李飞
葛洲坝易普力新疆爆破工程有限公司，新疆乌鲁木齐，830000
摘要：为保障能源的供应，在露天采矿工作中，应采用合理的爆破方式，并对爆破技术进行深入研究，提高爆破施工技术.本文对露天采矿边坡控制性爆破施工技术进行了简要分析，希望能够为爆破施工提供建议。
关键词：露天采矿；边坡控制；爆破施工
引言：采矿过程中，露天采矿是常见的作业方式。爆破技术影响着采矿工作发展。为减少对周围环境的破坏，应选择合适的爆破技术,避免爆破过程风险，进一步提高采矿工作效率。
一、露天采矿边坡控制性爆破技术现状
目前采矿方法和工艺都已经到达了高峰期。采矿业作为国民经济中的基础工业领域其技术发展受到国民经济影响，我国采矿学科在理论水平上发生了重大变革。
目前，露天采矿边坡控制性爆破施工存在一系列的问题。主要问题就是爆破和大型机械选择以及边坡稳定性问题。露天开采相比地下开采可控因素要多，相对简单。边坡爆破方案设计缺乏合理性，露天矿边坡的稳定性由边坡岩体的完整性、强度系数、其岩石走向以及节理裂隙发育情况等决定。大部分露天矿建矿初期对工程附近地址勘察不到位，边坡爆破方案的设计不科学，导致露天采矿边坡控制性爆破技术不合理，施工安全性无法得到有效保障。
露天采矿边坡控制性爆破施工会受到台阶高度，边坡角度等影响，一看来说，露天矿山钻孔高度不宜过高，边坡角度也应适当加大，炮孔长度也应适量，以免影响露天矿山的钻孔质量以及装药质量。此外还要注意岩石节理以及岩石缝隙，及时观察钻孔情况。否则极易出现钻孔漂移等情况。
某些施工方对爆破参数的不合理设置也会导致爆破出现问题，炮孔直径、最小抵抗线、炮孔间距等都会对露天采矿边坡控制性爆破施工产生影响，当边坡出现严重的凹凸不平等问题时，一般为爆破参数不合理导致边坡出现不平整。
爆破技术上还存在一些问题。爆破过程中的爆破技术方法依旧使用古老的方法，从上世纪50-60年代沿用至今。工人进行排险工作时十分危险。工作人员一直处在事后控制的被动局面，无法进行前期预知。并且施工过程中受到围岩结构和裂隙、岩体的强度等因素的影响，安全无法得到有效保障，再或者受到现行落后的爆破技术的制约。虽然近年来，一直在提倡使用一些先进技术进行爆破，但真正能够做到先进技术的公司少之又少，先进的爆破要求具备高水平的爆破设计与高质量的施工技术，这些公司没有相应的专业人员和设备来提供相应的技术支持；而在作业过程中，作业人员完全暴露在无支护的巷道下、掩盖在粉尘内、淹没在噪声里，作业环境差、安全系数低，都是不可避免的问题[1]。
二、露天采矿爆破施工技术
（一）凿岩劈裂技术
凿岩劈裂技术是采矿过程中最常用的爆破技术，这种技术是运用在大型机械在岩石山上进行凿孔，利用劈裂机使其与孔洞形成一定的反作用力，对巨大的岩石形成一定的冲击力，使岩石形成裂缝，从而展开对岩山的破坏开凿工作。
岩石劈裂机是一种高效实用且更加经济的作业方式，它具有体积小、重量轻、操作方便、安全可靠、使用灵活等特点，且其工作效率高、工作时无振动、无冲击、无噪音、无粉尘、破碎方向可控制、经济实用等特点，目前已在采石、矿产等开采业等工作中更是成为不可或缺的标准配置。
一般采矿地的主要材料为花岗岩，按照孔距1.5米、排距1.5米、深度 1.5米打孔，每劈裂一个孔就可以出3.3方左右，一般来说岩石劈裂机一次可以劈裂6个孔，每6个孔劈裂时间为20分钟开裂岩石，因此每小时就可以劈裂18个孔，每天10个小时可以劈裂180个孔。再根据当地岩山的凌空面的好坏，石头的脆性，纹理，硬度等单孔产量是在2-7方不等。具体产量要根据现场情况，环境较好的工地7-8小时可破1000方左右，环境较差的工地7-8小时可能只有200方的产量。
（二）炸药定向爆破
炸药定向爆破技术可以有效的使矿山里的岩石进行靶向爆破工作，这项技术能够使开凿工作变得更加简单且高效。定向爆破技术一般运用烈性炸药与铜制圆盘一并发射，铜盘能够利用炸药产生的巨大作用力，对岩石造成一定的穿透效果，一般可达5m。
定向爆破须经精心设计，要根据工程需要和现场地形地质情况大致确定爆区，必须在爆区进行严格的地形地质勘测。之后可进行爆破设计。设计时要充分利用当地地形进行合理布药，并准确确定装药量；除此之外爆破设计中必须包括安全校核以及其他有关项目。
以虎什哈定向爆破设计方案为例，其中浅孔梯段微差松动爆破参数为孔径d=36~46mm，表层强风化岩q=0.48kg/m3，弱风化岩层q=0.55kg/m3;最小抵抗线:W =(0.5~0.8) H ，炮孔深度L=1.1~1.2H；孔距:a = W ，排距b=0.8~1.0a，堵塞长度ho≥20d；单孔装药量应为第一排孔Q1=qaWH,第二排以后炮孔Q2=kqabH( k -药量均加系数）
定向爆破技术原理较为简单，是现阶段主要采用的爆破技术。
（三）等离子爆破技术
等离子爆破技术是把强大的电能储存在蓄电池中，将金属电极放入岩石洞中，使电能在极短时间，向孔洞内释放电解质，通过其电解质所产生的高温高压的作用，使岩石达到爆破效果。
这项技术来源于Noranda公司，这种等离子爆破技术理论上可以较为方便的组装在移动采矿机上，连续的完成钻孔工作的同时进行简单的爆破和清除碎石等作业。该公司研究人员实验爆破4-5吨岩石得到了成功，并成功研发了结合碎石机，用于露天采矿工作。
这种技术的工作原理可以理解为闪电雷击树木的过程。快速运动的电子与物体进行撞击产生热量，受热物质由于约束的存在不能膨胀形成内部高压，最后形成爆炸。这种技术可以减少灰尘的产生，而且可以避免炸药进行爆破时可能遭遇的危险[2]。
（四）深孔爆破方法
露天采矿作业中，采取不同的开采爆破方法，在相同的地质环境条件下可以产生不同的方法，利用深孔爆破技术，可以使其过程控制较为稳定，孔深保持在5-20m之间。深孔爆破技术是一种自上而下的作业方式，工作人员可在露天的宽广平台进行工作，产生远距离飞石的现象减少，相对振动减少，能够改善矿山作业条件，
为保障爆破安全，并严格遵守《爆破安全规程》中有关起爆方法的规定。起爆前应按照爆破规程进行现场警戒工作，使用的爆破器材应事先进行检查，按设计要求进行线路敷设。经检查确认起爆网路完好，具备安全起爆条件时方准起爆，
深孔爆破技术需要多部门、多工种、多种设备之间相互合作，正确处理好所有部门之间的关系，确保工作的顺利开展，避免给工作带来许多不便，影响生产和造成不必要的损失，造成事故隐患，甚至引发事故的现象。
深孔爆破技术首先应做到破碎效果好，保证大块率；底板平整，无岩坎和伞岩的要求；并且保证爆堆集中并有一定松散度，使装车运输等后续工序发挥最大效率，在一定程度上降低岩土爆破工程的成本。其次降低爆破振动、爆破飞石和空气冲击波等有害效应；减少后冲、后裂和侧裂，尽量避免对边坡岩体的爆破损伤。
（五）边坡控制性爆破注意事项
在爆破中要注意，为保证正常生产，在一些露天采场面积狭小的情况下，一些数值也应该相对降低。
以某地典型斑岩铜矿洞作为研究对象，其主爆孔的参数应为孔距7m，排距6.3m，单孔装药应为250kg。缓冲孔的孔距，抵抗线，以及单孔装药应为5m、5m、150kg，其预裂孔的数据应为2m、0.75m、1.25kg/m。
除去以上五种爆破方法，还可采取多排孔微差爆破法以及多排孔微差挤压法，可采用这两种一次爆破量较大的方式，以适应新型挖掘机械的需要，进而满足挖掘机斗容量和露天矿生产能力的提高以及露天矿的正常采掘爆破每次的爆破量逐渐升高。这两种方法能一次爆破5～10排炮孔，爆破矿岩量可达30万~50万t。微差爆破是指相邻炮孔中药包在极短时间(以ms计算)内按预先设计的次序顺次起爆的爆破方法。
多排孔微差爆破一次爆破量大，可以相对减少爆破次数，节省时间，进一步提高采场设备的利用率；同时改善矿岩破碎质量，且其大块率比单排孔爆破少40%~50%；由于工作时间利用系数增加和穿孔设备和爆破后充区作业次数减少的缘故，这种方法可以提高穿孔设备效率约10%~15%；并且提高采装、运输设备效率约10%~15%。
另一种方法则是指工作面残留有爆堆情况下的多排孔微差爆破。碴堆的存在，为挤压创造了条件，能够有效的延长爆破的有效作用时间，多排孔微差挤压爆破微差间隔时间比普通微差爆破大30％～50%为宜，我国露天矿常常用50～100ms。
与多排孔微差爆破相比，多排孔微差挤压爆破：矿岩破碎效果更好，并且爆堆更集中。对于采用铁路运输的矿山，爆破前可以不拆道，从而提高采装、运输设备效率。但其炸药消耗量较大；并且对工作平台的要求更大，爆堆高度较大，可能影响挖掘机作业的安全[3]。
结论：爆破技术的科学应用是露天采矿安全的首要保证，具有较高的现实意义，要对炸药的使用进行合理分析，采取可行性较高的露天采矿边坡控制性爆破技术，进一步推动我国矿产事业发展。
参考文献：
[1]冯壮雄;.露天矿山开采边坡处施工控制性爆破技术探讨[J].工程建设与设计,2019:216-218.
[2]孙雪东.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,2018:127-128.
[3]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,2018:42+75.