摘要:随着露天开采爆破技术的不断发展,复杂环境下露天爆破施工技术已经成为研究的热题,复杂环境下露天开采面临的问题多种多样,从开采前期的准备阶段到装药、堵塞,到最后的起爆阶段,其中的所包含的施工技术值得探讨。
关键词:复杂环境;露天开采爆破;施工技术
本文先介绍了复杂环境下露天开采过程的基本特点,现阶段我国露天开采爆破施工的发展现状以及常见基本问题;接着写出了复杂环境下露天开采爆破施工的基本流程,包括装药、堵塞、警戒及起爆;最后针对不同的常见复杂环境写出对应情形下常用的爆破施工技术,以及防护措施,总结爆破过程中产生的危害,本文以噪音为例,解释危害产生原因及控制保护措施。
一、复杂环境下露天开采爆破施工基本概述
1.1露天开采复杂环境的概念及其分类
露天开采本身就易受到外界环境的影响,复杂环境包括不同的地理地质、开采地势、气候环境等,可想而知,对于开采爆破施工技术要求更为严格和苛刻。除此之外,露天开采的目的不尽相同,对于露天爆破程度的要求也不同,对于爆破能量和爆破规模必须得到更加严格的控制。
常见的复杂环境包括高低悬殊、囊括温度不稳定区等的孤岛环境,即中深孔结合爆破;露天开采爆破100m范围内存在居民区且爆破深度不超过20m的爆破等受限制环境,即中深孔爆破;露天开采爆破临近河床,可能造成渗水,一般使用逐孔、预裂爆破。
1.2露天开采爆破施工技术的发展现状
现阶段,开采公司对露天爆破施工阶段的投入资本较小,比较理想的认为,得到自身所需要的产物岩石或是煤矿,其它对于外在环境的影响可以不加考虑,在现场进行爆破时,没有提前制定爆破计划,不能完全将所有复杂环境的影响考虑在内,施工人员依据之前的爆破经验,缺乏灵活变通,我国的露天开采爆破施工技术仍然处于比较感性的状态,停滞不前。
二、露天开采爆破施工基本流程
不论是开采煤矿或是岩石,进行露天开采爆破时,其基本流程大致相同,即包括前期的爆破准备阶段和后续的起爆阶段。
2.1露天开采爆破施工前期准备阶段
露天开采爆破前应先进行爆破方案的制定,根据不同的地势,选取爆破地点,决定爆破所需炸药的种类和数量,爆破工作的前期准备工作可以说是露天开采爆破施工技术中重要的一环。其主要过程包括装药、堵塞、以及联网等,不同爆破状态或温度对于技术流程要求不同,先后顺序也可能改变。
装药阶段需要根据不同的爆破面积填充适量重量的炸药,此外,还需要设计炸药的包装结构,保证爆炸的充分进行,避免炸药的浪费。容纳炸药的孔也不同,常见的由有深孔、浅孔,炸药的堵塞决定了炸药燃烧到大面积爆炸时间,例如,在岩石爆破中,炸药的堵塞决定了岩石的开裂程度,直接影响最后的开采效率,开采爆破施工中每一个技术都十分重要。
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2.2露天开采爆破施工起爆阶段
开采过程的爆破过程是整个施工技术的核心,一般来说,炸药都依靠雷管引爆,整个起爆过程危险系数较高,对于施工人员的心理素质和职业素质要求都极高,施工人员要正确按照操作规范执行,抛弃侥幸心理,保证爆破过程的顺利进行,同时也是对自己生命负责。除此之外,对于同一时间不同区域的爆破过程,要保证区域之间的爆破配合,前后起爆时间要严格控制,整个爆破过程的时间要精准控制,防止出现爆破“后遗症”,最大限度提高爆破效率。
三、不同复杂环境下露天开采对应的爆破施工技术要点
3.1“孤岛”复杂环境
“孤岛”环境的典型特点是开采周围区域海拔相差较大,并且有大范围的高温火区,在这种交替复杂环境中露天开采,开采的安全隐患较大,针对这种环境常用的施工技术是将相差较大的地势之间采用斜坡连接,如果开采周围岩石硬度较大时,采用钻孔爆破法形成10m左右台阶高度延伸,逐渐降低总体地势的高度,从而达到爆破剥离高度,根据不同高度的地势情况,在地势较高的区域使用深孔爆破,地势较低区域使用浅孔爆破,整体采用深、浅孔爆破结合技术。除此之外,为了避免炸药在高温区产生影响,爆破同时要在该区域及时进行水浴降温。
3.2“临近河床、居民区”综合复杂环境
首先用预裂爆破将爆破区域与临近河床之间联系切断,为降低预裂爆破的空气冲击波采用分段延期起爆。主爆破区则采用逐孔爆破技术。钻孔直径取决于现场施工的选型,钻孔深度需大于主爆破区深度;而爆破的布孔方式及孔网参数,采用三角形布孔方式,垂直钻孔。炸药单耗及单孔装药量根据岩石性质,结合周围环境的条件的限制情况选用露天岩石散装炸药,填充高度根据实际试爆情况进行选择。此外,主爆破方向控制在与居民区相反的方向上进行起爆,保证居民区安全。
不论哪种地理自然复杂环境,不论那种爆破技术,其本身的实现存在一定的危险性,并且都存在爆破危害,比如飞石、粉尘、震动、噪音、冲击波、有害气体等等,其中深孔爆破相对于浅孔爆破,生产效率高,且安全程度强,应避免浅孔爆破技术的使用。爆破危害都是在炸药爆炸的一瞬间产生的,以噪声为例,爆破产生的噪声对于现场施工人员的身心以及周围生物都存在影响,爆破产生噪声强度甚至会波及周围岩石结构,影响爆破施工进行,基于此,施工方需要严格按照噪声标准执行,选择适宜的傍晚进行爆破,保证施工人员的身心健康,爆破炸药的用量是噪声强弱的决定因素,也是施工部门需要重点考虑的问题。
四、结束语
综上所述,复杂环境下露天开采爆破施工工艺要点诸多,爆破施工体系也在不断完善,但是爆破施工过程中仍然诸多问题,施工部门需要根据自身的具体情况,预先对开采地进行勘测,分析复杂环境下地势特征,选取合适的爆破流程和方案,做好爆破过程的前期准备工作,爆破危害的避免和解决同样是爆破施工的主要技术,尽量降低爆破成本,提高生产效率。
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论文作者:肖克华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/11
标签:露天论文; 环境论文; 炸药论文; 施工技术论文; 地势论文; 岩石论文; 过程论文; 《基层建设》2019年第5期论文;