不規則臨空面對爆破飛石影響分析及控制措施

2017-10-23 00:39:03和鐵柱陶鐵軍趙明生

采礦技術 2017年5期

和鐵柱，陶鐵軍，趙明生

(貴州新聯爆破工程集團有限公司，貴州貴陽 550002)

和鐵柱，陶鐵軍，趙明生

(貴州新聯爆破工程集團有限公司，貴州貴陽 550002)

不規則臨空面會對爆破效果產生重大影響，是造成爆破飛石的一個重要因素。通過分析5種典型的不規則臨空面，認為不規則臨空面改變了最小抵抗線方向并且導致炸藥能量有效作用范圍發生改變，造成巖體局部炸藥單耗過高，最終造成爆破飛石的產生。通過對巖體的認真觀察和分析，掌握地形特點，合理布孔鉆孔，運用靈活的裝藥技術，調整炸藥用量，可以有效地避免爆破飛石的產生。

不規則臨空面；爆破飛石；裝藥結構

爆破飛石是一種常見的爆破有害效應，目前對爆破飛石的研究很多且內容比較深入，主要研究了爆破飛石產生的原因以及針對爆破飛石的一些控制措施[1-7]。但在實際爆破作業過程中，爆破飛石及其造成的事故依舊經常發生，是工程爆破中危害最大的有害效應之一[3-9]。爆破飛石產生的根本原因，是巖體整體或者局部炸藥單耗過大。而造成巖體整體或者局部炸藥單耗過大的原因，除了人為因素外，還與不規則的臨空面造成的最小抵抗線改變并導致炸藥能量有效作用范圍發生改變有關[7-10]。不同形狀的臨空面對爆破的影響不同，忽視不規則的臨空面所造成的影響，不采取相應的控制措施，就無法避免爆破飛石的產生。

1 不規則臨空面的類型

根據不同的形狀可以將不規則的臨空面分為多種，而巖土爆破工程中典型的、具有代表性的不規則臨空面主要有以下5種(見圖1)。

(1) 頂部臨空面凹陷型。此類臨空面較常見，在揭蓋山過程中或者臺階不平整時通常可以遇到這類臨空面。如果凹陷不是很深通常不會引起注意，一旦凹陷深度改變最小抵抗線距離，則可能在頂部產生爆破飛石。

(2) 側面臨空面頂部矩形缺陷型。這類臨空面較常見，由于地形因素，鉆孔時距側面臨空面不能太近又不能太遠，孔位不好選擇，所以就會產生這種類型的臨空面。

(3) 側面臨空面頂部三角形缺陷型。這類臨空面非常多見，由于地形因素，鉆孔時考慮的最小抵抗線、孔距等因素不易避開。

(4) 側面臨空面中部凹陷型。這類臨空面不常見，但容易發生事故。因為這類臨空面較容易被忽視且不容易控制，操作人員不夠謹慎、細心就容易產生爆破飛石。

(5) 側面臨空面底部凹陷型。這類臨空面也不常見，情況與第四類臨空面相似，但這種臨空面可以通過鉆孔控制，避免發生事故。

圖1 5種典型的不規則臨空面

2 不規則臨空面造成爆破飛石的原因

不規則臨空面與規則的臨空面相比，對爆破的影響主要有以下兩點：

(1) 改變最小抵抗線方向。由于不規則的臨空面凸凹不平，凹進去的部位距藥包的距離可能小于最小抵抗線的距離(見圖2)，那么爆破時，由于炸藥能量大量向薄弱的地方釋放，破碎的巖體就會向凹進去部位的臨空面方向移動，如果在操作過程中不能合理裝藥，就可能會造成爆破飛石。

圖2 不規則臨空面改變最小抵抗線方向

(2) 改變了炸藥有效作用范圍，造成巖體局部單耗過高。最小抵抗線方向改變，且炸藥有效作用范圍縮小，根據炸藥能量的微分原理[10]，巖體局部炸藥單耗過高，那么炮孔的堵塞長度則相對不夠，爆炸能量大量從巖體薄弱的地方釋放，所以容易造成爆破飛石事故。忽略不規則臨空面的影響，按標準地形條件下正常裝藥，則巖體局部單耗增高(見圖3)。