露天采矿边坡控制性爆破施工技术
曹鹏
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引言
在矿产资源开发领域,露天采矿因具有开采效率高、成本相对较低等优势,成为重要的采矿方式之一。然而,露天采矿过程中,边坡稳定性问题始终是制约采矿作业安全与可持续发展的关键因素。爆破作为露天采矿的主要施工手段,其技术应用直接影响边坡的稳定性、矿石开采质量以及周边环境安全。因此,深入研究露天采矿边坡控制性爆破施工技术,探索有效的技术应用与管理措施,对保障露天采矿作业安全、提高资源开采效益具有重要的现实意义。
一、露天采矿边坡控制性爆破施工技术的重要意义
(一)确保边坡稳定性与作业安全
露天采矿边坡处于复杂的地质环境中,稳定性易受多种因素影响。控制性爆破施工技术通过合理设计爆破参数,如装药量、爆破孔间距、起爆顺序等,能够精确控制爆破能量的释放与传播,减少爆破振动对边坡岩体的破坏,避免因爆破引发的边坡滑坡、坍塌等灾害。稳定的边坡为采矿设备运行、人员作业提供了安全的环境,有效降低了采矿作业中的安全风险,保障了采矿活动的顺利进行。
(二)提高矿石开采效率与质量
科学运用控制性爆破施工技术,可根据矿石特性和开采要求,对爆破效果进行优化。通过选择合适的爆破方法和参数,能够使矿石达到理想的破碎程度,便于后续的挖掘、运输和选矿作业,提高开采效率。同时,精准的爆破控制能够减少大块矿石的产生,降低二次破碎成本,提高矿石的开采质量,增加矿产资源的回收率,提升矿山企业的经济效益。
二、露天采矿边坡爆破的特点与技术要求
(一)爆破环境复杂
露天采矿边坡的地质条件复杂多变,包括岩石类型、地质构造、水文条件等差异较大,这些因素直接影响爆破效果和边坡稳定性。同时,边坡爆破作业往往处于露天开放环境,周边可能存在居民区、道路、管线等设施,对爆破的安全性和环境影响控制要求较高。此外,天气变化如大风、暴雨等也会给爆破作业带来诸多不确定性,增加了爆破施工的难度和风险。
(二)技术要求严格
为确保边坡稳定和采矿作业安全,露天采矿边坡爆破对技术要求极为严格。在爆破设计方面,需要综合考虑边坡的几何形态、岩石力学性质等因素,精确计算爆破参数,保证爆破后边坡的稳定性和矿石的破碎效果。在施工过程中,对钻孔精度、装药量控制、起爆顺序等环节都有严格的标准和规范,任何一个环节出现偏差都可能影响爆破效果,甚至引发安全事故。同时,还要求施工人员具备丰富的经验和专业技能,能够根据实际情况及时调整施工方案。
(三)安全风险突出
由于露天采矿边坡爆破作业的特殊性,存在着诸多安全风险。爆破振动可能导致边坡岩体松动,引发滑坡、坍塌等地质灾害;飞石可能对周边人员、设备和建筑物造成伤害;爆破产生的有毒有害气体若不能及时扩散,会危及施工人员的生命安全。此外,爆破器材的储存、运输和使用过程中也存在一定的安全隐患,一旦发生意外,将造成严重的后果。因此,必须采取有效的安全措施,对爆破作业全过程进行严格管控。
三、露天采矿边坡控制性爆破施工技术要点与应用
(一)爆破设计技术
爆破设计是露天采矿边坡控制性爆破施工的核心环节。首先,要进行详细的工程地质勘察,了解边坡的岩石特性、地质构造等信息,为爆破设计提供准确依据。然后,根据开采要求和边坡稳定性目标,合理选择爆破方法,如深孔爆破、预裂爆破、光面爆破等。确定爆破参数时,需综合考虑岩石硬度、爆破规模、炸药性能等因素,精确计算装药量、炮孔间距、排距、起爆时间间隔等参数,确保爆破能量的合理分布和有效利用,实现预期的爆破效果。
(二)施工工艺技术
在施工工艺方面,钻孔质量是保证爆破效果的基础。需严格控制钻孔的位置、角度和深度,确保炮孔布置符合设计要求。采用先进的钻孔设备和技术,提高钻孔精度和效率。装药过程中,要严格按照设计的装药量和装药结构进行操作,保证炸药在炮孔内的均匀分布。起爆环节采用高精度的起爆器材和起爆网络,确保起爆顺序准确无误,实现微差爆破,减少爆破振动叠加效应。同时,加强施工过程中的质量检测和监督,及时发现并纠正施工偏差。
(三)安全控制技术
安全控制是露天采矿边坡控制性爆破施工的重要保障。建立完善的安全管理制度,明确各岗位安全职责。在爆破器材管理上,严格遵守相关规定,加强储存、运输和使用环节的安全管控。设置合理的警戒范围,在爆破前及时疏散周边人员和设备,确保人员安全。采用先进的监测技术,如振动监测、位移监测等,对爆破过程和边坡稳定性进行实时监测,及时掌握边坡的动态变化,一旦发现异常情况,立即采取相应的应急措施。同时,做好爆破后的安全检查和处理工作,排除残留的安全隐患。
四、露天采矿边坡控制性爆破施工技术存在的问题及对策
(一)存在的主要问题
当前,露天采矿边坡控制性爆破施工技术在应用中存在一些问题。部分矿山企业对控制性爆破技术重视不足,仍采用传统的爆破方法,导致爆破效果不理想,边坡稳定性难以保障。技术应用过程中,由于地质条件复杂多变,爆破设计参数难以精准确定,影响爆破效果和边坡安全。此外,施工人员专业素质参差不齐,对新技术、新设备的掌握和应用能力有限,施工过程中存在操作不规范等问题。安全管理方面,部分企业安全制度执行不到位,安全监测和预警体系不完善,安全风险防控能力较弱。
(二)针对性应对措施
针对上述问题,应采取有效的应对措施。加强对露天采矿边坡控制性爆破技术的宣传和推广,提高矿山企业对该技术重要性的认识,鼓励企业加大技术投入和应用力度。加强地质勘察工作,采用先进的勘察技术和手段,提高地质资料的准确性和可靠性,为爆破设计提供更科学的依据。同时,建立爆破参数优化模型,结合实际爆破效果进行动态调整,提高爆破设计的精准度。加强施工人员培训,提高其专业技能和安全意识,规范施工操作流程。完善安全管理制度,加大安全投入,建立健全安全监测和预警体系,提高安全风险防控能力。
结束语
露天采矿边坡控制性爆破施工技术对保障采矿作业安全、提高开采效率、降低环境影响具有重要意义。尽管当前该技术在应用中存在一些问题和挑战,但通过明确技术要点、采取有效的应用策略和针对性的应对措施,能够不断提升技术应用水平。随着科技的不断进步,露天采矿边坡控制性爆破施工技术将朝着智能化、绿色化、精细化方向持续发展,为露天采矿行业的安全、高效、可持续发展提供有力的技术支撑,推动露天采矿行业迈向新的发展阶段。
参考文献
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