礦山爆破開(kāi)采分析研究

安振華

（山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)河曲舊縣露天煤業(yè)有限公司，山西 河曲 036506）

引言

在礦山爆破開(kāi)采中，安全問(wèn)題是重中之重。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，技術(shù)方面也在不斷的提高，與國(guó)際接軌，取得了整體性的效果。把全新技術(shù)運(yùn)用在礦山的爆破開(kāi)采中，可以把爆破產(chǎn)生的危害大幅降低；在礦山中運(yùn)用安全的管理制度，對(duì)每一項(xiàng)工作都進(jìn)行檢查和記錄，保證每項(xiàng)工作都平穩(wěn)安全的進(jìn)行；也要對(duì)每個(gè)工作人員進(jìn)行責(zé)任制，一個(gè)人負(fù)責(zé)一個(gè)人的工作，盡可能的避免犯錯(cuò)誤。這樣才能夠在運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)的前提下，使礦山爆破開(kāi)采達(dá)到更高的安全性。

1 礦山爆破的重要性及現(xiàn)狀

爆破法運(yùn)用在很多方面，因?yàn)槠淇梢源_保礦山開(kāi)采工作的完成性，又可以節(jié)省工作的時(shí)間，大幅度加快工作的速度。爆破是把炸藥埋在巖石和礦石之中，這樣做是為了更好的進(jìn)行開(kāi)采，發(fā)揮炸藥的最大威力。但是我們?cè)诠ぷ鲿r(shí)，需要大量的炸藥，有時(shí)候還會(huì)用雷管來(lái)達(dá)到炸藥用量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這就會(huì)導(dǎo)致許多的安全問(wèn)題。因此，只有專(zhuān)業(yè)人員和先進(jìn)的技術(shù)結(jié)合起來(lái)，對(duì)炸藥有一個(gè)合理地控制，才可以減小爆炸后的不利影響，可以為煤礦企業(yè)減少事故的發(fā)生，保證煤礦安全的開(kāi)采和煤礦經(jīng)濟(jì)的效益。爆破規(guī)模擴(kuò)大的影響因素。礦山本身有著形體條件的影響，國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)為了加快生產(chǎn)，把破碎礦石的車(chē)間選了礦山附近，這就對(duì)爆破的安全性需要很高的要求，同時(shí)也對(duì)爆破的規(guī)模有了一定的制約[1]。礦山本身還有賦存條件的影響，隨著煤礦生產(chǎn)能力的提高，國(guó)家頒布了《新安全生產(chǎn)法》，要求礦山由頂部到底部、由外到內(nèi)依次開(kāi)采，所以這就對(duì)開(kāi)采的準(zhǔn)備工作和礦山的道路修建有了時(shí)間的限制，這樣造成礦山在建設(shè)時(shí)期不能同時(shí)開(kāi)展工作面。礦山還會(huì)受到地質(zhì)原因的影響，山體的硬度、脆性、裂隙發(fā)育的程度等都會(huì)影響爆破的規(guī)模。爆破鉆孔周?chē)沫h(huán)境，圖1 是爆破鉆孔斷面示意圖。

圖1 爆破鉆孔斷面布置圖

爆破會(huì)受到復(fù)雜的自然環(huán)境的影響，也會(huì)受到人文環(huán)境的影響，在各個(gè)路段或者其他有基礎(chǔ)設(shè)施的地方，當(dāng)?shù)厝嗣窈驼畬?duì)施工公司要求越來(lái)越高，受到了很多制約因素。還有鉆孔周?chē)牡刭|(zhì)因素，錯(cuò)綜復(fù)雜，每一處地方都需要不同的爆破方法，要設(shè)計(jì)好爆破施工圖，盡可能減少效率低下的問(wèn)題。采礦準(zhǔn)備時(shí)期修建道路，是為了運(yùn)輸開(kāi)采的礦體，但是在修的時(shí)候是不能通車(chē)的，所以其對(duì)工作面的空間會(huì)造成縮小。

2 礦山爆破開(kāi)采隱患

隨著科技的發(fā)展，把先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用在煤礦中可以合理地減少事故的發(fā)生，但是，有的公司為了微薄的利潤(rùn)而不引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，還是堅(jiān)持傳統(tǒng)的爆破方法，這樣就不能保證足夠的安全條件，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。對(duì)操作人員沒(méi)有進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，也沒(méi)有對(duì)工作人員進(jìn)行安全教育，使得很多人員沒(méi)有安全意識(shí)，面對(duì)危險(xiǎn)的降臨也毫不知情，最后造成了嚴(yán)重的安全事故。沒(méi)有落實(shí)安全管理制度，雖然有了先進(jìn)的技術(shù)和人員，但是沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的制度管理，采取舊的管理方法，導(dǎo)致其他工作人員受到傷害，發(fā)生安全事故。進(jìn)行爆破工作時(shí)，工作人員沒(méi)有按照?qǐng)D紙把炸藥放到的相應(yīng)的位置，造成其他地方的坍塌，不僅影響工作進(jìn)度，還可能造成人員的損傷。工作人員沒(méi)有按照規(guī)定的藥量放置炸藥，會(huì)使得石頭飛濺，振動(dòng)力度過(guò)大，造成危害。礦山在爆破開(kāi)采時(shí)，在道路兩旁未修建安全擋土墻，修好后也可能未達(dá)到安全的標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有設(shè)置警告牌，缺少安全防護(hù)裝置，這些都會(huì)在很大程度上增加爆破的風(fēng)險(xiǎn)。礦山在爆破開(kāi)采的時(shí)候，沒(méi)有考慮做支撐的設(shè)計(jì)，沒(méi)有留下安全平臺(tái)，礦體因?yàn)橹尾环€(wěn)，加上風(fēng)、雨水等自然因素，容易導(dǎo)致礦山倒塌[2]。

爆破也會(huì)對(duì)周?chē)慕ㄖ镌斐梢欢ǖ挠绊?。爆破的爆心距、振?dòng)次數(shù)、振動(dòng)的速度和振動(dòng)的頻率都是對(duì)周?chē)ㄖ镌斐晌：Φ囊蛩?。建筑物中心和爆破點(diǎn)之間的距離就叫做爆心距，爆心距越大，距離越遠(yuǎn)，爆破產(chǎn)生的能量就越小。雖然爆破的能量小，但是其分布很分散，這樣造成的危害會(huì)更大。爆破的振動(dòng)次數(shù)越多，建筑物的破壞程度越嚴(yán)重，比如建筑物遇到間隔時(shí)間較長(zhǎng)的振動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生二次破壞，嚴(yán)重的話(huà)可能使建筑物出現(xiàn)裂縫。振動(dòng)速度是與爆心距和炸藥量有關(guān)的，當(dāng)炸藥量比較大時(shí)，產(chǎn)生的振動(dòng)速度會(huì)大于5 cm/s，這樣對(duì)對(duì)建筑物會(huì)造成破壞。振動(dòng)頻率是對(duì)周?chē)ㄖ镌斐善茐牡闹匾蛩刂?，爆破一般發(fā)生的振動(dòng)頻率大部分是在20 Hz 左右，而建筑物的自振頻率跟爆破的振動(dòng)頻率比較接近，當(dāng)兩者周期一樣時(shí)，會(huì)使兩者在振動(dòng)時(shí)容易發(fā)生共振現(xiàn)象，使振動(dòng)波擴(kuò)大，造成更強(qiáng)的振動(dòng)，對(duì)建筑物的危害也會(huì)產(chǎn)生更大的影響[3]。建筑物的質(zhì)點(diǎn)峰值震速，如表1 所示。

表1 為建筑物的質(zhì)點(diǎn)峰值震速

3 礦山爆破分析

在礦山爆破開(kāi)采前，要對(duì)地質(zhì)條件、周?chē)h(huán)境等其他因素重點(diǎn)觀(guān)察。當(dāng)山體成孔率比較低，裂隙較多的情況下，可以采用中淺孔或者少孔的方法進(jìn)行爆破，這樣在一定程度上減少因?yàn)殂@孔質(zhì)量使的效率低的情況發(fā)生。還要對(duì)周邊的人類(lèi)居住地、良好的生態(tài)環(huán)境和標(biāo)志性建筑物進(jìn)行合理安排，并且在爆破時(shí)運(yùn)用規(guī)模較小、爆炸次數(shù)較多的方法。在進(jìn)行礦山爆破開(kāi)采時(shí)，要在安全地方拉起警戒線(xiàn)，并且是在其他準(zhǔn)備工作都安排合理的情況下，才能使得工作人員看到警戒信號(hào)，通過(guò)警戒信號(hào)來(lái)觀(guān)察是否具有危險(xiǎn)，然后通知到周?chē)娜藛T，達(dá)到保障所有人員的安全問(wèn)題。還有注意的一點(diǎn)就是通風(fēng)問(wèn)題，引爆炸藥后，會(huì)發(fā)出的大量的有毒氣體，通風(fēng)條件準(zhǔn)備好的話(huà)會(huì)把有毒氣體快速稀釋?zhuān)缓蟛趴梢赃M(jìn)行下一步的工作，一旦處理不好，會(huì)導(dǎo)致中毒現(xiàn)象，造成人員的傷亡。要用專(zhuān)業(yè)人員組成一個(gè)專(zhuān)業(yè)檢查組對(duì)每天的工作進(jìn)行監(jiān)督，通過(guò)一定的監(jiān)督，對(duì)操作的安全性才會(huì)有一定保證，大概率的減少事故的發(fā)生。還要明確每個(gè)人的責(zé)任，保證每個(gè)人明白自己的工作，重點(diǎn)記錄每個(gè)人的工作情況，保證人人有責(zé)任，人人都落實(shí)自己的責(zé)任，這樣才能減少人員的傷亡，避免一些低級(jí)錯(cuò)誤導(dǎo)致事故發(fā)生而造成嚴(yán)重的問(wèn)題。政府和社會(huì)要重視并且積極參配合礦山的爆破，在爆破中，公安部門(mén)和施工單位進(jìn)行合作，對(duì)人民、社區(qū)做好安撫，對(duì)技術(shù)進(jìn)行探討，達(dá)到安全的條件再進(jìn)行爆破。施工條件也要保證優(yōu)良，雖然在礦山這一方面我們國(guó)家的技術(shù)設(shè)備較落后，但也有相比較更安全的方式方法，要采取更加安全，更加優(yōu)良的方法，企業(yè)也要加大對(duì)這一方面的投資，不要為一些小的利益放棄大的利潤(rùn)。要建立評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)每一項(xiàng)工作進(jìn)行數(shù)值模擬，也要建立專(zhuān)家組，由專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)估，最重要的是對(duì)爆破后的振動(dòng)波和污染問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，保證最大的安全性和合理性[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

礦山爆破開(kāi)采容易發(fā)生安全事故，所以應(yīng)當(dāng)多加注意礦山周?chē)淖匀?、人文環(huán)境，避免讓旁邊居民以及生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重影響；建立好安全的防護(hù)設(shè)施，保證最大的安全性；健全安全的管理制度，把責(zé)任分配到每個(gè)人的身上，做到人人有責(zé)；對(duì)工作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，使得每一個(gè)工作人員都具備專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和能力；企業(yè)也要大力鼓勵(lì)創(chuàng)新，把先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用到礦山上來(lái)。只有把先進(jìn)的技術(shù)、安全的管理制度等都結(jié)合起來(lái)，才能夠保證礦山正常運(yùn)行，降低安全事故的發(fā)生率，保障工作人員的人身安全，確保礦山爆破開(kāi)采的安全性、可靠性和合理性。