yù)留孔數(shù)量較多，則可采用分開起爆方式。

2.2 光面爆破技術(shù)

露天礦光面爆破技術(shù)指的是在輪廓以及邊界線上鑿開炮孔，同時(shí)還應(yīng)注意抵抗線應(yīng)大于孔距，采用炮孔連線繪制破裂帶，確保爆破整齊性。為了有效控制爆破施工對于周邊巖石所造成的影響，可對裝藥密度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

在露天礦光面爆破施工中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①對于相鄰兩孔，應(yīng)注意融會(huì)貫通，避免壁面出現(xiàn)殘留。②對于相鄰孔間壁面的平整度誤差，應(yīng)控制在15cm以內(nèi)。③嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量，保證裝藥量分布均勻。④采用微差技術(shù)進(jìn)行起爆，起爆順序如圖2所示，確定合理的開挖順序，為光面爆破施工創(chuàng)造臨空面。⑤對半孔率進(jìn)行有效控制。如果巖體節(jié)理裂隙不發(fā)育，則半孔率應(yīng)達(dá)到50%以上；如果巖體存在節(jié)理裂隙發(fā)育，則半孔率應(yīng)控制在50%～80%之間；如果巖體節(jié)理裂隙極發(fā)育，則半孔率應(yīng)控制在10%～50%之間。

圖2 微差起爆順序

3 露天礦控制爆破技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

在露天礦控制爆破施工前，首先是做好完善的準(zhǔn)備工作，如果準(zhǔn)備工作不充分，則可能會(huì)對爆破施工順利以及爆破效果造成不良影響。對此，在爆破前，首先需對露天礦區(qū)實(shí)際情況進(jìn)行充分調(diào)查，明確礦區(qū)地質(zhì)地形條件，為爆破施工方案的制定奠定基礎(chǔ)。需要注意，在部分露天礦區(qū)附近可能有居民生活點(diǎn)，在露天礦爆破施工中，邊坡山石滾落，可能會(huì)對居民生命安全造成不良影響，因此，在露天礦現(xiàn)場勘查中，還應(yīng)注意對周邊居民生活實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。

通常情況下，露天礦開采巖體具有不確定性。在礦產(chǎn)資源開采中，可能會(huì)引發(fā)自然災(zāi)害。在爆破施工準(zhǔn)備階段，在對露天礦進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患問題，便于施工人員制定有效的安全預(yù)警方案，另外，在爆破施工前，還應(yīng)對爆破設(shè)備的質(zhì)量以及使用性能進(jìn)行檢查，對于已經(jīng)損壞的爆破設(shè)備，應(yīng)做好更換處理，避免在爆破施工中由于設(shè)備發(fā)生故障而對爆破效率造成不良影響。根據(jù)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，在露天礦爆破施工中，安全事故發(fā)生率較高，尤其是在對邊坡進(jìn)行控制爆破時(shí)更容易引發(fā)各類安全事故，對此，應(yīng)制定完善的露天礦開采應(yīng)急預(yù)案，合理預(yù)估露天礦控制爆破施工中可能會(huì)發(fā)生的安全事故，并制定相應(yīng)的應(yīng)急處理方案，盡量避免對生態(tài)環(huán)境以及人們的生命安全造成不良影響。

3.2 制定合理的爆破方案

科學(xué)合理的控制爆破施工方案是保證露天礦控制爆破施工能夠順利進(jìn)行的關(guān)鍵，在制定控制爆破施工方案時(shí)，必須嚴(yán)格遵循安全第一的原則。為了保障爆破方案科學(xué)合理，需根據(jù)露天礦地質(zhì)地形勘測結(jié)果，對爆破方案進(jìn)行優(yōu)化處理。對于露天礦爆破施工區(qū)域，可將其分為主爆破區(qū)以及其他爆破區(qū)兩種類型，在主爆破區(qū)，可適當(dāng)增加炸藥使用量。需要注意，主爆所產(chǎn)生的震動(dòng)比較強(qiáng)，因此，對于主爆破區(qū)，應(yīng)選擇地質(zhì)硬度較大的區(qū)域，盡量減少爆破震動(dòng)對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所造成的不良影響。

在制定爆破方案時(shí)，還需明確爆破施工具體流程，對露天礦爆破區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的劃分，使得爆破人員能夠嚴(yán)格依據(jù)爆破方案組織爆破施工過程，避免對礦區(qū)邊坡以及地質(zhì)條件穩(wěn)定性造成不良影響。如果礦區(qū)生產(chǎn)規(guī)模比較大，地質(zhì)厚度較大，則可采用分階段開采施工方式，對此，在控制爆破施工中，也應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)控制開采方案，確保符合礦山開采實(shí)際需要。有些露天礦地質(zhì)條件比較特殊，在爆破施工中可能會(huì)對邊坡結(jié)構(gòu)造成較大不良影響，對此，應(yīng)根據(jù)露天礦實(shí)際情況，對于礦區(qū)邊坡采用預(yù)裂爆破施工技術(shù)，首先在邊坡位置開鑿孔洞，然后在孔洞中裝入炸藥，再對孔洞進(jìn)行引爆處理，即可在礦區(qū)邊坡位置形成裂痕，據(jù)此進(jìn)行大面積爆破施工，可有效提升露天礦邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，盡量避免對生態(tài)環(huán)境造成不良影響。

3.3 使用斜孔爆破技術(shù)

現(xiàn)如今，礦產(chǎn)需求量不斷增加，露天礦采礦量較大，因此爆破施工規(guī)模也比較大，對此可采用深孔爆破施工技術(shù)。根據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在對露天礦邊坡進(jìn)行控制爆破時(shí)，可應(yīng)用斜孔爆破技術(shù)，與垂直爆破方式相比，斜孔爆破的應(yīng)用優(yōu)勢比較多，爆落塊度大小比較均勻，并且在爆破施工完成后。邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高。在斜孔爆破技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，雖然打孔方式復(fù)雜，但是能夠達(dá)到良好的控制爆破效果。另外，由于斜孔爆破所產(chǎn)生的震動(dòng)威力比較大，因此與垂直爆破技術(shù)相比，所需炸藥量較少，能夠減少爆破施工所需成本。

3.4 改善裝藥結(jié)構(gòu)

在露天礦控制爆破施工中，可采用科學(xué)的計(jì)算方式確定控制爆破所需炸藥量。在具體的計(jì)算過程中，必須秉持嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，如果炸藥數(shù)量比較多，則會(huì)造成爆破成本增加，進(jìn)而降低礦區(qū)開采經(jīng)濟(jì)效益，甚至還會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故；如果炸藥量比較少，則在爆破施工中可能需多次采買，延長控制爆破施工工期，對此，在露天礦控制爆破施工前，應(yīng)嚴(yán)格遵循藥量平衡原理，根據(jù)爆破巖石體積、巖石硬度等因素對炸藥用量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。

在進(jìn)行炮孔裝藥過程中，在炸藥劑型以及爆破裝藥設(shè)備等因素的影響下，可能會(huì)造成裝藥炸藥集中在炮孔底部，炸藥與炮孔口之間的距離比較大，對此，為了保證炸藥能夠均勻分布在炮孔中，可采用分段裝藥施工方式。另外，還應(yīng)注意裝炸藥類型較多，不同類型炸藥的威力、價(jià)格也有一定區(qū)別，對此，應(yīng)根據(jù)露天礦控制爆破施工要求以及爆破成本等因素，選擇適宜的炸藥類型，一般可采用混合裝藥方式。炮孔底部容易受到夾制，因此，在炮孔底部，可鋪設(shè)威力比較大的炸藥，而在上層則可鋪設(shè)普通炸藥。

3.5 控制邊坡爆破震動(dòng)

在露天礦控制爆破施工中，很多炸藥的威力比較大，而露天礦山邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，因此，在爆破施工中，可能會(huì)造成邊坡臺(tái)階無法保留，甚至還會(huì)造成邊坡結(jié)構(gòu)開裂。對此，應(yīng)注意盡量減小邊坡爆破所產(chǎn)生的震動(dòng)，對深孔爆破參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，適當(dāng)減少邊坡炸藥使用量。

4 結(jié)語

綜上所述，本文主要對露天礦控制爆破技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究。在露天采礦場爆破施工中，可能會(huì)對周邊生態(tài)環(huán)境以及居民的正常生活造成不良影響，因此，可采用控制爆破技術(shù)，對礦區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，結(jié)合實(shí)際情況選擇適宜的爆破技術(shù)類型，制定完善的爆破方案，對爆破參數(shù)、炸藥使用量進(jìn)行有效控制，保證爆破施工效果。