摘要：露天采矿场边坡爆破施工时，爆破施工方案对施工人员的安全和采场的生产效率有直接影响，设计过程中要有效清除其干扰因素。在露天采矿边坡控制性爆破施工环节中，需要采取科学的斜孔预裂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完整性和稳定性，提高爆破质量与施工效率，确保采矿作业的高效稳定进行，促进露天采矿场生产效益的提升。
关键词：露天采矿；边坡控制；爆破施工；优化措施
引言
安全生产重于泰山，露天矿的开采相比井下作业要简单，但是安全生产责任却同等关键与重要，边坡施工及爆破作业的相关问题，无论是隐性问题还是显性问题，都必须引起企业管理层的高度重视，尤其是安全生产监督管理部门和生产矿长，必须秉承严谨务实的态度来完成相关工作，为广大职工创造安全的生产环境。
1露天矿山边坡爆破现状
露天采矿边坡爆破作业现状主要表现为两点：（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、科学的爆破施工设计，部分企业为节省费用，不重视边坡控制爆破施工设计，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露天采矿边坡控制性爆破施工技术的具体应用
2.1选择合理的爆破方案
在露天采矿工程中，实现边坡安全控制爆破的措施有两大类。第一类，调整主爆区爆破方案，减少主爆区爆破对边坡产生的不良影响。如：调整主爆区临空面方向、调整主爆区最大单响药量、调整起爆顺序和起爆时差、改用低爆速炸药等。第二类，采用预裂爆破、光面爆破、缓冲爆破等特殊的控制爆破措施，对即将形成边坡的岩体形成直接保护。在实际工程应用中，第一类措施需要在矿山整体施工进度计划安排时就周密考虑。（1）各台阶工作面的推进方向在一定程度上决定了爆破作业临空面的方向，一般来说，临空面的反方向是爆破振动最大的方向，施工中要避免爆区背对要保护的边坡；（2）爆破振动产生的危害和一次起爆的炸药量有直接关系，单响药量越大振动危害就越大，所以爆区最大单响药量一定要控制在允许范围内；（3）调整起爆顺序和起爆时差的本质是为了改变爆破过程中后响炮孔的临空方向和最大起爆药量，从而实现减小对边坡产生的危害。另外从理论上来说，爆破产生的振动危害是以能量波的形式作用在边坡处岩体上的，所以采用一定的起爆顺序和起爆时差，可以利用波干涉原理让能量波产生波峰和波谷的抵消，从而减小爆破振动，但这需要专业的实验和精准的计算设计，在露天矿大规模施工中并不适用。（4）低爆速炸药爆炸形成的振动危害相对较小，在条件允许的情况下建议考虑。第二类措施（尤其是光面爆破和预裂爆破）在铁路、公路、水利等各类边坡爆破施工中均有较好的应用。由于矿山边坡相对铁路、公路、水利等工程来说边坡工程量一般都很大，且矿山边坡在露天矿闭坑即完成使命，服务年限远没有铁路、公路、水利等各类边坡的年限长，特别是近年来分期开采、陡帮开采等开采方法的普遍应用，使得大多数矿山边坡的服务年限在一定程度上缩短，所以矿山边坡爆破在利用这三类控制爆破形成边坡时又有自己的特点，主要表现在对施工整体进度和成本的考虑以及对形成的边坡质量要求没用像其它工程那样苛刻。
2.2边坡孔装药结构
在采用预裂爆破和光面爆破时，为达到预期效果，需采用不耦合装药进行施工作业，不耦合装药能够有效降低爆破药柱与孔壁的接触，减少不良影响。加之部分震动波的作用影响，使得岩石位置受到受拉力的影响，更容易产生贯通劈裂缝隙。在施工作业时，采用轴向空间间隔分段装药技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现场具体做法是：使用胶带，以间隔的形式，将预裂药柱绑扎到导火索上再吊入孔中。另外，随着爆破炮孔深度的持续增加，使得炮孔深部岩石土体的初始应力随之增加，孔底部的夹制作用大幅增加。具体实施中，为克服夹制作用，底部装药作业时要结合炸药特性，适当加强装药，但应做好装药长度的把控。
2.3爆破降振技术
在边坡控制性爆破作业中，为保证作业的安全性，要特别注重爆破对边坡稳定性影响的检测。通过检测改良深孔爆破作业施工参数，明确不良地质的爆破震动实际响应情况，利用检测结果进一步采用爆破降振技术措施，进而为采取有效控制措施提供有力依据。在大量使用炸药的环节，由于药量较大，爆破产生危害风险较大，因此必须要严格落实安全防护措施。在逐孔爆破作业中，虽然爆炸使用的炸药量不大，但有可能会使能量波叠加，所以也是把控的重点。通过采取具体的措施，最大程度上降振，保证施工作业安全开展。
3边坡控制及爆破中的优化措施
根据现场情况制定边坡控制措施，从而缓解爆破效果带来的对作业面的生产影响，是目前边坡控制的主要可行性措施。就技术手段来说，边坡控制措施执行过程中并不需要考虑量化性任务的执行，毕竟即便是在同地质条件下，地形地貌特点也可能受资源的影响，存在发生瞬变的可能性，但是这些措施的执行，无疑是保障露天采矿的最佳措施。
3.1加强爆破施工机械的管理
国家对于爆炸物和爆破施工机械有强制性的标准与要求，在执行过程中，需要参照作业面的实际地形地貌进行严格管理，特别是针对机械设备的执行参数，必须达到相关规定要求，在完成相关部门的复检后才允许入场进行爆破施工作业。作业面安全管理员、监督员在做好相应防护措施之后，要对爆破施工机械作业过程进行监督和记录，客观条件允许情况下，还可以借助音视频采集系统对爆破作业面的预设工作进行影像原始数据的记录，以便于在归纳、总结爆破工作经验的同时，为边坡稳定性对比提供有效的样本分析数据。
3.2加强爆破质量的管控
同一位置的爆破效果非常不稳定，这是因为装药受到炮孔的影响，深炮孔在装药时容易出现药柱，小炮孔则因无法装置足够的炸药而导致底盘抬高。在爆破作业执行过程中，除了要严格执行预设爆破方案外，还必须结合作业现场的实际需要，有针对性的优化爆破方案。目前，绝大多数露天矿采用预裂爆破施工方式，预裂爆破施工原理是在边坡轮廓线爆破出一条裂缝，并在深孔爆破后沿预裂面形成一个光滑的边坡。这个方案的执行，可以在一定程度上降低爆破产生的地震波对固有边坡的影响，同时减少对周边环境的影响。这样可以降低处于“S”形和“螺旋形”作业面受到的波及与影响，使地震波最远波及范围内的作业区基本不受到太直接的干扰与影响，按照预设生产进度完成采矿作业。神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天矿位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗，地形地貌特点简单，经过技术人员的不懈努力，在边坡控制上实现了多种技术突破。目前，黑岱沟煤矿的所有入场作业机械都安装了GPS定位系统，这些系统全部受中央控制平台的远程控制管理，一旦这些设备进入预设的边坡管理安全范围之后，不仅会直接向设备发出有效预警，而且还会借助语音传输平台向操作员发出强制性预警指令，最大限度地降低了作业机械设备对边坡防护措施的影响。在启动爆破作业过程中，除了爆破工程机械课可以入场施工之外，整个作业面都会根据精确计算好的爆破效果波及范围，制定不同等级的安全区域，在完成爆破作业之后，还会重新评估所有作业面边坡的安全系数，极大地提升了爆破质量。
结束语
在爆破作业中，矿产地的地质构造对该技术有直接影响，要根据矿产地的具体情况，制定相应的爆破技术方案，确定开孔数量、孔距、炸药量等关键问题，才能提高工作效率。因此，爆破技术是否合理直接影响我国经济建设中资源、能源的供应，直接影响着我国经济的发展。
参考文献：
[1]何金保，明星，宋玉庆.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，2017，08：177-178.
[2]舒继森.露天煤矿边坡稳定关键影响因素及边坡治理与采矿一体化方法研究[D].中国矿业大学，2009.
论文作者:陈朗,赵瑜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/22
标签：作业论文; 露天论文; 措施论文; 露天矿论文; 炸药论文; 矿山论文; 药量论文; 《基层建设》2018年第36期论文;