露天采礦場的控制爆破技術

梁海明

（中國黃金集團內蒙古礦業有限公司，內蒙古 滿洲里 021400）

總體來說，我國礦場資源較為優質。隨著我國產業結構調整步伐的加快，我國積極進行相關經濟轉型，日益注重新型能源的使用與推廣。露天礦場與傳統礦工井作業相比，具有不怕瓦斯、不怕水、作業條件好、更安全的優勢。再加上我國的資源儲量較為豐富，為露天礦場的開采創造了有利的條件。露天煤礦在開采過程中會產生一些問題，這些都是不可避免的。怎樣人為的減少損失，更好的為礦場企業員工創造良好的工作環境，保護當地的自然環境成為刻不容緩的需要解決的問題。在這樣的行業背景下，控制爆破技術作為解決施工成本與安全性的手段，受到行業內的廣泛關注。

1 露天煤礦爆破成本控制與邊坡控制

1.1 影響露天采礦爆破成本的因素分析

露天采礦的爆破成本不單單是一次爆破的經濟費用，而是在整個露天礦場的開采過程中項目的總費用，不能以偏概全，以部分或者個別地區的爆破情況作為成本估計的預算。露天采礦場成本除了爆破成本外，還應當包括綠化成本。露天礦場的自然性粉塵是與礦區的周圍生態環境直接相聯系的。比如當礦區的周圍環境處于嚴重干旱、缺水、綠化覆蓋率低等情況下，礦區揚起自然粉塵的幾率就比較高。同時露天礦場的開采運輸環節不可避免的由于爆破、運輸、裝載等生產需要產生粉塵。在露天礦場的排土場亦是如此。日積月累勢必會對礦區的生態環境造成一定程度的破壞，也影響了煤礦企業員工的身心健康。特別當礦場企業員工長期處于粉塵較多的環境時，長期以往勢必對心肺等呼吸器官造成影響。

自然性粉塵與露天采礦場的工作環境密切相關，當周遭環境處于干旱，炎熱狀態時，勢必加大粉塵飛揚的概率。生產工藝環節主要包括巖石剝離和礦產采掘過程。露天采礦場的生產工藝環節又可以大致分為以下兩個步驟：鉆機打孔和爆破粉塵。露天采礦場一般用鉆機穿透嚴崇華張巖層松動，然后用高壓液體打漿機內滯留的粉末吹出從而形成爆破孔。目前鉆機采用的是濕式除塵和干式除塵，但是二者的實際效果并不顯著，始終會存在一些粉塵的產生，污染礦場作業環境。在露天煤礦的巖層上進行松動爆破產生的粉塵量數量是非常巨大的，爆炸瞬間產生的粉塵住能達到數十米，對于周圍環境造成的污染是顯而易見的。另一方面采掘設備作業產生的粉塵，往往是由于運輸過程中工作設備的原因造成的。例如滿載使得卡車由于噸數大在行駛過程中路面或者巖層揚起的灰塵以及卡車運行時產生的氣流也會造成揚塵。排土場的粉塵會由于重力作用而滑落，再加上排土場一般綠化率較低，極易污染礦區及其周圍的環境。礦區開采資源的加工與存儲產生粉塵。如洗選，破碎，運輸，存儲等各個環節均伴隨著粉塵的產生，這些都是增加露天采礦場爆破成本的重要因素。

1.2 露天采礦場爆破施工邊坡控制

露天開采爆破技術的重要施工核心是對爆破施工邊坡的準確預估。爆破技術的施工前提必須是安全性，其次是準確度的問題。在實際的施工過程中，值得注意的是礦場企業缺乏足夠的案例來完善應急管理系統。在我國目前的礦場公司中，大多數都是根據出現過的礦場安全事故而進一步的采取應急管理，但是根據近幾年來的礦場安全事故來看，出現的安全事故大多發生的過于單一，這就導致在進行應急管理系統的完善方面案例過于單一，不能夠進行更多的參考，一旦發生與之前不相同的突發事件，應急系統就不能夠完全達到對工作人員的安全保障，但是突發事件是不分時間和地點，具有不確定性和不能預判的特點，這就在很大程度上，加深了對應急管理系統的要求，但是目前煤礦公司中所采用的應急管理系統范圍過于單一，對于常發生的突發事件可以進行有效的救援方案，但是在其他的突發事件方面，應急管理系統不夠完善，不能夠及時的得到處理，也不能夠及時的給出最佳的救援方案，在這方面，應急管理系統缺乏足夠的經驗，就不能及時保證工作人員的安全。

2 露天采礦場深孔爆破方法的運用及技術控制

2.1 深孔爆破方法的優點

深孔爆破技術的最大優點在于較少粉塵的產生，在保證爆破費用的基礎上最大限度的保護生態環境。在爆破的過程中，巖層由于受到巨大壓力短時間內受到巨大撼動，粉塵在此時大量聚集出現。目前施工過程中主要采用多排垂直深孔松動爆破方式，在已知的爆破范圍內用相關設備吸附粉塵，同時配合向巖層撒水，這樣之后能夠有效降低絕大部分的粉塵飛揚的情況出現。在該過程中一定要注意在爆破范圍內上向巖層中灑水，使得水分與粉塵顆粒二者相互吸附，在重力作用下落下，從而實現有效除塵的目標。上文已經提到鉆孔爆破在松動巖層的環節中會產生大量粉塵，而干式除塵和濕式除塵的除塵效果并不顯著。在此種情況下需要干式除塵和濕式除塵兩種儲存方法相結合，同時根據當地礦區的周遭環境，審時度勢的選擇在該環境下能夠盡可能多的減少粉塵飛揚的除塵措施。比如在南方的礦區，由于空氣濕度大可以采用濕式除塵為主、干式除塵為輔的除塵策略，二者相互結合加以利用。同時在除塵過程中注意及時更換除塵設備，防止因除塵設備的老舊、破壞導致的除塵效果不佳等問題。在物料裝卸的過程中，由于物料的升高降低以及物料的濕潤度變化等情況，粉塵的產生量也會逐漸增加。

對于裝卸過程中的除塵措施主要有降低物料轉移過程中交通工具之間的高度差，同時在裝載工作區內定時噴灑水分，保證空氣的濕潤度。或者可以在運輸司機的車窗內急事先范圍內保證視野的空曠干凈，避免因粉塵遮擋車窗而造成的作業事故。定時定期增加水分保證空氣中的濕潤度也能夠為企業員工營造好的工作環境。在排土階段可以在排土場附近安裝防風固沙設施，防止水土流失。也可以適當的灑水，增加空氣的濕潤度。另外當排土場到達最終標高時，可以在保證排土作業正常完成的情況下對排土平盤進行綠化和部分覆土造田。當排毒常使用，到達一定的年限時，全面進行綠化種植植。適當的根據生產作業需要，對土地進行整體地規劃，調整原有排土場的設備放置、土地利用不便之處。

2.2 邊坡控制性分析

通過現代先進技術手段，對爆破邊坡進行合理精準的預估是每一位從業人員應做到的工作。合理的利用礦區的土地資源。控制爆破技術精準度的具體表現在對露天煤礦場施工過程中邊坡控制性范圍上。只有邊坡控制范圍足夠精確，不損害周遭環境及綠化，最大限度地實現露天煤礦廠經濟效益，這就是控制爆破技術的高超之處。在露天煤礦的開采前期，運用先進的技術手段對土地資源進行合理的分配和利用，避免土地的浪費和過多開采。可以適當的種植植物防止水土流失，固著土地，增加礦區環境的空氣濕潤度。科學合理地分配土地資源局各項設備場地的安置問題，可能在前期的經濟投入上較多，但是能夠有效提高生產效率，從源頭上保證露天煤礦爆破成功率，同時減少粉塵能夠使設備更好的工作，減少磨損方面的費用。從長遠方面看，該措施也具備巨大的經濟效益，有助于礦場企業的可持續化發展戰略。水資源短缺，一直是我們國家的急需解決的問題。露天礦區的水資源情況也是不容樂觀的。礦區的水能夠促進植物的生長發育，使其固著土壤，防止水土流失。這是間接增加爆破技術成功率的措施。控制爆破技術是露天煤礦開采的新型技術，通過該技術的大力推廣能夠有效提高露天煤礦開采的經濟效益，壓縮時間成本，在能夠達到的范圍之內實現利益最大化。邊坡控制需要先進科學的算法，精密準確地對礦場周圍界定爆破范圍，既要保證開采工作順利、安全的進行，又要確保周圍環境及相關工作人員的人身安全。倘若爆破范圍過大，那么所需材料如炸藥等就白白浪費，但是爆破范圍過小，沒有達到預訂爆破效果，后續各項工作的開展就難以推動，二者都是我們不愿看到的現象。因此控制爆破技術在露天煤礦開采中就顯得尤為重要。

2.3 不斷完善應急管理體系，大膽進行技術創新

各個礦產公司可以通過相互之間分享一些應急管理方法，再結合自己公司的自身特點，制定出更加完善的應急管理體系，并且注意對應急管理方面的人才培養，通過整理導致礦場安全事故發生的各種突發事件，總結出比較經常發生的突發事件的原因，再進行針對性的對某一方面進行改進和完善，并且通過對一些技術性人才的培養，對于在應急管理系統方面，大膽的進行技術創新，從而可能會獲得更加完善的管理體系，積極的向其他公司進行交流工作，在交流合作中，不斷的完善自己本公司的應急管理體系，并且具有針對性的制定應急管理方案和計劃，考慮到可能會導致發生突發事件的各種原因，并逐漸的對每一種原因都進行解決方案的研究，進行多層面的思考各個方面的討論，做完事應急管理系統發展得更加全面，這樣即使在發生沒有見過的突發事件時，也能夠從中找到解決方案，爭取到更多的救援時間，也可以進一步有力的保證工作人員的安全。這是企業領導層應關注的第一點。

露天開采礦場控制爆破技術除了對于工作環境的改善之外，更應該關注企業職業員工的身心健康，構建并不斷完善企業職業健康管理體系。可以定期組織對企業員工進行身體檢查，更應該定期開展預防事故安全的講座，不斷強化危害意識。使企業員工從內在重視礦場事故的危害作用，從而做到了解并且預防。企業內部鼓勵員工積極開拓控制爆破新思路、新方法，加大對爆破邊坡的監測和治理力度，營造全方位的安全生產環境，為企業員工創造更好的工作條件。只有真正構建健康管理體系，使企業員工在體系內有保證的工作生活，設身處地的為員工的真實需求考慮。才能真正的為礦產企業的可持續化發展積蓄力量。對企業的開采人員進行有效的應急培訓。不管是否會有突發事件的發生，礦場的開采工作人員都必須具有一定的專業知識，公司可以通過對開采工作的工作人員進行一定的應急培訓，通過開設課堂，為煤礦開采的工作人員講述可能會發生的各種突發事件，并且詳細的為他們講解發生這種事件時應該如何處理，教給開采人員一定的逃生技能和保護自己的能力，這樣在面對突發事件的發生，就能夠從容不迫，并且在進行理論課堂上的知識講授之后，也要及時的進行應急演練，模擬真實的突發情況，并且定期性的進行演練工作，讓工作人員熟悉各個突發情況發生時應該采取的自救行動，讓開采的工作人員在模擬的情況中，將學到的理論知識能夠運用到實際中，通過實戰讓地下礦場開采以及爆破施工人員更加明白在發生突發情況時如何正確的進行自己解救，這樣的方式就可以為救援的工作爭取更多的時間，也可以有效的保證工作人員自身的安全。

加強監管和排查力度，盡可能的防止突發情況的發生。礦場公司自身要提高對安全的重視程度，并且讓監管人員定期的進行維護，增強管理的力度。否則一旦通風口發生堵塞，就可能會發生瓦斯聚集，從而引發爆炸，因此一定要注意對煤礦通風問題的檢查，使各個部門都能夠認真仔細的完成自己所負責的工作，對于那些不仔細進行工作和監督工作的人，進行一定的獎金處罰，增加他們的重視力度，這樣才能夠在今后的工作中更加認真負責的完成，同時也是給他們的一個警醒，明白應急管理系統在整個煤礦的發展工作中，具有十分重要的地位，也牽扯到許多工作人員的人身安全問題，加大對管理人員的工作要求，才能夠在突發事件發生時，采取更好的應對方法。

3 結語

露天采礦場的開采在數量和工藝上都有了較大進步。隨著近年來國家對露天采礦場治理力度的加大，相關企業更應該積極探索礦場控制爆破新技術。在進行經濟建設的同時，積極響應國家號召，共同建設環境友好型社會，共同呵護人類的家園。