礦山爆破中溶洞的處理及勘測

摘 要：在施工的過程中，時常因為溶洞需要實行爆破工程，礦山爆破常常因為不知名的溶洞導致爆破效果不理想，有時會引起安全事故的發生。此時相應的溶洞探測器裝置就起到了極其重要的作用，對溶洞的位置和大小進行專業的探測，然后針對不同性質的溶洞實行不同的爆破措施。以此提高溶洞的爆破效果，保證施工人員的安全。本文就礦山爆破中溶洞的處理及勘測展開研究和分析。

關鍵詞：礦山爆破 溶洞 處理及勘測

中圖分類號：TD8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0131-01

礦山爆破通常采用工業炸藥進行，在一定的條件下，炸藥會快速的發生化學反應，產生大量的氣體，釋放熱量，對周圍的介質會產生強烈的機械作用，導致爆炸效應的混合物產生。不同性質的溶洞會對爆破效果產生不同的影響，這主要取決于溶洞的大小和溶洞的位置。因此，為了保證施工人員的安全以及保證爆破效果達到預期目標，在爆破前對于對溶洞的位置和大小進行專業的探測是非常有必要的。

1 不同大小的溶洞對于爆破效果以及安全的影響

不同性質的溶洞會對爆破效果產生不同的影響，其主要是受到了溶洞的大小和溶洞的位置的影響[1]。

對于小溶洞來說，其位于孔低，且直徑和高度均小于0.5 m，進行標準的裝藥就能夠很好的解決問題，且爆破效果通常是能夠達到預期目標的。如果增加一些用藥量，在滿足底抗線的基礎上，施工人員的安全可以得到相應的保障。

位于孔身，且直徑大于三倍炮孔直徑的溶洞，在進行裝藥時，會導致溶洞部位藥量過于集中，會造成飛石以及飛石超出可控制的范圍內，擊傷工作人員，動植物以及建筑物或者施工設備等，造成不同程度的安全事故。

對于較大溶洞來說，在不知道詳細信息的情況下盲目的裝藥可能會導致藥量過分集中，浪費成本的同時，還會產生大量飛石，嚴重者甚至會導致爆破方向轉變，造成巨大的安全事故。

在不知道溶洞詳細信息的情況下，施工人員若按照炮孔設計的藥量實施裝藥，按照溶洞的位置用大量的炸藥，此時炮孔裝藥長度不夠，則會影響整體的爆破效果，并由此導致爆破不規整以及爆破表面出現較大的石塊，增加資金的用量（主要在于裝車和二次解小的費用）。

2 勘測設施方法及判斷

礦山爆破常常因為不知名的溶洞導致爆破效果不理想，有時會引起安全事故的發生。此時相應的溶洞探測器裝置就起到了極其重要的作用，對溶洞的位置和大小進行專業的探測，然后針對不同性質的溶洞實行不同的爆破措施[2]。以此提高溶洞的爆破效果，保證施工人員的安全。為了更好的勘測溶洞的具體信息（包括深度和大小以及深度等），根據不同的情況采取不同的爆破措施，減少資金的浪費，相應的降低爆破成本，經過大量的實踐研制出了溶洞探測裝置對溶洞的位置和大小以及深度等進行探測。

2.1 勘測工具

勘測工具為帶刻度塑料管數米、定制加工錘頭一個、筆記本電腦一臺和微型夜視防水攝像頭一個以及蓄電池一個。

2.2 勘測設備

勘測設施將微型夜視防水攝像頭裝入定制加工錘頭底部，然后將導線穿過帶刻度的塑料管，接著與筆記本的USB接口相連，并用導線將筆記本與蓄電池相連，以保證電源充足，不影響正常工作。如此便形成了一個完整的勘測溶洞的形狀和大小，還能夠勘測溶洞相應的位置。

2.3 實際操作

在實施鉆孔時，鉆孔人員應注意鉆桿鉆進的速度，并對發現溶洞的炮孔進行相應的記錄和判斷，對溶洞的位置及大小進行第一次估計。然后參照鉆孔記錄，對已發現的溶洞的炮孔實施探測。探測儀所有的線連接完成后，打開筆記本，施工人員將錘頭慢慢送進炮孔，錘頭進入炮孔時進行攝像的工序由另外的專業人員來進行操作。在發現溶洞時，將塑料管上的刻度進行相應的記錄，然后慢慢的將塑料管向下進行輸送，待到達溶洞底部時，再次對刻度進行記錄，直到錘頭到達炮孔底部，然后記錄此炮孔測定的溶洞數量，進行攝像的工作人員將攝像圖參照炮孔進行相應的標號。

2.4 溶洞的判斷

參照攝像機記錄的塑料管的刻度和孔的深度，就能夠算出溶洞在孔深方向的大小以及位置。然后按照攝像記錄圖對溶洞在孔深的方向尺寸，參照相應的比例來確定溶洞的橫向尺寸，由此來確定溶洞的實際大小。

3 溶洞的實際處理

按照攝像記錄圖對溶洞在孔深的方向尺寸，參照相應的比例來確定溶洞的橫向尺寸，由此來確定溶洞的實際大小。然后根據不同的溶洞大小及位置采取不同的爆破方法。

溶洞位于孔底時，且直徑和高度均小于0.5 m時，可不用進行處置；直徑和高度均大于0.5 m時，可采用堵塞的措施進行處理，抬高孔低高程，以便使孔位位于溶洞0.5～1 m進行裝藥。

位于孔身，且直徑大于三倍炮孔直徑的溶洞，在進行裝藥時，需在固定值范圍內，可采取分段裝藥的方法對溶洞進行控制。

假若溶洞正好位于堵塞深度的范圍內時，可直接對溶洞實施堵塞。

假如上述的措施不能夠有效的對溶洞進行控制，則可采取在附近重新鉆孔的措施來對溶洞進行相應的控制。

4 案例分析

事故原因：由于裝藥人員工作前不清楚溶洞的數量和位置，在裝藥的過程中，沒有仔細的按照規定的藥量進行裝藥，且裝完藥后沒有及時告知現場的技術人員。時間：2010年6月14日。地點：某石礦。技術參數：199 mm的孔徑，臺階高度為15 m；排距為：2.9 m；孔距為4.7 m，且采用出梅花形布置。炮孔為28個，平均單耗0.42 kg/m3，起爆采用的雷管為非電毫秒雷管起爆；采用的炸藥為粉狀乳化炸藥。

控制方法：在實施裝藥前，爆破相關的技術人員使用專業的溶洞探測裝置對相應的炮孔進行勘測，發現第一排第4個炮孔孔深11 m處發現一個溶洞，溶洞孔深方尺寸為1.1 m，橫向尺寸不規整最寬達1.4 m，因此，爆破的技術人員對炮孔實施分段式裝藥方法都溶洞進行控制，因此縮短空口堵塞的長度，裝藥量在原先計算的值內減少了4.9 kg。

最終爆破效果：起爆后，爆炸堆較為集中，爆破產生的飛石都在預計的范圍內，爆破效果達到了預期的目標。

5 結語

在施工的過程中，礦山爆破常常因為不知名的溶洞導致爆破效果不理想，有時可能還會引發相應的安全事故。因此，對溶洞的探測非常重要。為了減少溶洞對爆破造成的威脅，需要借助相應的勘測手段對溶洞進行相應的探測，不同性質的溶洞會對爆破效果產生不同的影響，這主要取決于溶洞的大小和溶洞的位置。因此，為了保證施工人員的安全以及保證爆破效果達到預期目標，在爆破前對于對溶洞的位置和大小進行專業的探測是非常有必要的。

參考文獻

[1]葛雙成，劉全忠，章曉樺，等.露天礦山爆破對混凝土工程的振動影響監測分析[J].工程爆破，2010（2）.

[2]徐連生，張忠海.深凹露天礦爆破震動危害的防治與探索[C]//全面建設小康社會：中國科技工作者的歷史責任—— 中國科協2009年學術年會論文集（上），2009（8）.