某煤礦危石排險工程爆破技術及安全方案研究

高嵩

摘要：以貴州某煤礦危石排險工程為研究背景，結合項目所在地的工程地質條件和實際爆區環境等因素，提出了爆破設計方案和安全設計方案;經校核后發現爆破振動安全距離和爆破產生的空氣沖擊波有害效應以及爆破飛石安全距離均滿足國家安全規程的要求，可為類似工程項目提供借鑒經驗。

Abstract： Based on the research background of a dangerous rock removal project in a coal mine of Guizhou Province， combined with the engineering geological conditions and the actual environment of the blasting area， the blasting design scheme and the safety protection design scheme are proposed. After checking， the safety distance of blasting vibration， the harmful effect of air shock wave produced by blasting and the safety distance of blasting flying rock are all in line with the national safety regulations， which can provide reference for similar projects.

關鍵詞：危石排險工程;爆破參數;安全防護;爆破振動

Key words： dangerous rock removal project;blasting parameters;safety protection;blasting vibration

中圖分類號：U416.1+13 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）06-0190-02

0 ?引言

經現場勘察，東向地表200m范圍內經濟林果核桃樹林，230-250m范圍內為603鄉道，193m處有炸藥庫、365m有農宅，地下深70m為10605工作面;南向地表為山頭，地下100m緊鄰0708采空區;西向地表林木，地下70m左右為10603采空區;北向地表呈長約267m裂隙，地下60m為留柱采礦工作面，400m宏福德礦本部。該項目的爆破易給周邊建筑、人員、機械構成巨大威脅，所以要在勘察現場環境的前提下，結合相關技術規程，確定好爆破設計方案和安全防護方案，盡量減少爆破作業對周邊區域的影響，保證人員、設備以及周邊建筑的安全，為安全作業進行指導。

1 ?工程概況

該工程位于大方縣東關鄉七家田村，煤礦本部中心經度為105°35′34″，緯度27°13′36″;排險危石位置的中心經度為105°35′14″，緯度為27°13′26″。爆區屬巖溶中高山地貌特征，地形落差較大，具體表現為地表變形起伏大，呈X切割狀，地表臺階狀下沉且傾斜，出現了裂縫和裂隙向地下和水平向擴展性連通趨勢。爆破作業對象為三個近圓錐形危巖體，危巖現場圖見圖1;最高海拔1763m，最低海拔1735m，相對高差28m;爆破開挖段長約110m，寬約50m，石方工程量約1.1萬立方，爆區現場示意圖見圖1。

本次排險爆破的難點：①爆破作業區周邊三向有0708、10603、10605三個采空區;②采深采厚比不大意味著強烈的地表變形，容易給上方施工人員、機械造成大的危害;③根據相關資料，因正在開采的10605采面對地面建筑礦炸藥庫存在采動破壞并建議留煤柱開采，對大巖頭有無擾動從而引發崩塌尚無定論;④爆區東向邊坡較陡峭，當下危巖已經與母巖脫離，并向東、東南向傾斜，對250米范圍內的603鄉道上過往車輛、行人構成巨大的威脅;⑤東向坡地上種植有相當可觀的經濟果木林核桃樹、預設棄渣場地表也有用材林，因此與周邊村民的利益糾結不可避免的存在。

2 ?爆破方案的比選和確定

針對該煤礦危石排險工程的特點，結合《爆破安全規程》的分類，本次爆破作業可選擇的方案為：①深孔松動爆破方案;②淺孔松動爆破方案。根據起爆網路的差異，松動爆破作業可采用的方案有齊發松動爆破方案和毫秒延時松動爆破方案。其中齊發松動爆破方案的優點是成本低、破碎度好，缺點是由爆破產生的振動和噪聲，以及引發的氣體沖擊波會較大，同時由于藥量集中，個別飛石可能會飛射的較遠;而毫秒延時松動爆破方案的優點在于控制了最大段藥量，炸藥能量均勻釋放，從而可有效降低爆破作業中產生的爆破振動和氣體沖擊波等引發的不可避免的負面效應，缺點是爆破成本相對較高、裝藥連網相對復雜。

本次爆破作業北、東向193-365m范圍內有603鄉道、炸藥庫、民宅等重要保護目標，爆破擾動產生的滾石、飛石是最大危害，為最大限度控制爆破作業產生的有害效應對周邊正常生活秩序的擾襲，做到安全可控。因此，本次爆破作業擬采用Φ70深孔毫秒延時深孔松動爆破為主、Φ38淺孔毫秒松動爆破為輔且單響藥量不超6kg的爆破作業方案。

3 ?爆破參數設計

根據相關技術資料和現場的實際場地情況，確定相關爆破參數如下：

3.1 最大單響藥量確定

根據《爆破安全規程》[2]的規定，深孔爆破作業時的飛散物對人員的安全距離按應大于或等于200m，結合上述經驗公式計算結果，結合爆破振動和空氣沖擊波的評估結論，確定人員的安全距離為距離爆破作業區邊緣線200m外;可移動設備的安全距離為112m。

4.4 安全防護措施

為預防飛石對人員和設備造成危害，本次爆破作業在實際施工時應采取的預防飛石的主要安全措施為：

①爆破臺階未形成時的淺孔爆破作業階段，爆破警戒線安全距離的設置為300m，除此而外，還應在爆破體上覆蓋炮被（輪胎編織的膠網）一至二層;

②在地形變化明顯的部位控制藥量，要及時調整和控制飛石方向;

③對于有采空區、斷層、溶洞、軟弱帶、覆蓋層、張開裂隙等不良地質構造的地質情況，應采取避開和間隔堵塞以及重新調整藥量的方法來慎重對待;

④設立安全警戒標志和信號，禁止無關人員進入警戒區[3]，起爆信號（由預警信號、起爆信號和解除警戒信號組成）采用警報笛聲。

5 ?結語

通過某煤礦危石排險工程爆破項目，結合相關設計施工的技術資料，確定了合理的爆破設計方案與安全防護設計方案，經計算和校核表明，該方案滿足國家安全規程，對周邊建筑物、人員、環境不造成安全威脅，可為今后的類似工程項目提供借鑒和指導。

參考文獻：

[1]秦浩，劉磊，張成良，等.某連拱隧道爆破振動監測分析與預測[J].中國水運（下半月），2019，19（1）：208-209.

[2]國家質量監督檢驗檢疫總局.GB6722-2014，爆破安全規程[S].北京：中國標準出版社，2014.

[3]胡俊飛.隧道洞內作業安全保障及應急措施[J].山西建筑，2010，36（31）：323-324.