礦山爆破工作區域內的員工工作區域環境影響分析

（中國黃金集團內蒙古礦業有限公司，內蒙古 滿洲里 021400）

1 實驗原因和目的

基于采場內炮區爆破產生的振動對員工工作區環境具有一定的振動影響，為明確采場內炮區爆破對員工工作區環境造成振動影響的因素，以及確認這類振動影響對員工工作環境是否存在安全隱患[1]。進行了采場內爆破對員工工作區環境振動影響研究實驗。

2 實驗過程

圖1 員工工作區域的爆破影響

本次實驗為期3周，共計兩個階段。第一階段驗證采場內炮區爆破對施工員工工作區環境造成振動影響的因素，第二階段驗證距離因素的兩種不同影響力及其影響范圍。

本次實驗使用儀器為4臺TC-4850測振儀，實驗從采場內北礦段、西山、南礦段三個區域中選取7處具有代表性的炮區。通過測量、統計、對比、分析7處不同區域炮區的裝藥量、拋擲方向和測振距離，以此確定采場內炮區爆破對員工工作區域環境造成振動影響的因素以及這類振動影響對員工工作區環境是否存在安全隱患。

圖1為本次實驗不同區域內具有代表性的7處炮區爆破位置以及炮區爆破拋擲方向，為準確的描述各個炮區的拋擲方向，本次實驗以員工工作區域環境位置為方向坐標基點。圖中1200m界線、1100m界線為實測距離因素影響范圍圈，1000m界線為估測距離因素影響范圍圈。

3 數據分析

3.1 第一階段振動影響因素分析

（1）裝藥量：距離和爆破方向為相同的定量，裝藥量為變量時，炮區爆破在員工工作區的最大振速對比。

通過北735～1046和北735～1051炮區測振數據對比，兩者測振距離和爆破方向近同，北735～1046裝藥量大于北735～1051。數據對比結果：北735～1046最大振速大于北735～1051，相差0.0123cm/s。結論：在距離和爆破方向相同的條件下，裝藥量的多少對炮區爆破在工作區造成的最大振速有較大影響。

（2）距離：方向和裝藥量為相同的定量，距離為變量時，炮區爆破在員工工作區的最大振速對比。因為實驗數據距離均在1200m以上，所以距離因素得出的結論是建立在距離1200m以上的條件下。通過西735～1048和南750～1245炮區測振數據對比，兩者爆破方向和裝藥量近同，距離西735～1048小于南735～1053。數據對比結果：西735～1048與南750～1245距離相差847m，最大振速相差僅0.003cm/s。結論：在方向和裝藥量相同，并且炮區位于員工工作區1200m以外的條件下，距離的遠近對炮區爆破在工作施工區造成的最大振速影響較小。

表1 工程施工區實測炮區爆破各項數據

表2 炮區爆破在工作區不同距離位置的最大振速

3.2 第二階段距離因素研究實驗

在采場炮區警戒圈外附近感受到的爆破振動實際上要遠大于工作區內感受到的爆破振動，說明距離因素對炮區爆破最大振速產生的影響是非常大。這與一階段實驗得出的結論，影響最大振速因素中最小的是測振距離相互沖突，但是第一階段結論是建立在炮區距員工工作區1200m以上的條件下，因此猜測在某個區間節點距離的前后，距離因素對炮區最大振速存在兩種不同的影響力。

為驗證猜測結論的真實性，進行第二階段距離因素的兩種不同影響力及其影響范圍研究實驗。第二階段實驗在采場炮區與行政生活區之間，選取不同的距離位置放置測振儀器，測量對比在不同距離位置時，距離因素對最大振速的影響力。

通過表2數據分析可得出結果：

（1）距離在1000m以內時，距離因素對最大振速影響力較大，且隨著距離的不斷增長，距離因素影響力逐漸縮小，最大振速下降幅度也相應減小。表2中數據表現最明顯是西735～1048炮區的最大振速變化從81m～370m之間的289m內最大振速下降了7.21cm/s，縮小了24.4倍，減小到370m～1160m之間的790m內最大振速下降了0.25 cm/s,縮小了6.2倍。表中距離在1000m內最大的最大縮小倍數接近150倍左右。

（2）距離在1000m～2000m時，距離因素對最大振速影響力較小，隨著距離的不斷增大，距離因素影響力越來越小，但最大振速下降幅度幾乎不變。

結論：炮區爆破時，在1000m以內時，距離因素對最大振速影響較大，隨著距炮區中心距離的逐漸縮小，距離因素對最大振速影響逐漸增大。

3.3 爆破區域位置的不同對工作區最大振速的影響

表3 采場北側、西山、南礦段炮區在工作區最大振速數據

數據對比分析：三組實驗炮區數據對比，裝藥量和方向都相同，唯一不同的是西735～1048炮區距離較其余兩個炮區較小，但據之前得出的結論，在1000m以外距離因素對最大振速影響很小，所以這三處實驗炮區影響最大振速參數可視作相同。實驗結果最大振速相差僅有0.00868cm/s。

結論：采場內炮區爆破在裝藥量、距離、方向這三個影響因素相同時，爆破區域位置的不同對員工工作區的最大振速沒有影響。

3.4 采場內炮區爆破對員工工作區安全隱患分析

表4為GB6722-2014爆破安全規程內爆破振動安全允許標準。根據表中數據序號3與現場試驗實際數據（表1）對比，可以得出采場內炮區爆破在員工工作區造成的振動影響對工作區環境不存在安全隱患。

表4 爆破振動安全允許標準

4 實驗結論

根據本次爆破振動實驗數據分析總結得出以下四條結論：①采場內炮區爆破對員工工作區環境造成振動影響的因素有三點，裝藥量、方向、距離。在炮區距工作區1200m以上的條件下，其中影響最大是炮區裝藥量，其次是炮區爆破拋擲方向，影響最小是距離；②炮區爆破時，在1000m以內時，距離因素對最大振速影響較大，隨著距炮區中心距離的逐漸縮小，距離因素對最大振速影響逐漸增大；③采場內炮區爆破在裝藥量、距離、方向這三個影響因素相同時，爆破區域位置的不同對員工工作區的最大振速沒有影響。