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摘要：爆破工程是矿山工程建设中非常重要的一项工作，而爆破振动产生的负面效应又是矿山爆破中不可避免的问题，因而，在爆破工程中，准确分析爆炸应力波的传播规律和对环境的影响具有深远的意义，这对于爆破设计和优化施工以减小爆破震动危害来说非常重要。爆破振动问题对作业面、生产效率和设备利用率的影响比较严重，因此，本文针对性分析了露天矿山爆破振动的影响因素及控制措施，以期为露天矿山的顺利开采提供保障。
关键词：露天矿山；爆破振动；影响因素；控制措施
引言
随着社会的不断发展以及人民生活水平的日益提高，我国对矿产资源的需求也在日益增加。爆破作业是露天矿山开采的重要组成部分，然而爆破振动不仅会对周边构建筑物、设施设备产生破坏，还会导致矿坑的边坡失稳、滑坡等灾害发生。只有严格控制爆破振动带来的负面影响，才能减少露天矿山爆破施工中安全事故的发生，切实保障人民的生命和财产安全。
1爆破地震波的产生
露天矿山爆破振动效应主要是指炸药爆炸所产生的能量绝大部分用于药包周边岩石的压碎和破坏，所剩的爆炸能量不会再对岩石产生更大的破坏，但是它会使得岩石质点发生弹性振动，这种弹性振动会以地震波的形式不断向外扩散，从而对周边环境造成不同程度的影响或破坏。地震波由若干种波组成，根据波传播的途径不同，波可以分为体积波和表面波两类。体积波会使介质产生拉伸和压缩变形，因此药包周围岩石产生爆破破坏主要是体波造成的；而表面波的主要特点为振幅较大、频率较低、衰减较慢、振动的时间较为持久、携带的能量较大，表面波是爆破地震形成的主要影响因素。
2露天矿山爆破振动的影响因素
2.1可控影响因素
所谓可控影响因素，就是可以对露天矿山爆破振动控制的因素，有效避免和降低露天爆破振动的损失，可以有效地提升露天矿山的爆破效率。就现阶段露天矿山爆破振动的可控性影响因素来说，有爆破中炮孔直径、炸药单耗、孔网参数、间隔时间等。其中爆破中炮孔直接主要受到台阶高度、岩石破碎程度、钻孔机等方面因素的影响。因此，要控制爆破中的炮孔直径，只需要对这几方面因素进行有效地控制；而炸药单耗是否合理将会直接影响到露天矿山采矿的效率，炸药单耗受到爆破目的以及岩石的可爆破性等因素影响。因此，要结合实际情况来对炸药单耗量进行合理地控制。
2.2不可控影响因素
所谓不可控影响因素，就是一些无法预测、无法控制的因素，对露天矿山爆破控制产生的影响也是无法预计的。就现阶段露天矿山爆破工作中，存在的不可控振动影响因素有地质条件以及地形条件。地质条件为露天矿山爆破区域岩石的孔隙性、节理构造以及岩石的风化程度等，这些因素都会影响到岩石爆破后破碎程度；另外，地形条件取决于露天爆破区域地面的平整性、高低起伏的特征等，这些都会对爆破过程中的振动波主频、幅值以及频率范围等产生一定的影响。
3爆破振动控制措施分析
爆破振动危害控制的方法大致可以分为三种：首先针对爆源所采取控制措施从根源上施减小振动；其次对保护对象自身采取减振措施和加固措施；最后切断爆破地震波的传播路径。通过利用合理的微差时间进行干扰降振、严格控制最大药量（延期爆破时为同时起爆的最大药量）、改变爆破参数等有效措施来减小爆破振动效应，实现降低爆破振动的目的是较为常见且比较有效的控制手段。
3.1采用微差爆破
微差爆破又被称为毫秒爆破，它主要根据起爆时间的不同，将待起爆的炸药分成几个部分。这种起爆方式往往以毫秒级的时间作为差别，使待起爆炸药按照先后顺序依次爆炸，它可以有效增加自由面的个数，从而加大爆破振动传播过程中的能量损耗，并且其应力波的叠加也会切实减小爆破振动。当其余爆破参数选择合理时，其爆破效果也会得到进一步的改善。
3.2控制单段爆破的最大装药量
由于爆破振动强度的影响因素比较多，想找到非常具体的数学函数表达式来得出爆破震动强度难度非常大，目前国内使用最广的爆破振动强度的经验公式为萨道夫斯基经验公式：
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式中：V—峰值质点振动速度，cm/s；
Q—装药量（延期爆破时为单段最大装药量，齐发爆破时则为总药量），kg；
R—测点距爆源的距离，m；K，a—与爆破条件、介质有关的系数。
确定被保护建筑物的允许临界振动速度后，根据萨道夫斯基经验公式可得到一次爆破的最大用药量，即：
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如若一次爆破设计药量大于该计算值但又无其他降振方法时，就只能采用分段爆破，减少单段爆破的炸药量。
3.3采用预裂爆破形成隔离带
当需要保护的对象距爆源很近时，在爆源周边介质中可以设置一条预裂隔振带，或者也可以钻凿出不装药的单排或双排防振孔，也可以起到减振作用。如若介质为土层，可直接开挖减振沟，减振沟的宽度主要是以施工方便为原则，并需要尽量深一些，最好能够超过药包位置。预裂炮孔可以是单排，也可是双排，这样便可以降低爆破地震效应，但需要考虑预裂爆破时所产生的地震效应。用作减振的沟、缝与孔，需采取保护措施，防止充水，否则会降低降振效果。
3.4在爆破设计中可采取的技术措施
由于沿着最小抵抗线方向上的爆破振动强度最小，侧向居中，反向最大，同时最小抵抗线方向又是主抛方向，考虑到振动和飞石危害，通常将被保护对象置于最小抵抗线位置的两侧。
增加布置药量时的临空面和分散性，能够有效地减小振动速度公式中的Ｋ和值，从而有效控制爆破振动强度。
实践证明，如若选取低密度、低爆速的炸药，或减小装药直径，采用空腔条形和不耦合的药包，能够降低爆压峰值并且延长作用于介质的时间。当其它条件相同时，爆破振动的峰值便可得到有效控制。
3.5进行爆破振动监测
爆破作业过程中，需要进行爆破振动监测，以了解建筑物、设施设备和边坡坡面在爆破振动的作用下的动力响应，为安全分析提供较为准确的依据，有助于及时采取技术措施，确保被保护对象的安全。
4结语
综上所述，爆破作业是露天矿山开采顺利实施的前提条件，它将施工现场的整体矿岩进行松动和分离，为后续矿山开采的顺利进行奠定夯实的基础。但爆破振动也会对周围环境造成一定程度的影响或破坏，因此爆破作业时要结合施工现场的实际情况，选择合理的炸药类型，设置合理的孔网参数、单段最大药量、起爆方式、间隔时间和装药结构等，采取开挖减振沟和对重点部位进行加固保护措施，从而切实减少爆破振动给周围环境带来的不利影响，同时也为露天矿山开采效率的提升提供良好的保障。
参考文献
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