赣州海螺水泥有限责任公司 江西省赣州市 341600
摘要：现阶段，我国的采矿工程建设有了很大进展，在采矿工作中，露天采矿是一种常见的采矿模式，随着采矿深度增加，边坡高度相应增加，对稳定性提出了较高要求。在露天采矿中所面临的因素众多，尤其需要对爆破加以重视，这关系到了采矿的可行性与科学性，其中控制性爆破施工技术的有效应用，能够保证爆破过程中各项指标符合基本要求，可提高安全性，减少各类安全事故的发生。该文首先指出露天采矿边坡爆破存在的问题，然后总结了控制性爆破施工的技术要点，最后结合工程案例进行分析，以供参考。
关键词：露天采矿；边坡；控制性爆破；技术要点
引言
露天采矿爆破施工中，成本控制、边坡控制等均非常关键。爆破成本的控制，对于整个采矿成本的有效控制具有推动效应。故此，在爆破施工准备前期，要求全面运用爆破技术方法，包括装药结构、炸药选择、堵塞方式以及整个爆破网络等。与此同时，爆破过程并非完全依照预期来进行，往往还会出现很多影响采矿场边坡安全与稳定的不利因素。比如像常见的一些爆破后缺陷，边坡结构、岩土性质、深孔爆破后产生的震动等。
1露天采矿边坡控制性爆破施工技术应用现状
目前在边坡控制性爆破施工技术应用中，主要存在以下现象：①边坡控制性爆破施工方案设计不科学，施工方案是整个施工的基础和规范，因此在实际施工，必须保证施工方案设计质量。但是在实际方案设计中，由于种种因素影响，存在方案制定不合理的情况。由于边坡控制性爆破施工中存在的影响因素较多，如果出现影响因素控制不到位或者勘查不全面等情况，就会导致施工方案设计不科学。这也是目前施工方案设计中存在的普遍现象，进而造成边坡控制性爆破施工的安全性在和科学性下降。②钻孔质量不高。钻孔质量会受到边坡角度、炮孔长度以及台阶高度的影响，如果边坡中存在节理、缝隙以及层理等情况，则会影响施工中的钻孔质量。甚至出现边坡钻孔漂移现象，增加边坡控制性爆破施工中存在的安全隐患。
2露天采矿场爆破施工边坡控制
①爆破作业前，技术人员对现场地质和岩层分布情况了解不清楚，无法形成科学有效爆破施工方案）。综合来看，以上爆破行为现象，均无法确保爆破施工的安全性，时常发生边坡滚石。②露天矿本身开采选址不合理。露天矿与井下作业安全性较高，但恰恰体现于此，所以开采环节很少有综合各方面因素来进行选址。③边坡爆破作业中出现大块位置，常见于盲炮。比如，爆破孔超深不足的盲炮部位，或者是台阶岩体底部位置，再或者是孔网参数较大中间位置等。总之，边坡爆破中，根底是最容易出现盲炮的位置。
3露天采矿边坡控制性爆破施工技术应用策略
3.1钻孔直径
爆破施工期间，为了减小边坡振动，宜选择φ140孔径的单孔装药量，此时对爆破产生的振动具有良好的控制效果。结合实际施工，φ140炮孔的间距、排距较小，爆破完成后的石料大小均匀，有利于机械开挖和车辆运输。建议在岩石整体性差，岩石节理裂隙发育、岩石风化程度不一、难于形成预裂面的边坡地段，可以采用光面爆破技术。光面爆破除了起爆顺序与预裂爆破相反外，其他均与预裂爆破类似。与预裂爆破相比，光面爆破的不足是主爆破对边坡的振动效应仍然较大。在预裂爆破带和正常生产主爆破带之间采用缓冲爆破。缓冲爆破包括气垫缓冲爆破和减震孔缓冲爆破。
3.2优化边坡孔装药结构
在预裂爆破以及光面爆破中，可以采用不耦合装药的方式进行施工，这种方式能够减少爆破药柱与孔壁之间的接触面积，进而降低对周围环境的不良影响。
例如，在实际施工中使用轴向空间间隔分段装药的方式，利用胶带作为间隔，将预裂药柱与导火索相固定，再放到孔中。爆破孔深度加深之后，炮孔深部岩石中存在的初始应力也会增加，底部的夹制作用也会逐渐提升。为了对夹制作用进行有效控制，在装药过程中则需要根据炸药的特点进行装药，同时控制装药强度。
3.3孔网参数
孔网参数设置主要如下。1）孔距。孔距大小既影响装药量，又影响预裂壁面的质量。以往施工显示，保证2孔之间裂开的前提下，小间距壁面的质量要优于大间距壁面。结合公式A预=（7～10）D，选择适宜倍数，且软岩取大值、硬岩取小值。2）排距。炮孔排距的设计，主要参考炮孔深度，结合相似岩石位置实验，可以得到缓冲孔和预裂孔、主爆孔之间的排距。3）钻孔倾角。预裂孔布设在台阶警戒线上，倾角设置为60°；缓冲孔、主炮孔的倾角则设置为90%。4）孔深。结合采矿区的台阶高度、钻孔超深数据，可以得到预裂孔的孔深、主爆孔的孔深，经计算后得到预裂孔的超深。5）堵塞。预裂孔的堵塞长度，一般按照台阶高度的10%控制，和孔径大小无关。6）炸药。在炸药类型上，国内多使用岩石炸药、乳化炸药，在导爆索上间隔绑扎，形成炸药串。在装药密度上，主要参考兰格弗斯经验表，并结合现场实际情况进行调整。
3.4充分利用降振技术
边坡控制性爆破施工具有一定的危险性，因此相关人员需要保证整个施工的安全性，最有效的方法就是对边坡稳定性进行检测，确定边坡稳定性的变化情况，并将其控制在相应的范围内。在此过程中可以使用检测深孔爆破参数的方式，确定爆破中振动的响应情况，并根据最终的检测结果，制定最终的降振技术应用方案。在边坡控制性爆破施工中会使用大量的炸药，由于使用药量的数量较多，因此产生的安全风险也就较大，针对这一情况，施工人员则需要根据实际药量的使用情况，制定相应的安全防护措施，进而保证整个施工的安全性。例如，在逐孔爆破时，会出现能波叠加的情况，施工人员需要对其进行重点控制。
4质量控制
（1）精度控制。依据《爆破安全工程》，要求预裂孔布设在一个布孔面上，孔洞的倾斜误差在1%以内。对此，施工中可使用自动纠偏的钻孔设备，或使用GPS系统、测量工具等进行复核，步骤有3个。1）摆正开口位置，调整钻架斜度，辅助使用斜尺、重锤等控制钻孔状态。2）钻进0.5m、1m、2m后，停钻并调整斜度。3）缓慢持续加压，根据岩体性质、钻进速度确定钻孔压力。（2）炸药安放。在钻孔内安放炸药时，应该和导火索绑扎牢固，避免出现滑落现象。如果使用竹片进行装药，将竹片放置在岩体一侧；堵塞时优先选用编织袋，确保堵塞密实。（3）减震措施。预裂孔爆破时，产生的震动效应比正常台阶要大，减震措施如下：假设正常台阶的爆破允许单响药量为Q1，预裂爆破的单响药量控制在Q1的33%～50%，并对预裂孔顺序分区，采用25ms延迟起爆法。（4）预裂评价。评价预裂爆破效果，一般依据半孔径率、裂缝宽度2个指标，以后者为例，良好的裂缝是5mm~10mm。如果边坡是硬岩体，预裂爆破后顶部岩石应保持完好；如果边坡是软岩，预裂爆破后不应出现漏斗等严重破坏。
结语
综上所述，我国露天采矿边坡控制性爆破施工技术在实际应用中存在一定的问题，针对这一现象，本文从爆破方案选择、边坡装药结构、降振技术应用等方面展开研究，确定该技术的正确应用方法，并将技术的实际应用价值充分发挥出来。这种方式能够保证技术应用与实际技术要求之间的吻合性，提升我国技术的综合应用效果。
参考文献
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