王偉澄 許鴻翔 曹宏亮 廖必超

(福州大學(xué)紫金礦業(yè)學(xué)院，福建 福州 350007)

0 引言

由于礦山的建設(shè)生產(chǎn)都離不開(kāi)爆破，爆破產(chǎn)生的能量被用于破碎巖石和產(chǎn)生沖擊波，還有相當(dāng)一部分的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為拋擲被破碎的巖石或小石子的動(dòng)能，我們稱(chēng)之為爆破飛散物。這些飛散物不僅難以控制，更會(huì)威脅到人的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，研究控制防護(hù)飛散物的方法就很有必要。國(guó)內(nèi)外許多爆破專(zhuān)家提出了很多建設(shè)性的方法，并廣泛應(yīng)用到實(shí)際工程中，這里做一些討論與分析。

1 設(shè)計(jì)方面

1.1 對(duì)地質(zhì)探測(cè)與考察不夠細(xì)致

地質(zhì)人員沒(méi)有準(zhǔn)確判斷巖石的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)，并且對(duì)地下是否存在溶洞、裂隙、結(jié)構(gòu)面、節(jié)理等了解的不夠透徹，這些都是首先會(huì)導(dǎo)致個(gè)別飛散物的首要因素[1]。

1.2 參數(shù)的設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

每一環(huán)的設(shè)計(jì)基本都關(guān)系到是否會(huì)產(chǎn)生個(gè)別飛散物、產(chǎn)生飛散物的數(shù)量，以及拋擲距離等。起爆順序、起爆位置、炸藥單耗等都是影響因素[2]，主要分析以下主要因素：

1)最小抵抗線。

根據(jù)《爆破工程》可知，爆破產(chǎn)生的碎石沿著最小抵抗線拋擲的最遠(yuǎn)，數(shù)量也最多，所以在設(shè)計(jì)階段應(yīng)準(zhǔn)確判斷爆破巖層的厚度，找到最小抵抗線的位置，并依照它進(jìn)行之后的爆破參數(shù)設(shè)計(jì)。這是產(chǎn)生個(gè)別飛散物的重要因素之一[3]。

2)雷管延期時(shí)間。

在露天臺(tái)階爆破現(xiàn)場(chǎng)，為了減小飛散物及震動(dòng)的危害，我們一般會(huì)采用微差毫秒延期逐孔起爆法，雷管需隔段使用，保證爆破延期時(shí)間的精度控制。延期時(shí)間控制不到位或者爆破器材本身有問(wèn)題，都會(huì)對(duì)個(gè)別飛散物的危害造成重大影響。

3)裝藥量及注意事項(xiàng)。

裝藥量的多少、是否耦合裝藥以及藥卷間是否有間隔等，都在很大程度上決定了爆破飛散物的拋擲距離和數(shù)量，裝藥結(jié)構(gòu)采用錯(cuò)誤，裝藥量多都會(huì)產(chǎn)生較多飛石[4]。

1.3 爆破安全的設(shè)計(jì)不當(dāng)

在計(jì)算爆破飛石的拋擲距離時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致警戒范圍不準(zhǔn)確?；蛘叻雷o(hù)方式設(shè)計(jì)出錯(cuò)、防護(hù)器材不合格等都會(huì)危及到現(xiàn)場(chǎng)工人甚至居民的財(cái)產(chǎn)人身安全。

2 施工方面

2.1 炮孔、抵抗線的偏移

現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候，尤其是打斜孔的時(shí)候，難免會(huì)產(chǎn)生一定偏差，可能導(dǎo)致抵抗線前移，使得爆破巖層變薄，產(chǎn)生能量更大的飛散物，非常不安全；炮孔的偏移可能會(huì)增大炮孔的密集程度，導(dǎo)致產(chǎn)生部分能量過(guò)大的問(wèn)題[5]。

2.2 堵塞材料的選用

堵塞的時(shí)候用鉆屑或小石子等用作堵塞材料是很危險(xiǎn)的。堵塞物的本身就是碎石，很可能會(huì)導(dǎo)致個(gè)別飛散物的增多，從而增大了它的危害[6]。而用于堵塞炮眼的材料可以是沙土、巖粉，還可以是其他的化學(xué)材料，比如磷石膏、酸堿膨脹劑等。

2.3 施工操作不夠精細(xì)

現(xiàn)場(chǎng)施工裝藥時(shí)，沒(méi)有時(shí)刻留意目前裝藥高度，特別是間隔裝藥的時(shí)候，時(shí)刻都要清楚已裝藥的高度，以防裝藥高度超出，導(dǎo)致單孔裝藥量過(guò)高，使得爆破飛散物數(shù)量增加、飛行距離增加[7]。

3 設(shè)計(jì)需要合理化

設(shè)計(jì)工作作為采礦工程中的重要一環(huán)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分利用自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，合理設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)應(yīng)符合《爆破安全規(guī)程》及相關(guān)規(guī)定，確保在實(shí)地做過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后才能給出適合當(dāng)前礦山的合理設(shè)計(jì)方案，有效管理，嚴(yán)格監(jiān)督，之后才能提交設(shè)計(jì)方案。下面分以下幾點(diǎn)來(lái)說(shuō)明如何做到設(shè)計(jì)合理化。

3.1 地質(zhì)勘探圖的繪畫(huà)

地質(zhì)人員在現(xiàn)場(chǎng)需仔細(xì)勘察地質(zhì)地貌，特別關(guān)注地下情況。重點(diǎn)要關(guān)注的對(duì)象有：爆區(qū)的地層，巖體的風(fēng)化程度，巖性，斷層節(jié)理的方位走向，覆蓋層厚度，破碎帶產(chǎn)狀，規(guī)模等。準(zhǔn)確測(cè)量，鉆孔采樣，秉著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度分析研究，不可馬虎大意，更不可憑著經(jīng)驗(yàn)去猜，需要實(shí)打?qū)嵉漠?huà)出地質(zhì)勘探圖[8]。

3.2 完善爆破方案

首先，方案需要經(jīng)過(guò)多人多方推敲考量才可實(shí)施，根據(jù)最小抵抗線方位等來(lái)設(shè)置炮孔角度、深度、超深等參數(shù)，最小抵抗線方向不能朝著被保護(hù)對(duì)象，應(yīng)在盡量減小炸藥單耗的情況上提高炮孔利用率，要使炸藥在堅(jiān)硬巖層中爆炸，不能在軟弱層中爆炸，否則會(huì)導(dǎo)致較多飛石[9]。調(diào)整各孔間距應(yīng)不宜太近，要使最小抵抗線長(zhǎng)度稍大于堵塞長(zhǎng)度，力求用最少的炸藥，充分發(fā)揮其威力，得到最好的爆炸效果。而一旦爆破壓力不夠也可能會(huì)造成只是松動(dòng)爆破而沒(méi)有拋散，甚至只是內(nèi)部爆破的情況；其次對(duì)開(kāi)挖工具的選擇也有講究。需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體實(shí)際情況，包括生產(chǎn)成本、生產(chǎn)時(shí)間、地質(zhì)條件來(lái)選擇開(kāi)挖工具。

3.3 管理和監(jiān)督

加強(qiáng)管理，完善管理制度，組織施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人的施工監(jiān)督。多檢查復(fù)核，確保設(shè)計(jì)的合理性[10]。

4 施工需要精細(xì)化

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)施工需要留意各類(lèi)注意事項(xiàng)，施工時(shí)需要細(xì)心與耐心。每一個(gè)在現(xiàn)場(chǎng)的人員應(yīng)當(dāng)都接受了足夠的相關(guān)安全教育，了解許多可能發(fā)生隱患的方面，互相監(jiān)督，互相幫助，形成很好的監(jiān)督系統(tǒng)。不能將私人情緒帶到工作中，控制消極情緒，每一個(gè)行動(dòng)都必須符合相關(guān)安全規(guī)定以及設(shè)計(jì)方案。工作時(shí)需要細(xì)心，留意每一步的操作，每個(gè)員工也應(yīng)十分清楚自己的相關(guān)工作，知道有哪些安全隱患，當(dāng)危機(jī)影響小的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并按照相關(guān)規(guī)定控制它，確保安全后才可進(jìn)行后續(xù)施工。下面分以下幾點(diǎn)細(xì)細(xì)說(shuō)明如何做到施工精細(xì)化。

4.1 優(yōu)先做好安全、經(jīng)濟(jì)評(píng)估

在施工準(zhǔn)備階段，需對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行安全評(píng)估，對(duì)開(kāi)采過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)損失也作出評(píng)估，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及相關(guān)的規(guī)章制度，選擇合適的采礦器械、采礦方法、開(kāi)拓方式、爆破方法等。有些情況下會(huì)進(jìn)行二次爆破，要選擇夾縫塞藥，可以使用覆土法，使先爆的巖石覆蓋在后爆的覆土炮上。收集、參考資料，對(duì)巷道支護(hù)的方法及穩(wěn)固性、邊坡治理的方法及穩(wěn)固性、爆破危害的波及范圍等都提前作出評(píng)估，有效預(yù)防片幫、冒頂、突水等事故，充分考慮經(jīng)濟(jì)和安全因素，才能在施工中作出最準(zhǔn)確的評(píng)估，控制損失，保證施工安全。

4.2 覆蓋防護(hù)與防護(hù)層

被保護(hù)的對(duì)象如果是小件的物體，可以移動(dòng)或方便覆蓋的物體，需先用有彈性有重量的材料將其覆蓋，如竹笆、工業(yè)氈布，輪胎，麻袋，金屬網(wǎng)等；對(duì)于不好覆蓋的建筑物，如高樓等，需設(shè)置防護(hù)層，如在飛散物的路徑上布置圍墻等類(lèi)似的防護(hù)層，用于削減飛散物的能量;對(duì)于重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象等，可以在其周?chē)鷩哑鹕炒?，且使最小抵抗線方向遠(yuǎn)離重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象進(jìn)行爆破作業(yè)。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)理

監(jiān)理人員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)工作人員是否有按《爆破安全規(guī)程》要求來(lái)施工，爆破的有害效應(yīng)是否有控制在安全范圍之內(nèi)，工人施工時(shí)是否有偷工減料的行為，確保工人資格是否適應(yīng)所對(duì)應(yīng)工作，驗(yàn)收巷道時(shí)也應(yīng)仔細(xì)檢查，確定符合相關(guān)設(shè)計(jì)及規(guī)定后方能進(jìn)行下一輪作業(yè)。安全警戒需按照《爆破安全規(guī)程》保守計(jì)算，做好警戒工作，確保整個(gè)爆破過(guò)程安全有效的進(jìn)行。

5 結(jié)論

1)前期的仔細(xì)勘探十分關(guān)鍵，地質(zhì)人員應(yīng)準(zhǔn)確判斷巖石的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。

2)爆破參數(shù)中的最小抵抗線、雷管延期時(shí)間、裝藥結(jié)構(gòu)等都是影響飛散物威力的主要因素，也是比較容易著手并有效控制的方面。

3)控制方面應(yīng)著重做好保護(hù)對(duì)象的覆蓋工作、拉好防護(hù)網(wǎng)、建好緩沖格擋物等防護(hù)措施。