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摘要:在矿山爆破施工过程中,边坡稳定性对露天矿山的开采工作影响十分严重,稍有不慎,便会为整个工作带来不利影响。本文根据以往工作经验,对露天矿山爆破作业中存在的问题进行总结,并从爆破方案、装药结构、爆破降震技术、对爆破现场的合理控制四方面,论述了露天采矿边坡控制性爆破施工技术的具体分析,希望可以对相关工作起到一定的帮助作用。
关键词:露天采矿;边坡控制;爆破施工技术
前言:在实际工作中,很多露天矿山的使用年限较长,这主要是由于矿山的开采深度较大,为了提升露天矿山生产的安全性,应进一步加强对边坡的管理力度。在实际爆破施工过程中,对边坡管理工作的开展产生了重要影响,除了岩土性质、边坡结构等因素外,爆破技术所产生的振动也不利于边坡稳定性的维护。因此,对露天采矿边坡控制性爆破施工技术的分析显得尤为重要。
一、露天矿山爆破作业中存在的问题
1.1选址不合理
在露天矿山开采过程中,很多企业在选址上没有进行足够重视。从实际情况来看,很多露天矿山在开展开采工作时也没有加强选址方面的考虑,甚至还出现了紧挨村庄、紧挨采石场等现象。在这样的地理环境下开展爆破施工,会产生很多飞石问题,不仅对矿山工作人员产生了巨大威胁,也影响了边坡的稳定性。这种问题出现的主要原因与选址工作的开展存在密切联系,将施工安全距离忽略。
1.2施工计划不合理
在爆破施工工作开始之前,很部分露天采矿企业并没有根据具体的施工环境制定施工计划。另外,在很多采矿施工过程中,也没有制定合理的施工准备和要求,还有一部分企业虽然制定了详细的爆破施工规划,但为了节省开支,并没有按照计划内容开展相关工作,单单依靠以往的施工经验来进行,从而无法保证各项施工工作符合安全标准,引发边坡滚石等问题出现[1]。
1.3盲炮问题严重
盲炮主要指在爆破施工过程中,存在未完全爆炸的炮眼,其中的未爆雷管是现场最大的危险因素。通过以往的实践工作,盲炮的出现位置主要包括以下几种:台阶上部的临空面及孔口位置、为阻塞的废孔周围、底盘抗线台阶根部等。为了降低风险事故的发生率,实现爆破施工质量的进一步提升,爆破工作人员需要对盲炮问题提高重视程度,在制定出合理的爆破方案之后在进行施工。
二、露天采矿边坡控制性爆破施工技术的具体分析
2.1爆破方案
在爆破施工中,施工人员采用预裂爆破施工方式,对爆破施工工作进行演示,该项施工技术的实施,需要在施工之前将矿山保护层的轮廓线确定好,之后爆破出一条具有一定宽度的裂缝,这样一来,便可以降低爆破过程中地震波对边坡的震荡影响,同时为周围环境进行保护。另外,通过该项爆破技术的实施,主要是为了深孔爆破之后,裂面会形成一个光滑度较强的边坡,为后续工作的开展提供基础。根据以往工作经验来看,人们需要根据施工现场的实际情况对施工方案进行制定。例如,在安徽省某露天矿场采矿过程中,由于矿区周围山势陡峭,为了避免山体滑坡现象的出现,施工人员在靠近界面的地方开凿出一排预裂孔,并确保钻孔的倾斜角度与坡面相一致,这样一来,在后续的爆破过程中便可以避免对边坡产生更大的冲击。另外,在进行保护区域施工时,还可以利用垂直爆破孔进行施工,施工技术以松动爆破为主。除此之外,在爆破施工开展之前,工作人员需要对现场情况进行仔细调查,包括地质含水量、节理裂缝发育特点等,并对预裂施工的参数进行准确设定,最终实现对爆破施工现场的合理控制。
2.2装药结构
为了满足对露天采矿边坡维护的需求,人们需要对爆破施工中的装药结构进行合理设计。很多企业选择不耦合装药方式,该方式可以有效降低爆破药柱与孔壁的接触面积,避免爆破施工过程对周围岩石造成严重影响。另外,如果岩石层受到严重影响,便会出现一条明显的缝隙。针对此种情况,可以对轴向空气间隔分段技术进行合理应用,在预裂装药时,可利用胶带将炸药缠绕到爆破施工的导火索上。随着爆破孔洞深度的不断提升,岩石土体的应力不断增加,此时爆破孔底部的夹制作用也会进一步提升。整体来看,为了对夹制效果进行有效控制,在装药施工过程中,应该加强对火药的铺设能力,并将孔洞底部的长度提升到1到2m。在爆破施工过程中,为了解决孔洞装药问题,工作人员可以在距离地表的一定范围内设置一个不装药阶段,不装药的长度应根据具体情况而定,一般来说,以三分之一到二分之一为主。还可以将导火索与爆破药柱捆绑到一起,并将其固定在爆破孔洞之外,利用人工方式将其缓慢的放置到孔洞之中[2]。
2.3爆破降震技术
为了保证露天采矿边坡的有效维护,在深孔爆破施工工作开始之前,需要对边坡周围的稳定性进行合理检测,之后对爆破降震技术进行深入应用。在该技术使用过程中,主要是对深孔爆破参数进行获取。首先是大量药物爆破阶段,该阶段爆破药量的使用量很大,这也使得该项工作成为了人们关注的焦点。其次,在边坡主孔爆破施工阶段之中,该阶段的炸药使用量并不大,但依然是相关工作研究的重点内容。例如,在爆破降震技术参数的计算过程中,某企业进行了如下实验,对10次爆破近区进行加速度测量,在生产爆破中,主要以两预裂孔中间的观测孔加速度为主,这样一来,可以将加速度放大到2大2.24倍。在具体的参数假定过程中,同种岩石上的裂缝拉应力大小是等同的。参数的选择原则如下:
该式中,AM代表最大预裂孔距,q代表炮孔平均线的装药密度,A代表预裂孔距,d代表孔径。
2.4线装药密度及阻塞长度
在具体工作中,预裂孔线装药密度是爆破施工中的主要参数之一。如果线装药密度过大,孔壁周围的岩石将会受到很大程度的破坏,同时也会使得半壁孔率难以满足实际要求。另外,由于线装药密度严重不足,为预裂缝的形成提高了难度。露天深孔预裂爆破线装药密度公式如下:
该式中,q1代表炮孔线装药密度,代表岩石抗压强度。根据国内外矿山经验数值以及具体要求和条件,线装药密度一般在0.5到0.75之间。
在阻塞长度确定过程中,需要对阻塞质量进行有效控制,从而对爆破质量进行有效改善,进一步提升炸药的利用率。整体来看,阻塞长度和炸药量应该相互适应,避免阻塞过短现象出现,从而对预裂缝进行合理控制。通过对以往的阻塞经验研究,阻塞长度一般在12到20倍左右,之后根据炮孔直径的研究,从而进行岩性的适当调整。除此之外,还要确保药段与空气保持合理的间隔时间,避免填充岩粉坠入到装药部位。
三、总结
综上所述,在露天采矿场进行爆破施工过程中,爆破剥离方案的好与坏会对整个采矿场的生产效率以及施工人员的造成严重威胁。在具体的爆破环境中,施工方案设计过程应该将具体的干扰因素进行有效排除,还要做到与时俱进,对相关技术进行不断更新,只有这样,才能在原有基础上提高采矿场的生产效益,确保各项工作稳步运行。
参考文献:
[1]金伟.露天采矿设备的发展趋势对采矿技术的推进作用[J].世界有色金属,2017(21):59+61.
[2]何金保,明星,宋玉庆.关于露天采矿边坡控制性爆破施工技术的探讨[J].世界有色金属,2017(08):177-178.