露天采矿边坡控制性爆破施工技术

(整期优先)网络出版时间:2019-11-21
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露天采矿边坡控制性爆破施工技术

张小燕

中国水利水电第一工程局有限公司吉林长春130000

摘要:如今,对于露天采矿边坡控制而言,需要考虑到矿山爆破过程之前的地质稳定性,如果没有做好安全措施,爆破中很可能会存在一些安全隐患,对于整个采矿工程而言,还应该注意的就是矿山的边坡稳定性,再制定爆破方案时应该具体问题具体分析。

关键词:露天开采;矿山开采;边坡控制;爆破施工;

露天采矿爆破施工过程中,往往会出现很多影响边坡安全与稳定的因素,如边坡结构、岩土工程地理性质、深孔爆破施工产生的震动等。如何在复杂的开采环境中,减少矿山深孔爆破作业震动对边坡安全性、稳定性的影响,已经成为重要的研究课题。

1露天采矿边坡控制性爆破概述

1.1现状

露天采矿边坡爆破作业现状主要表现为两点:

(1)开展爆破施工作业前,没有依据现场情况制定科学有效的计划。大部分露天采矿施工过程中,没有制定合理、科学的爆破计划,部分企业为节省费用,故意不制定相应的爆破施工计划,只根据以往的施工经验进行爆破施工,无法确保爆破施工的安全性,极易发生边坡滚石现象。

(2)露天矿山开采存在选址不合理的情况。现阶段,很多露天矿山在开采环节没有综合各方因素进行选址,如离采石场距离过近、紧挨村庄等,极易出现爆破飞石的情况,危及矿山周边人员的安全。

(3)在露天采矿边坡爆破作业中,盲炮是关键问题,主要出现在大块位置,如:底部抵抗线过大的盲炮部位周围、台阶根部,未堵塞的废孔周围,孔网参数偏大的中心部位、台阶上部的孔口部位与临空面。根底是最易出现盲炮的位置,如:爆孔超深不足的盲炮部位及台阶岩体底部、孔网参数较大中间部位的台阶底部、底部抵抗线偏大的台阶根部等。

1.2措施

(1)严格控制爆破与穿孔施工质量。在爆破作业中,必须要恰当控制爆破和穿孔施工,合理设计穿孔,加强爆破现场的安全监督管理,做好填塞、装药、检查、穿孔等相关施工作业。在穿孔过程中,必须要避免穿孔出现移位、断杆、夹钻等问题,以免在爆破施工中出现安全事故。同时,根据相关设计方案进行穿孔,明确孔洞比例关系,有效匹配孔位。在炸药安装过程中,现场工作人员要反复检测相关的导爆管与设备,认真连接起爆线路,防止导爆管折断,避免漏连与错连问题的发生。

(2)打对孔。如果排孔底盘存在较大的抵抗线,需要打对孔(即打加密孔),同组孔间距保持在孔径的5倍之内,适当加大相邻组对孔的间距,使其与正面底盘抵抗线接近,并且同组对孔同时起爆。这样可以增加台阶底部的装药量,便于克服台阶大的底盘抵抗线,使根底有所减少,达到预期的效果。

(3)恰当运用爆破技术。在露天采矿边坡控制工作中,科学运用爆破技术,可以极大地提高爆破作业质量。爆破作业过程中,要保证爆破机器设备质量与相关标准相符,引进爆破器材时,应严格检测与试验器材,确认质量合格后引进爆破现场。此外,应选择高质量的炸药,储存炸药时要加强质量防护,以免炸药出现潮湿问题。若采用质量不达标的炸药,爆破现场往往会出现拒爆、盲炮等问题,降低爆破质量。爆破人员在起爆前,需要严格遵循爆破作业的程序,详细检查非电毫秒导爆雷管、起爆管、导爆索、起爆器等,及时排除爆破设备故障。

2露天矿边坡爆破施工常见的问题

2.1爆破管理无序

依据相关要求,对露天爆破开采作业时,要高度重视爆破作业对边坡造成的影响,临近边坡时必须采取有效的边坡控制爆破措施。实际上,很多生产单位为了加快生产,减少边坡施工成本,追求短期效益,凭经验冒险蛮干思想较严重,对边坡控制爆破措施落实不到位,对爆破振动等危害防护的把控不足,形成无序爆破。若幸运可能会避免安全事故的发生,不过多数时间都会在施工时或者施工后为边坡管理留下安全隐患,不确定风险较大,增加了安全生产的控制难度。

2.2爆破技术水平差异

部分露天矿边坡爆破作业,虽然采取了各种边坡控制爆破的方法,减小了爆破对己有边坡的不良影响,同时也有效提高了爆破形成的边坡质量,但往往也会面临边坡控制爆破精细施工带来的成本投入失控和生产作业的失调,从而对控制爆破的性价比产生怀疑。另有一部分矿山也会因为技术水平和机械装备落后等原因,在施工中采取了保护现有边坡的措施,也采用了控制爆破的方案,但收效不明显。究其原因,多是控制爆破方案选择不合理,边坡爆破技术水平有差异。

3露天采矿边坡控制性爆破施工技术

3.1制定爆破方案。首先,就是要根据具体情况选择制定合适的爆破方案。可以在施工之前进行爆破试验,就是预裂爆破施工,在开采的矿山周围选择边界位置的保护层处,在边坡轮廓线处爆破出一条具有一定宽度的裂缝,这样的爆破是为了在之后的大范围的爆破之后,地震波影响会大大的降低,沿着矿山的表面的地震波最后收集到裂缝中,形成一个光滑的边坡。当然,要以工程的实际情况为主。无论是地质情况,还是周围的现状还是使用的爆破技术,都需要根据当下的条件再确定。一般在矿山周围进行施工的过程中,这样的地方很容易在受到很大的动力之后土质有很大的松动,甚至有飞石的落下,安全隐患比较大,可以在施工之前适当的松动周围的土壤,进行一定的松动爆破,可以减少土质受力大规模的松动。爆破不仅影响了矿山的稳定性,而且爆破施工对于露天矿山周围的边坡影响比较大,为了减少地震波的破坏,可以在爆破孔和预裂孔之间设置倾斜的缓冲孔,这种孔可以有效的收集地震波,将其受制于倾斜缓冲孔中。再通过边坡,防止对固定边坡的危害。其次,在爆破工程之前,一定要对矿山周围的水,土壤,空气情况进行分析,尤其土壤,或者是周围土地内含水量进行仔细的测定,方便根据现场情况调节优化实际方案。

3.2装药结构的选择。其次,对于装药结构而言,选择也需要具体情况具体分析,制定合理的方案,可以防止爆破施工对于孔壁周围岩石的影响,一旦受到威力极大的地震波的影响,会让周围岩石也受到大范围的振动,整个岩石相连的地方会在两侧呈现一个很多的拉力同时作用的情况,最后形成一个大的预裂缝隙。在爆破之前,要根据土质情况选择爆破孔洞的位置,然后根据爆破强度确定药卷的量的多少。一般,纵向进行孔洞的开辟时,很容易出现在深度越来越深的情况下,裂缝越来越大的现象,整个周围的保护层的稳定性也会随之降低,周围岩石和土体的初始应力也会不断的增加,到了最后如果孔径深度越来越深,最后导致药卷受到底部的夹制作用越来越明显,甚至药卷的爆破威力也会大大的降低。在实际操作过程中,如今工程项目中也总结了诸多的经验,可以进行分段药卷放置,也就是说,所有的药卷可以不全放置在一个孔径内,可以在距离地表一定距离处,设置一个不放置药卷的阶段,其长度根据现场钻入的孔径深度而定,这个部分也可以当成一个堵塞爆破的阶段,放置大地震波的影响。在这个堵塞阶段下,可以放置药卷,放置药卷的量应该为整个堵塞阶段长度的三分之一到二分之一。当然,现在很多的工程为了固定孔洞中的药卷,可以将其绑在竹片上,最后在孔洞内形成一个竹片包裹药卷的情况,为了使药卷威力统一并集中。

3.3爆破中降振技术。其次,就是爆破中的降振技术,降振技术主要包含的就是深孔爆破矿山的边坡处采用降振技术,利用这种技术可以直接的获得深孔爆破的主要参数,如果在深孔爆破需要大量的爆破药卷时,在边坡处相对而言的药卷量就会减少很多,为了能够保证固定边坡不被破坏的同时,还能达到非常好的爆破效果,在实际操作中,边坡降振技术还需要再进行多次试验,根据发现的问题,再进行深化和发展。

4结语

综上所述,合理选择边坡控制性爆破施工方案,要充分考虑施工在作业中可能会出现的问题,结合施工现场地质情况和资源情况,采取最切合实际的施工方案和措施。在具体实践中,严格按照作业方案,做好各项安全防护工作,最大程度上保障施工作业的质量和安全。

参考文献:

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[2]邵友忠.露天采矿边坡控制性爆破施工的探讨[J].内蒙古煤炭经济,2018(04):38+71.

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