(鞍鋼礦業(yè)爆破有限公司弓長嶺分公司, 遼寧 遼陽 111000)
爆破是礦山開采作業(yè)中常有的手段和方法,爆破作業(yè)會產(chǎn)生較大的沖擊波以及有害氣體,影響著周圍的安全。在礦山爆破作業(yè)中,常見的安全問題,其主要原因為邊坡穩(wěn)定性差、爆破作業(yè)操作不當(dāng)?shù)?,需要結(jié)合具體情況,采取相應(yīng)的措施,做好安全保障工作。
開展礦山爆破作業(yè),若未能做好安全管控工作,極易引發(fā)安全事故。以飛石傷人事故為例,其在我國占據(jù)整個爆破事故的15%~20%,露天礦山爆破飛石傷人事故占據(jù)27%左右。例如,在2008年10月16日18時13分,神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司大峰礦露天剝離工程現(xiàn)場,發(fā)生一起重大爆破飛石事故,造成死亡16人、53人受傷。由此可見,在工程爆破中,控制爆破飛石的重要性。除此之外,礦山爆破作業(yè)還存在著其他安全風(fēng)險,需要做好全面的把控,進而避免安全事故的發(fā)生。
(1)安全意識薄弱?,F(xiàn)階段,我國礦山產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,礦山采掘工作較為頻繁,常見各類爆破事故。究其原因,和礦山工作人員安全意識薄弱,有著緊密的關(guān)系。由于工作人員不注重礦山采掘的安全控制,加之部分企業(yè)過于追求利益,忽視安全管理工作,因此使得安全事故頻發(fā),造成了重大的人員傷亡損失。比如,部分采掘人員其爆破知識掌握程度不足,在作業(yè)中常違背安全操作規(guī)程,增加了爆破安全事故發(fā)生的幾率。除此之外,部分人員對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)和安全技術(shù)的掌握程度不夠,給礦山開采工作留下了安全隱患。
(2)邊坡穩(wěn)定性差。在礦山爆破作業(yè)中,若作業(yè)人員未嚴(yán)格按照設(shè)計要求施工,造成現(xiàn)場出現(xiàn)臺階坡面角較大、邊坡過陡,甚至出現(xiàn)傘檐體現(xiàn)象;沒有做好陡峭危險的浮石的處理工作;施工人員所處的工作面高度過高、寬度不夠或是分層不夠明顯等,這些因素均會影響爆破作業(yè)的安全。
(3)爆破技術(shù)落后。目前,在現(xiàn)代化礦山作業(yè)中,先進的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用,但部分礦山企業(yè)采取的爆破技術(shù)仍舊落后,沒有及時更新技術(shù),甚至有人使用爆破器作為礦山爆破工具,不注重安全性能。除此之外,安全生產(chǎn)措施沒有得到有效實施。究其原因,礦山爆破技術(shù)應(yīng)用流程較為復(fù)雜,使得工作人員極易忘記,加之作業(yè)監(jiān)督管理不到位,未能及時阻止安全事故的發(fā)生。
以A采區(qū)為例,其為露天開采區(qū)域,地形陡峭,C區(qū)最高標(biāo)高和東側(cè)相比高出100m左右。在東區(qū)開展施工作業(yè)時,C區(qū)域形成孤島,由于無法直接修筑道路到頂部,加之地形復(fù)雜,增加了開采難度,需要進行降段處理。除此之外,C區(qū)域中下部存在一定面積的溫度異常區(qū)域和高溫區(qū)域。開采作業(yè)面臨著以下問題:①采區(qū)之間的高程落差大,無法修筑道路,采取傳統(tǒng)的開采方法,存在著極大的危險和難度。①采區(qū)工程量大,爆破剝離量為130萬m3。③作業(yè)區(qū)域溫度較高,增加了施工難度。
(1)降段處理方案。降段處理方案:①在C區(qū)西側(cè)+2117m水平,使用液壓挖掘機,按照<25%的坡度,向上方鋪墊作業(yè)輔助道路,直到+2180m水平,用于挖掘機和鉆機布置使用,道路寬設(shè)計為5m。②對于+2180m水平到C區(qū)頂部,按照地形情況修筑。使用挖掘機難以挖動的,運用鉆孔爆破法作業(yè)。交替使用鉆爆和甩渣法開展修筑作業(yè)。對于C區(qū)頂部,經(jīng)過平整處理后,采取鉆孔爆破法,按照10m臺階高度,向下開拓。③使用液壓挖掘機,對C區(qū)頂部,開展平整處理,交替使用穿孔法和爆破倒推下排法,直到剝離高度,形成剝離平臺。
(2)露天爆破施工方案優(yōu)化。C區(qū)域地形起伏大,炮孔類型為淺孔和深孔,對于深孔臺階的爆破,采用微差爆破技術(shù),結(jié)合現(xiàn)場的具體情況,臺階高度設(shè)計為10m。對于裝藥結(jié)構(gòu)的選擇,使用連續(xù)耦合裝藥。對于巖性變化大的特殊環(huán)境以及地段,采取分層裝藥的方式。高溫區(qū)域爆破使用粉狀乳化炸藥。對于非高溫區(qū)域,采用現(xiàn)場混裝銨油炸藥和水孔裝藥等。對于二次改炮,使用成品乳化炸藥。對于前排部分不規(guī)則區(qū)域,為了避免抵抗線過大的影響,可以采取鉆傾斜孔或者加密孔的措施[1]。
爆破設(shè)計參數(shù)如下:①一般參數(shù)。溫度異常區(qū)域和正常區(qū)域的梯段高度為10m;炮孔直徑140mm;臺階坡面角度控制在70°~80°范圍內(nèi);炮孔傾角為90°;孔距控制在3.5m~4.5m范圍內(nèi);起鉆深度為1.0m;單耗控制在0.35-0.55kg/m3范圍內(nèi);填塞長度控制在3.4m~4.5m范圍內(nèi);單孔藥量控制在100kg~110kg范圍內(nèi);最大單響藥量為880kg。②個別參數(shù)。溫度異常區(qū)域使用粉狀乳化炸藥;排距控制在5.5m~6.5m范圍內(nèi);底盤抵抗線控制在3.5~4.5m范圍內(nèi)。溫度正常區(qū)域使用銨油炸藥或者粉狀乳化炸藥;排距控制在5.0m~6.0m范圍內(nèi);底盤抵抗線控制為4.0m。其中淺孔臺階爆破參數(shù),結(jié)合具體情況進行相應(yīng)的調(diào)整。為了保證作業(yè)效果,使用導(dǎo)爆管-導(dǎo)爆索排間微差起爆網(wǎng)路。
(1)做好高溫區(qū)域爆破施工安全把控。高溫區(qū)域溫度>50℃);溫度異常區(qū)域(25℃~49℃)。在高溫區(qū)域需要進行注水降溫,再開展爆破裝藥作業(yè)。注水降溫按照由外向內(nèi)、先低溫再高溫的作業(yè)原則,沿著裂隙注水,逐漸靠近火源中心。當(dāng)溫度處于49℃以下,并且10min之內(nèi)不反彈,可以按照溫度異常區(qū)域?qū)嵤┕芾韀2]??诇販y值以計算爆破區(qū)域內(nèi)各個炮孔測溫的最大值為準(zhǔn),使用紅外測溫裝置開展測溫作業(yè),對于部分區(qū)域,為了保證測量結(jié)果的真實性,結(jié)合使用熱敏電阻測溫裝置。在溫度異常區(qū)域,開展爆破作業(yè),使用巖石粉狀乳化炸藥,以二人制的方式,進行網(wǎng)絡(luò)連接。使用導(dǎo)爆索下孔,地表使用導(dǎo)爆索進行連接,爆破區(qū)域內(nèi)不可以使用雷管,當(dāng)導(dǎo)爆索主線連出爆破區(qū)域后,使用導(dǎo)爆管雷管進行連接。開展爆破作業(yè)前,要做好前期施工準(zhǔn)備,裝藥到爆破結(jié)束時間不可以超過3min。對于溫度異常區(qū)域,每次爆破的總孔數(shù)不可以超過8個,臺階高度要<10m,每個孔設(shè)置2名作業(yè)人員,8個孔同時開展裝藥作業(yè)。
(2)爆破作業(yè)安全措施。開展爆破作業(yè)前,要做好前期調(diào)查工作,了解周圍環(huán)境中存在的不利環(huán)境因素,掌握氣象資料和水文資料。若遇到特殊惡劣天氣或者水文情況,要停止裝藥以及爆破作業(yè)。開展爆破作業(yè)前,做好安全措施。明確作業(yè)分工,按照卸藥、裝藥、充填、聯(lián)線工序,開展爆破作業(yè),每個工序要單獨作業(yè),不可以平行作業(yè)。在炮孔周圍,要設(shè)置明顯標(biāo)識,表明孔深和積水等信息,標(biāo)注具體數(shù)據(jù)。在溫度異常區(qū)域,采取二人制的方式,開展網(wǎng)絡(luò)連接,落實責(zé)任主體,分別負責(zé)網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)檢查。做好警戒工作,設(shè)置專人指揮,此次作業(yè)警戒范圍<300m。
綜上所述,開展礦山爆破作業(yè),要做好全面的安全管理工作。合理應(yīng)用安全技術(shù),保證爆破作業(yè)的安全性。文中結(jié)合礦山爆破安全問題展開討論,提出相應(yīng)的安全控制技術(shù)策略。
[1]劉志強.礦山爆破安全與技術(shù)的探討[J].世界有色金屬,2017(13):294-295.
[2]金錚,王武濤,李創(chuàng)新,等.復(fù)雜環(huán)境下礦山露天開采爆破施工技術(shù)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2015(12):31-32.