紫金矿业集团股份有限公司
摘要：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。
关键词：露天采矿；边坡；爆破施工
1露天矿山边坡爆破问题分析
（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。
2露天矿山边坡爆破施工措施
2.1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。
2.2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。
2.3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。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。
3露天采矿边坡控制性爆破施工技术的具体应用
3.1工程概况
为提升研究的实践价值，本文选择了某地典型斑岩铜矿热液蚀变型铜金矿床作为研究对象，矿化岩性为云英闪长斑岩与青盘岩化粉砂岩，岩体节理非常发育，整体岩石硬度为中硬～较硬型，节理裂隙均被石膏充填。岩性的蚀变程度从外向内依次为：青盘岩化粉砂岩→绢云母化云英闪长斑岩→钾化云英闪长斑岩，边坡开采的岩性过度则依次为：青盘岩化→绢云母化→钾化，目前边坡岩性以青盘岩化粉砂岩为主，其中钾化云英闪长斑岩的单轴抗压强度为60.5MPa、密度为268g.cm-3，绢云母化云英闪长斑岩单轴抗压强度为138MPa、密度为263g.cm-3、纵波波速为5088m.s-1、动弹性模量为71.6GPa，青盘岩化粉砂岩单轴抗压强度为135.1MPa、密度为271g.cm-3、纵波波速为5909m.s-1、动弹性模量为74.1GPa，，青盘岩化云英闪长斑岩单轴抗压强度为242.5MPa、密度为269g.cm-3、纵波波速为5613m.s-1、动弹性模量为71.6GPa。
3.2爆破参数选取
由于研究对象露天采场作业面积狭小，为保证正常生产必须保证一定矿岩存爆量，这使得边坡处爆破的爆破比例较高，现场采用的爆破器材主要有铵油炸药、防水炸药、起爆药卷、导爆索、导爆管，现有爆破参数如下所示：①主爆孔。主爆孔孔距、排距、单孔装药分别为7m、6.3m、250kg，正常情况下孔深、超深、平均填塞长度分别为14m、2m、7~8m。②缓冲孔。缓冲孔单孔装药、孔距、抵抗线分别为150kg、5m、5m，距预裂孔2m，一般情况下超深1.0m，下部涉及安全平台时为0.5m。③预裂孔。孔距、超深、线装药密度分别为2m、0.5m、1.25kg/m，底部装防水炸药7.5kg、使用导爆索绑扎起爆孔内炸药，需保证一次爆破孔数控制在60个以内。
3.3爆破资料分析
为了尽可能保障边坡控制性爆破施工技术应用质量，设法降低爆破振动、减小爆破后冲属于边坡控制性爆破施工技术应用的关键，因此主爆孔、预裂爆破、缓冲爆破的各项参数处理必须得到关注。
（1）炸药单耗分析。为计算现有爆破漏斗，分别开展了孔内炸药为集中药包、孔内炸药为延长药包情况下的计算，计算结果分别为：
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其中V1与V2、r1与r2、W1与W2分别为爆破体积、爆破漏斗半径、抵抗线，由此结合具体数据开展计算可直观发现，集中药包方式考虑爆破漏斗结果存在明显偏大现象，延长药包则与实际结果较为相近，结合2018年研究对象露天采场的各月爆破统计，如2月427爆破孔、226201m3爆破体积、0.475kg.m-3单耗，r1/m、r2/m则分别为6.86与5.82，而12月为761爆破孔、407876m3爆破体积、0.496kg.m-3单耗，r1/m、r2/m则分别为6.90与5.90，全年统计则为5499爆破孔、2912624m3爆破体积、0.491kg.m-3单耗，r1/m、r2/m则分别为6.86与5.82，结合数据开展深入分析，可确定先爆孔创造的自由面直接决定炮孔爆破最小抵抗线，因此可采用适当加大炸药单耗的方式降低后排孔的爆破后冲，围岩的破坏将由此大大下降。
（2）起爆方式和延时控制分析。结合原有起爆方式开展深入分析可发现，爆区总装药量与爆区最大单段药量成正比，而设法保证爆破能力的较好释放，即可较好满足生产需要，因此开展了不同起爆方式测振试验，在对比4孔起爆、逐排起爆、斜线起爆三种起爆方式后，可发现斜线起爆方式作用于边坡的后冲能量最小，同时控制单段药量为600kg、逐孔起爆，即可更好保证边坡控制性爆破施工技术应用质量。
（3）缓冲爆破和预裂爆破参数分析。作为减小边坡处单孔起爆药量、保护边坡、防止过大后冲的技术形式，缓冲爆破的应用需考虑缓冲孔与预裂孔距离的合理控制，二者间距为2m较为合适，而考虑到原有欲裂孔采用的钻机存在作业效率低、实际废孔率过高等不足，引入了与生产孔作业相同的设备并开展相关计算，得出干孔和水孔状态下的装药结构，但两者结构均需要控制一次爆破孔数。
4结束语
综上所述，在露天采矿边坡控制性爆破施工环节，需要采取科学的斜孔爆破与科学的装药结构，制定切实可行的爆破方案。这样才能合理控制露天采矿的边坡，提高爆破的质量与效率，确保采矿工程的高效稳定进行，促进露天采矿场生产效益的提升。
参考文献:
[1]露天采矿边坡控制性爆破施工技术探析[J].吴子雍.中国新技术新产品.2019(21)
[2]关于露天采矿边坡控制性爆破施工技术的探讨[J].孙雪东.世界有色金属.2018(10)