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露天采矿边坡控制爆破施工技术探讨

尹俊 张建欧
  
安家(建筑与工程)
2022年28期
云南黄金矿业集团股份有限公司 云南 昆明 650000

摘要:爆破是露天采矿的常用工艺,其直接关系着矿区边坡的稳定性和采矿作业的安全性。 本文在阐述合理应用 爆破技术必要性的基础上,分析当前露天采矿爆破施工和技术要点展开分析, 期望能优化爆破采矿工艺应用,保证采矿 效率质量和安全性,继而推动采矿行业的有序发展。

关键词:采矿行业;露天采矿;爆破技术;边坡控制

作为露天采矿的常用工艺,爆破施工具有采矿效率高、爆破方式灵活、适用性强的特点,其能有效满足新时期高效 率的露天采矿需要。 但要注意的是,在爆破采矿施工中,若爆破工艺控制不合理,爆破参数控制不当,则容易对露天矿区 的边坡造成影响,引起矿区边坡失稳 问题,这严重的威胁着采矿人员的生命安全。 基于此,在露天采矿实践中,还应从 边坡控制的角度出发,注重爆破施工技术要点的精准把控。

1 露天采矿中合理应用爆破技术的必要性

矿产资源多埋藏的地下,采用常规工艺技术开展采矿施工,本身具有施工效率低下的特点,基于此采用特制的炸药 进行爆破成为矿产资源采集的常用方式, 这一方式在露天采矿中的应用较为广泛。 从露天采矿实际来看,合理使用爆 破技术的必要性表现为:一方面,露天采矿爆破施工本身具有较强的专业性、综合性和复杂性, 在具体爆破中,其不仅需 要重视爆破孔的有效设置,而且需合理地控制爆破参数,此外还需将爆破安全纳入考虑范畴之内。 在露天采矿初期阶 段,重视最优爆破工艺的应用,能有效提升采矿的效率。 另一方面,在过去露天采矿中,采矿人员人虽然使用了一定的爆 破工艺,但对于该技术的应用控制不规范,致使露天采矿中出现边坡失稳等问题,影响采矿人员的作业安全。 可见精准 控制爆破工艺技术是露天采矿中安全管理的实际需要。 此外,从长远发展效益来看,合理控制露天采矿工艺技术,还能 创建全新的采矿工艺模式,实现露天采矿成本、效率、质量、安全与生态效益的有机统一[1]。

2 露天采矿爆破施工常见问题

步入新时期以来,社会工业发展迅速,工业生产中对于矿产资源的需求量不断增加,这间接性地推动了采矿工艺的 创新与发展。 露天采矿实践中,爆破采矿凭借着自身独有的优势得到了广泛应用。 但结合当前采矿实际可知,露天采 矿爆破施工中尚存在诸多问题: 其一,采矿作业本身具有较强的专业性、综合性和复杂性,其需要重视矿区环境的系统调查,以此来选择合理的爆 破位置。 但现实情况是,一些露天矿区在爆破施工前未能及时调查周围环境,致使施工中出现地质震动、山体滑坡、 大规模飞石等问题,严重地影响了项目爆破施工的安全性。 其二,科学开展露天矿区爆破施工,还需重视爆破施工方案 的系统设计,尤其是在矿区边坡稳定性设计中, 除岩体强度、走向、完整性外,还需对其节理发育、物理学新能进行有 效分析。 目前,受前期勘察不到位等因素的影响,当前露天采矿爆破施工的工艺应用上存在较多问题, 尤其是在边坡稳 定性控制层面,当前工艺应用对边坡稳定性控制的效果不够理想,增加了采矿施工的风险性。 其三,现阶段,露天采矿爆 破技术本身具有多元性的特点,爆破技术的选择和应用对于采矿效率、质量、安全和生态效益具有积极作用。 目前, 一些矿区在施工中所选择的爆破技术较为滞后,这使得爆破技术控制不够规范。 如有在具体爆破技术应用中,钻孔质 量对矿区爆破的整体质量具有较大影响,但一些矿区在爆破钻孔施工时出现了台阶高度过高、炮孔长度较大、边坡角 度过小的问题, 这严重的影响了钻孔和装药的效果,影响了爆破施工的整体质量。

3 基于露天采矿边坡控制的爆破施工技术要点

3.1 爆破方案设计要点 爆破方案的选择设计对于露出采矿工作开展具有深刻影响。 目前,露天采矿作业中常见的爆破方案包含了两种基 本形态,一是调整主爆破区,减少其对周围环境的影响, 二是基于预裂爆破、缓冲爆破等特殊方法进行爆破技术的优化, 确保施工安全性。 主爆破区调整时,先应重视台阶方案的调整,并以此为基础,确定爆破工作的临空方向,这样能有效避 免爆破施工对边坡影响。 另外在爆破威力控制中,还需重视单响药量的控制,避免单响药量过多、爆破了过大对矿区 边坡造成影响。 在优化爆破技术过程中,应认识到于预裂爆破、缓冲爆破等方式的应用会增加一定的爆破采矿成本, 但是其本身具有连续性、高效性、安全性,在具体的采矿作业中,应结合前期的勘察结果,重视爆破技术的合理选择, 最 -2- 大程度的减少对于边坡的影响,确保采矿作业的安全性[2]。

3.2 装药结构优化

爆破采矿作业中,采矿效率及安全性受装药结构的直接影响。 新时期,基于采矿边坡控制要求,在装药结构优化中, 应重视以下要点:其一,在具体爆破方案下,应结合实际情况,重视不耦合装药结构的应用。 该装药结构能在减少炸药与 孔壁接触面积的基础上,将炸药的爆炸效果控制在预期范围之内,这大大缓解了对周围环境的影响。 其二,在间隔材料 选择中,还应重视胶带的规范使用,在胶带作用下,实现药柱和导火索的连接, 并将连接结果放置在炮孔中,这样能有效 满足爆破的效果,确保矿产资源开采的效率和质量。 其三,在实际爆破中,随着爆破孔的加深,炮孔深处岩石所受到的初 始应力会不断增加,这影响了爆破的整体效果, 对此在控制爆破孔深度的基础上,重视炸药特性的合理选择,以此来实现 爆破时初始应力的控制, 提升整体控制效果。

3.3 重视降振技术应用及新技术融合

露天采矿爆破施工本身具有较强的危险性,这种危险最直观地表现为爆破施工地矿区边坡的稳定性具有较大影响, 而边坡稳定性的下降会威胁作业人员的生命安全。 爆破采矿施工中,通过对边坡稳定性的检测和分析,能为整个爆破 工作的安全管理提供有效参考,确保采矿的科学性、高效性和安全性。 要注意的,在爆破采矿中确定边坡稳定性系数 后,还应深化降振技术在爆破采矿施工中的应用,科学合理地制定降振技术方案,减少爆破施工所带来的负面影响。 譬 如,采用逐孔爆破施工时,采矿过程中极易出现振动波叠加的问题,对此应结合振动波叠加的实际情况,科学设计降振技 术,减少矿区爆破作业的危险性。 值得注意的是,步入新时期以来,人们对于采矿的效率和安全性提出了更高要求,故而 基于边坡控制要求实施露天爆破采矿时, 需对原有的技术进行优化和创新,并注意实现多种先进技术的融合应用,以此 来提升露天爆破采矿的效率性与安全性。 譬如,在矿区爆破施工中,传统的药卷安装方方式存在较大困难,整体安装效 率较慢,且危险性较高; 对此施工人员可对其具体的安装方式进行优化,该环节中,要求利用运输工具进行药卷的安装, 并且在实际安装中,应重视传感器的规范安装,在传感器的作用下,进行重要用量、药卷放置情况的有效分析, 以此来保 证爆破作业控制的精准性,实现爆破施工效率与安全性的有机统一[3]。

3.4 穿孔作业创新

作为露天矿区爆破施工中的重要内容,穿孔作业对于后期的爆破施工效果具有深刻影响,并且直接关系着矿区边坡 的稳定性。 对此在项目爆破初期阶段,应对穿孔作业的内容进行优化和创新。 一方面,工作人员在考虑矿山实际情况 的基础上,应重视孔网参数的系统控制,为爆破炮孔质量控制奠定良好基础。 另一方面,在穿孔质量控制中, 要求由专 业人员完成穿孔施工,并且在实际穿孔中,应通过该现代传感器技术进行穿孔质量检查, 对穿孔不合格的炮孔进行整改, 确保露天爆破采矿工作的有序开展,

3.5 优化起爆网络

要进一步提升露天矿区爆破施工质量,确保矿区边坡稳定性、安全性,还能够注重起爆网络的优化和创新。 以风 化岩和泥岩环境为例,其在爆破过程中很少会产生巨大的石块,在此类岩土条件下组装起爆网络时, 可以使用采用逐排 孔内微差起爆的方式进行处理,以此来达到简便工艺的目的。 当矿区存在坚硬的碳酸锰矿石环境时,其在爆破后容易 出现较大的石块,在起爆网络优化中, 可重视斜线顺序起爆方式的应用,这样能在提升炮孔临近系数的基础上,大大加强 对岩石的破碎作用, 进而保证爆破效果,为后期的矿石采装提供便利。 要注意的是,在新时期的爆破施工中,还应重视 预裂控制爆破、孔内微差起爆等方式应用,减少爆破施工对边坡稳定程度的影响,保证露天矿区爆破采矿的综合效益。

4 结语

爆破工艺在露天采矿施工中应用广泛,规范化的控制爆破工艺技术要点,能有效减少爆破施工对矿区边坡稳定性的 影响。 新时期,人们只有充分认识到露天采矿边坡控制爆破技术的应用价值,深层次分析当前爆破施工问题, 并从矿区 边坡稳定性控制角度出发,进行爆破工艺的系统控制和优化,这样才能有效提升露天矿区爆破施工的效率和质量, 保证 矿区边坡稳定,进而促进采矿行业的健康、可持续发展。

参考文献

[1]孙志龙.露天采矿边坡控制性爆破施工技术分析删减[J].世界有色金属,2021(2):75-76.

[2]袁志平.露天矿山开采边坡处施工控制性爆破技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2021(13):1158.

[3]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.

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