某露天礦山采場臺階坡面角施工達標率影響因素分析

羅正華，楊應鴻，楊 忠

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 馬關 663701）

1 采場現狀

該露天采場為山坡露天礦，礦區面積2.8km2，開采標高：870m～1420m。目前，礦山開采方式為露天陡幫開采，汽車運輸的方式生產，采剝工藝流程為：穿孔～爆破～鏟裝～運輸～排土，采場西幫和北幫巖性主要為大理巖和矽卡巖。近年來隨著采剝作業的推進和礦區構造、礦巖性質、水文地質條件等因素的影響，東幫邊坡局部已出現小范圍位移、坍塌、滑坡，根據采礦設計東幫邊坡臺階坡面角為50°，而現狀臺階坡面角僅為38°左右，采場東幫不能按設計正常推進，造成壓覆了大量礦石無法采出。另外受邊坡問題影響，近年來1000m下部高錫礦一直未能按計劃開采。若東幫邊坡問題不得以有效解決，該問題將嚴重制約礦山未來的持續性發展，嚴重影響了采場采剝作業的有序推進，制約了采場安全生產，影響生產經營指標。

2 地質因素

該礦段為山坡露天開采，大氣降水為礦床的主要充水水源，地下水是礦床的次要充水水源，該露天采場1250m標高以上，礦坑水可自流排放；該露天采場900m標高以上，礦坑水可自流排放，排水通暢。地下水涌水量較小，對礦床開采無大的危害，而降雨逕流量，特別是暴雨徑流量特別大，對礦床開采會造成一定危害，礦床開采過程中，應引起足夠重視，采取相應泄洪、排洪措施。地質巖組巖性復雜，地質構造發育。近礦圍巖以大理巖、矽卡巖、片巖為主，巖性組合復雜，軟硬相間，各向異性顯著。受多期構造、巖漿活動影響，巖體發育2組～3組Ⅱ、Ⅲ級結構面，對巖、礦體完整性有較大破壞。在原有的地質資料的基礎上，加強地質基礎資料的收集，弄清巖石節理、裂隙斷層、層理、軟弱夾層等地質結構，為后續邊坡控制爆破提供詳細的地質資料。

3 邊坡控制爆破的影響

根據提供的地質資料合理的確定孔排距、最小抵抗線、炸藥單耗、堵塞長度等爆破參數。炮孔布置、裝藥結構、起爆 順序、延期時間等爆破參數對爆破效果有直接的影響。如何爆破參數選取不合理，爆破后大塊率高，進而造成后續鏟裝效率低、生產成本增加，為了保障邊坡的完好，需對邊坡進行預裂爆破，邊坡爆破為控制邊坡形狀及清除臺階根底[1]，露天采場爆破預裂炮孔的鉆鑿常采用超深處理，即炮孔深度超出坡底線之下一定深度。超深炮孔的深度若控制不當則產生較大的震動效應進而易對邊坡穩定性產生破壞，且超深炮孔爆破時沒有自由面，爆破夾制性大，超深炮孔的深度一定要控制合理。在不影響下臺階鉆機靠幫作業的情況下，可采用預裂孔負超深技術，減小預裂孔下部爆破的夾制作用。保障邊坡完好的也具有良好的爆破效果，以便后續設備進行邊坡修理，保障臺階坡面角施工達到設計要求。

4 臺階坡面角施工設備的選取

公司現有鏟裝設備為1臺18m3和2臺15m3的利勃海爾電動液壓挖掘機、7臺4.5m3和7臺1.6m3挖掘機，公司年采剝總量為1500萬m3左右，電動液壓挖掘機及4.5m3挖機主要從事采礦兼剝離，1.6m3挖機主要用于整改、采礦、輔助電動液壓挖掘機作業，通過現場試驗，分別采用4.5m3挖機和1.6m3挖機進行邊坡修理，得出1.6m3挖機修理的邊坡光滑度和平整度都遠優于4.5m3挖機修理的邊坡，并且1.6m3挖機施工的臺階坡面角達標率高于4.5m3挖機施工的臺階坡面角達標率，1.6m3挖機現場施工的臺階坡面角達到設計的臺階坡面。

建議臺階坡面角現場施工選用1.6m3挖掘機。若在施工過程，坡底產生少量的大塊，挖機不易開挖，為了保障邊坡的完好性，不予在采取爆破，只能采用破碎錘進行處理。詳見圖1。

圖1 坡底產生大塊區域圖

5 人為因素

（1）加強現場技術交底，做到做實做細，并強化現場跟蹤落實，測量人員及時測量臺階坡面角，建立反饋機制，及時反饋現場施工過程存在的問題，現場施工負責人及時告知現場操作人員，嚴格按照設計臺階坡面角進行施工。

（2）加強操作人員操作水平培訓，階段性開展操作人員操作技能比武，在實際操作中提升技能水平。

（3）加強臺階坡面角施工基礎數據收集，分析數據并總結，并定期開展臺階坡面角技術交流，建立臺階坡面角施工管理數據庫，嚴格按照設計臺階坡面角進行施工，提高臺階坡面角施工達標率。

6 結論

提高臺階坡面角的施工達標率，著重分析影響臺階坡面角施工中存在問題，針對問題找出相應的解決措施，通過上述分析得出如下結論。

（1）加強地質基礎資料收集，弄清施工區域的巖性及地質構造，為爆破作業提供詳細的地質。

（2）根據地質資料，合理的確定孔排距、最小抵抗線、炸藥單耗、堵塞長度等爆破參數，在靠幫區域采用預裂爆破。

（3）合理選取邊坡修理設備，在坡底不變實施爆破的區域，采用破碎錘進行處理，保障臺階坡面角施工達到設計要求。

（4）強化現場現場技術交底內容及方法，加強現場跟蹤落實及反饋。加強操作人員專業技能培訓，提供操作人員專業技能。強化技術人員和操作人員責任意識，建立和完善臺階坡面角施工管理臺賬，建立臺階坡面角數據庫，建立臺階坡面角施工管理制度。