露天采矿边坡爆破问题分析

露天采矿边坡爆破问题分析

徐飞飞

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摘要：我国地域辽阔，在煤矿开采方面，具有悠久的历史。煤炭资源的开采领域随着人们对煤炭资源的需求逐渐增大，开采难度也呈深化趋势，再加上矿井环境复杂，对于采矿工程中的技术要求越来越高，如何确保采矿过程中的安全，是采矿企业有待解决的问题之一。因此，采矿企业要深入了解采矿技术，结合不同的采矿环境及矿种，合理选择采矿技术，以此保证施工的顺利开展。

关键词：露天采矿；边坡爆破；问题分析

引言

尽管露天矿的开采条件不是很复杂，但想要确保具有良好的开采效果，需要具有科学的开采工艺和先进的开采设备作为支撑。随着对相关技术和设备的不断研究，主要新型工艺与设备逐渐投入到了露天矿的开采中，且有效促进了露天矿的高效开采发展。而拉斗铲无运输的倒堆工艺就是一种高效开采的技术，此工艺和设备如何在露天矿开采中实现，就是本文主要研究的内容。

一、露天开采概述

露天开采在金属矿山开采中曾经占据了主导地位，就目前而言，我国铁矿石总产量的90%都是通过露天开采获得的。露天开采技术主要有以下4种方式：1）露天陡帮开采。采用这种开采方式时，开采初期的岩层剥离量相对较小，基础建设少，而且建设的速度快，周期短，优势明显，因此，得到了迅猛发展。2）间断-连续开采。这种开采方式是利用电铲装载矿石，由汽车将工作面采出的矿石运输到破碎机位置进行破碎，再结合胶带运输机运出，比较适用于深凹露天矿的开采。1997年，齐天大山铁矿建立了矿岩破碎-胶带运输系统，该系统能够在采场区域内实现自由灵活移动，提高了开采效率3）高台阶采矿。以科学技术的发展为驱动，露天采矿设备的大型化使高台阶采矿技术得以出现，对比发达国家，我国对高台阶开采技术的研究起步较晚，台阶高度一般约为14~15m，但是最近几年，随着装备技术水平的提高，使10m3以上的大型采掘设备得到了推广，也为高台阶采集技术的应用提供了良好的技术保障。4）穿爆技术。在露天采矿中，一般情况下会使用浅钻或者牙轮钻，在设计位置钻孔，埋入炸药后，进行爆破开采。比较常用的爆破技术有挤压爆破、孔内微差爆破、大爆区尾插爆破等，能够对爆破减振以及难爆破矿岩的破碎块度问题进行解决。

二、露天采矿边坡控制性爆破施工中存在的问题

2.1边坡爆破的方案缺少合理性

边坡爆破震动会影响边坡周围岩石强度，如果边坡稳定性较低，会对露天采矿产生影响。从实际情况来看，在边坡爆破施工前，如果并未制定科学边坡岩体方案，会阻碍露天采矿正常施工，也会对经济效益产生一定影响[1]。

2.2边坡爆破的钻孔质量不符合相关要求

露天采矿作为爆破施工中的重要组成部分，在爆破施工前，还应该对边坡进行有效控制，如果边坡高度超出标准，边坡角度狭小，钻孔质量将有所提高。但是从实际情况来看，边坡爆破的钻孔质量时常会与边坡高度及角度存在偏差，这样不仅会影响爆破质量，也会影响采矿的顺利进行[2]。

三、露天采矿边坡爆破技术

3.1网路连接与起爆

预裂（光面）爆破起爆网络宜用导爆索连接，利用导爆索的高爆速可以将孔内间隔的药卷连接起来实现同时起爆。导爆索网络的敷设要严格按照设计的方式和要求进行，连接时必须从最远地段开始逐步向起爆点后退。在敷设和连接导爆索起爆网路时，要注意以下几点：（1）同一导爆索网路中，应使用同一工厂生产的同一牌号导爆索，以免由于起暴力、感度、爆速差别而发生拒爆现象。（2）导爆索使用前应进行外观检查，包缠层不得出现松垮、涂料不均、折断以及油污等不良现象，对质量有怀疑的段应当切除，集中销毁。（3）普通导爆索不能在烈日下长时间暴晒，防止内外层防潮涂料溶化深入药芯使药芯顿感。（4）在敷设过程中，防止导爆索折角、打结、挽圈，并尽量避免交叉。（5）搭接导爆索网路时，搭接长度不能小于15cm；支索搭接方向任何时候都不能与干索爆轰波方向夹角大于90°。（6）用电雷管正向起爆导爆索，即雷管聚能穴应朝向导爆索传爆方向。为了降低导爆索爆炸时产生的噪声和空气冲击波，应该用岩粉将导爆索掩埋。预裂孔先于主爆孔150ms起爆。

3.2选择装药结构要具有合理性

在进行爆破施工时，装药结构的不同会产生不同的效果，使用不耦合装药结构，能够减少孔壁与爆破药柱的接触面积，自然也会降低对周围岩壁所造成的影响，并且能够提升边坡的稳定性和安全性，进而能够获得良好的爆破效果。起爆体加工必须在装药点逐孔加工，不允许事先加工；雷管事先检测，不合格雷管做退库处理。起爆体必须在装药位置，不得进行抛装或抛送。回填料应是黏而不散的土或是土砂混合物料。当风力超过五级、雷雨、夜间或政府职能部门的行政决定不许可时，禁止进行装药连线作业。当最小抵抗线的变化大于15%时，应做重新钻孔或弃孔处理。爆破技术人员或爆破员进行装药、连线等爆破工序作业时，必须着不产生静电的服装，所用器械仪表必须满足安全的要求。所有炮孔装药后都应进行填塞，不应使用石料和易燃材料填塞炮孔，不应捣鼓直接接触药包填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。分段装药的炮孔，其间隔填塞长度应按设计要求执行。发现有填塞物卡孔应及时进行处理，可用非金属杆或高压风处理，保证爆破施工得以顺利进行。

四、解决露天采矿边坡爆破问题的措施

4.1提高企业的安全科研水平，优化各种技术

随着我国科学技术的迅速发展，借助科学技术来降低安全事故的频发率，能够有效提高采矿企业工作的安全系数。因此，要加强安全技术的研究，重视科研成果的应用，将科学技术应用到安全生产中，对于采矿企业来说，必须在技术上给予充足的物力、财力支持。科学技术是第一生产力，依据这一原则，采矿企业需充分意识到科学技术对企业的发展起着关键作用，因此，采矿企业需要积极改善施工环境、施工工艺等，不断优化各种技术，实现施工单位在更安全的环境下进行高效的出产，在根本上避免安全事故的发生进而提高施工单位的整体效率。

4.2加强露天采矿设备的智能化

在新时期环境下，信息技术以及电子工程得到了迅速发展，诸多先进技术与设备在采矿活动中得到了运用，推动了露天矿的智能化开采。如在车载的监控系统内运用智能技术，可以对采矿的设备实现实时监控，对设备运行的数据及时和准确分析，若数据分析发现设备存在异常的数据，就会自动发出相应警报，便于设备检修和维护工作的开展。同时，在矿区的车辆调度管理中智能技术也得到广泛运用，借助此智能化的系统能够全面和实时了解矿区内的车辆实际状况，便于对车辆开展合理调度，从而提升运输工作效率。另外，矿区内卫星定位和智能技术得到了运用，两者的有效结合为开采工作提供了便利，有效提升矿区地表的测量的精度和效率。

结束语：

在进行爆破方案时，应综合分析矿山地质条件及所爆岩体的主要力学性质和主要参数，在理论分析及经验公式计算的基础上，确定爆破方式及相关参数，通过现场试爆，观察边坡预裂孔出露情况，进一步优化爆破参数，以取得边坡“不欠爆不超爆”的爆破效果，确保露天边坡的长期稳定。

参考文献：

[1]吴子雍.露天采矿边坡控制性爆破施工技术探析[J].中国新技术新产品,2019(21):73-74.

[2]周禹安.关于露天采矿边坡控制性爆破施工技术的探讨[J].建材与装饰,2019(31):236.

[3]张韶玉,廖慧懿,杨青源,井庆文.露天采矿场的控制爆破技术[J].科技风,2019(06):108.

[4]闫重甲.露天采矿场的控制爆破技术[J].城市建设理论研究(电子版),2019(05):72.

[5]兰学先.露天采矿边坡控制及爆破中问题的分析[J].新疆有色金属,2013,36(S2):61-63.