剝離爆破在露天煤礦開采中的研究

摘 要：露天煤開采是煤礦工程中重要的采礦方式，其中煤礦的爆破又是關(guān)鍵的環(huán)境。由于在露天環(huán)境中進(jìn)行，不可控的因素較多，露天煤的剝離爆破過程具有較高的危險(xiǎn)性。在煤礦開采的過程中，露天煤爆破質(zhì)量直接影響著煤礦開采的質(zhì)量和安全性，因此必須采取科學(xué)有效的措施對(duì)露天煤的剝離爆破過程進(jìn)行控制。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)露天煤開采過程中的剝離爆破技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：露天煤礦；剝離爆破；安全控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.058

本文中研究的煤礦屬于巖石性質(zhì)的煤礦，其中主要包含泥漿巖、粉砂巖、砂質(zhì)巖等物質(zhì)。為了提高采礦的效率，爆破的區(qū)域設(shè)置在山體的兩側(cè)，經(jīng)過測(cè)試得知巖體的硬度在3-8之間。施工的環(huán)境如下：爆破區(qū)域南北長度為4千米，東西長度3千米，南面有一座高山，高山下有一條河流，爆破區(qū)域主要設(shè)置在南面，延伸到南北方向的排水溝，變壓器設(shè)置在山體東側(cè)，磅房設(shè)置在爆破區(qū)域的東邊550米處，在施工前對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行清理，周邊沒有其他房屋等建筑設(shè)施。

1 爆破方案

在爆破技術(shù)上選擇深孔、多排微差爆破技術(shù)，首先對(duì)巖體進(jìn)行松動(dòng)處理。使用高段延期雷管進(jìn)行打孔，炸藥的預(yù)期用量為227噸左右，導(dǎo)管和雷管的總用量預(yù)計(jì)為3300發(fā)左右。在穿孔設(shè)備的上主要選用潛孔鉆機(jī)，鉆機(jī)的直徑為120毫米。爆破材料選擇普通的爆管雷管和乳化炸藥。多空炸藥作為主裝炸藥，普通雷管起到導(dǎo)爆的作用。雷管之間使用起爆線進(jìn)行連接。布孔的方式為梅花型的布孔。具體的爆破過程如下：先將炸藥進(jìn)行條形狀的排列，在鋪設(shè)完一層炸藥后，在上面再鋪設(shè)一層。起爆的方向?yàn)檎鄳?yīng)的，另一個(gè)方向就為反向。起爆線的連接方式選擇串聯(lián)和并聯(lián)聯(lián)合使用的方式。起爆方式為電擊起爆，起爆間隔為同排不同段，主要?jiǎng)澐譃榱鶄€(gè)爆破區(qū)域，每排之間的爆破時(shí)間間隔為50分鐘。

2 安全技術(shù)措施

2.1 布孔與鉆孔的質(zhì)量保證

布孔的過程需要由專門的施工人員負(fù)責(zé)，以確保布孔的準(zhǔn)確性。鉆孔的過程必須嚴(yán)格按照相關(guān)的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，還需要有人對(duì)鉆孔的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè)，減少鉆孔的誤差。

2.2 爆破現(xiàn)場(chǎng)控制

在爆破現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)當(dāng)劃分一定的警戒區(qū)域。在進(jìn)行警戒區(qū)域的劃分前首先要計(jì)算爆破的安全距離。警戒線的劃分以安全距離為依據(jù)。為了防止一些體積較小的飛石飛出警戒區(qū)域，需要依據(jù)《爆破安全規(guī)程》進(jìn)行警戒區(qū)域的調(diào)整。一般爆破現(xiàn)場(chǎng)的警戒區(qū)域在300米左右。當(dāng)警戒區(qū)域劃分完成后，需要在周邊設(shè)置一定的警示牌，提醒過往行人及車輛此處正在進(jìn)行施工，還應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)氐慕煌ú块T溝通，限制行人和車輛的數(shù)量，防止對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)造成干擾或產(chǎn)生安全事故。當(dāng)確定爆破的時(shí)間后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)在警戒區(qū)域內(nèi)的巡邏，若發(fā)現(xiàn)有無關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)域內(nèi)必須進(jìn)行及時(shí)的清理。

在設(shè)備的操作上，爆破器材的使用、搬運(yùn)等過程都必須嚴(yán)格按照相關(guān)條例的規(guī)定內(nèi)容進(jìn)行。設(shè)備的操作人員還要承擔(dān)起設(shè)備的維護(hù)、管理職責(zé)，注意設(shè)備操作的規(guī)范性和安全性，嚴(yán)禁違規(guī)操作。在進(jìn)行裝藥、填藥時(shí)，必須確保爆破現(xiàn)場(chǎng)的良好秩序，無關(guān)人員一律不得在現(xiàn)場(chǎng)逗留，這一期間也不允許外來車輛和人員進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)。

在進(jìn)行裝藥前首先要確保周圍環(huán)境安全。需要有專門的檢查人員對(duì)周邊的環(huán)境和建筑進(jìn)行檢查。同時(shí)，還要對(duì)爆破設(shè)備進(jìn)行清理，確保孔口周圍50厘米處沒有浮渣和灰塵的存在，為裝藥工序的進(jìn)行做好準(zhǔn)備。可以根據(jù)實(shí)際的需要對(duì)設(shè)備的孔深進(jìn)行調(diào)整，具體的設(shè)置以需要填裝的彈藥的量為依據(jù)。在進(jìn)行采空區(qū)上方的設(shè)備設(shè)置時(shí)，尤其需要注意孔深的調(diào)節(jié)，必須按照規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。在將炸藥裝入雷管前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)再次對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，確保孔的最小抵抗線與爆破區(qū)的地勢(shì)變化相一致。在容易產(chǎn)生飛石的特殊區(qū)域，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)臏p少炸藥的用量，或采取調(diào)整裝藥密度的方式進(jìn)行控制，防止由于飛石對(duì)操作人員造成生命威脅及影響爆破的質(zhì)量。在進(jìn)行炸藥的填塞時(shí)，必須對(duì)每一個(gè)孔都進(jìn)行仔細(xì)的檢查，確定每個(gè)孔的堵塞長度，防止用藥量超過額定的要求。堵塞的細(xì)顆粒物料中不得包含石渣，填料的過程應(yīng)當(dāng)有專門的人員負(fù)責(zé)，防止孔洞受到堵塞。在進(jìn)行孔洞的堵塞時(shí)，必須確保所有孔洞都得到操作，防止遺漏孔洞。嚴(yán)禁使用易燃材料作為孔洞的堵塞物。在聯(lián)網(wǎng)前，需要對(duì)所有起爆的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。聯(lián)網(wǎng)由主炮工負(fù)責(zé)，設(shè)計(jì)人員在此過程中應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)給予一定的技術(shù)指導(dǎo)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施，由主炮工和技術(shù)人員負(fù)責(zé)聯(lián)網(wǎng)情況的確認(rèn)和檢查。

在進(jìn)行爆破施工的過程中，必須對(duì)周圍的環(huán)境做好警戒的工作，對(duì)警戒區(qū)域的入口實(shí)行封閉，并指派專門的人員進(jìn)行輪崗看守。但警戒的時(shí)間不應(yīng)過長，否則容易引起周圍民眾的不滿情緒，警戒的效果也不明顯。若爆破的工作無法在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，則需要提前告知輪崗人員延長警戒的時(shí)間。起爆的工作由兩名主炮工負(fù)責(zé)，此過程需要在指揮員的指揮下進(jìn)行。在爆破員進(jìn)入爆破區(qū)域前必須確保所有的爆破線處于斷開的狀態(tài)。當(dāng)天氣狀況較差、能見度低或存在雷電風(fēng)雨等特殊天氣時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止爆破工作。當(dāng)爆破工作完成后15分鐘后才能允許工作人員進(jìn)入炮區(qū)。檢查人員需要檢查爆破區(qū)是否存在盲炮或其他危險(xiǎn)情況。在檢查完畢后，由指揮人員進(jìn)行人員的分配和調(diào)動(dòng)。若存在盲炮，則操作人員應(yīng)當(dāng)在指揮人員的指揮下進(jìn)行處理。

3 安全監(jiān)督檢查制度

安全監(jiān)督檢查制度主要分為五個(gè)方面。首先在炮孔檢查制度上，鉆孔實(shí)施的是自檢，爆破工程隊(duì)和技術(shù)人員定期指派人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查。在填裝作用監(jiān)督制度方面，爆破工程隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)在監(jiān)督人員的監(jiān)督下進(jìn)行作業(yè)，防止出現(xiàn)填裝失誤、錯(cuò)裝、填裝不到位的問題。在爆破器材的使用上，操作人員要嚴(yán)格遵守設(shè)備的使用規(guī)范，并加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)督和管理，防止出現(xiàn)設(shè)備丟失、損壞等情況。在起爆網(wǎng)絡(luò)檢查制度方面，起爆裝置安裝完成后，施工隊(duì)伍應(yīng)當(dāng)進(jìn)行至少2此的檢查，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在日常安全檢查制度上，在每次的爆破之前，安全員都需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)操作現(xiàn)場(chǎng)的不規(guī)范行為，消除安全隱患和安全事故。

除了以上幾個(gè)重點(diǎn)的方面需要注意，在安全距離的計(jì)算，沖擊波的計(jì)算等方面也需要現(xiàn)場(chǎng)的操作人員引起注意。一般的松動(dòng)爆破是不需要考慮沖擊波的安全距離的，只有拋擲爆破的空氣沖擊波需要考慮。在安全距離的計(jì)算上，需要考慮的是振動(dòng)安全距離和個(gè)別飛石的安全距離。

4 結(jié)語

露天煤礦開采是一個(gè)復(fù)雜且多變的過程，許多因素都會(huì)影響煤礦開采的質(zhì)量和安全性。因此，在露天煤礦的開采過程中，爆破技術(shù)的選擇是直觀重要的。剝離爆破技術(shù)是當(dāng)前露天煤礦開采中較常使用的一種技術(shù)手段，具有安全性高、可控性強(qiáng)等特點(diǎn)。本文對(duì)露天煤礦開采過程中，剝離爆破技術(shù)的特點(diǎn)和安全操作要點(diǎn)進(jìn)行了分析，為安全施工提供了一定的思路和方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬瑞東.剝離爆破在露天煤礦開采中的研究和設(shè)計(jì)[J].科技視界，2014（19）：28-29.

[2]張榮杰.露天煤礦開采剝離爆破的研究和設(shè)計(jì)[J].科技與企業(yè)，2013（17）：34-35.

[3]孫志鳴.安家?guī)X露天礦拋擲爆破剝離技術(shù)應(yīng)用可行性分析[J].露天采礦技術(shù)，2015（01）：12-14.

[4]王根濤，牛慶，沈國強(qiáng). 東露天礦基建剝離軟巖爆破最優(yōu)爆破參數(shù)確定[J]. 露天采礦技術(shù)，2012（21）：34-35.

[5]姚占輝，艾純起. 神華寶日希勒能源有限公司露天煤礦覆土剝離爆破參數(shù)優(yōu)化的試驗(yàn)研究[J]. 地球，2013（07）：14-15.