王增林

中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì)（250100）

1 礦山基本情況

濟(jì)南某建筑用白云巖礦礦區(qū)平面形態(tài)大體呈南北向的倒“E”形，礦床南北長1 150 m，東西寬360 m，開采方式為露天開采，規(guī)模為55萬m3/a。礦區(qū)北部有兩條架空電力線路（220 kV石瑞線、220 kV耿平線）通過，與之相關(guān)有兩處桿塔。礦山開采時(shí)需采取相應(yīng)措施并對安全條件進(jìn)行論證。

2 安全措施論證

根據(jù)《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》（1999年3月18日起施行，2011年6月30日修改）第十條規(guī)定:“任何單位和個(gè)人不得在距電力設(shè)施范圍500 m內(nèi)（指水平距離）進(jìn)行爆破作業(yè)。因工作需要必須進(jìn)行爆破時(shí)，應(yīng)當(dāng)按國家頒發(fā)的有關(guān)爆破作業(yè)的法律法規(guī)，采取可靠的安全防范措施，確保電力設(shè)施安全，并征得當(dāng)?shù)仉娏υO(shè)施產(chǎn)權(quán)單位或管理部門的書面同意，報(bào)經(jīng)政府有關(guān)管理部門批推，在規(guī)定范圍外進(jìn)行的爆破作業(yè)必須確保電力設(shè)施的安全?！逼髽I(yè)已征得國家電網(wǎng)縣級供電局同意，在高壓線200 m范圍內(nèi)禁止爆破，采用機(jī)械開采，在高壓線200～300 m采用控制爆破方式進(jìn)行開采[1]。

3 爆破作業(yè)影響計(jì)算

根據(jù)穿孔、爆破、采裝、運(yùn)輸作業(yè)特點(diǎn)和各工序之間的銜接關(guān)系，露天采場采用集中爆破作業(yè)制度。深孔爆破尤其是毫秒延時(shí)爆破，爆破效果好，炸藥單耗小，爆破飛石距離小，震動(dòng)影響范圍小，對環(huán)境影響小。方案選擇采用三角形布孔，礦山二次破碎采用液壓碎石錘破碎方式，不采用二次爆破。

礦山爆破參數(shù)應(yīng)通過生產(chǎn)實(shí)踐或爆破試驗(yàn)進(jìn)行修正，取得適合本礦山的數(shù)據(jù)。

起爆方法為V型延時(shí)起爆（一段最大起爆孔數(shù)為3個(gè)）。

臺(tái)階高度H＝15 m；

鉆孔角度α≥75°；

鉆孔孔徑d=120 mm；

孔深L＝15/sin75°＋1.6＝17.1 m（式中超深h=1.6 m）；

最小抵抗線W=4.0 m；

孔間距a=4.5 m，

排距b＝4.0 m；

填塞長度L2=4.0 m；

裝藥長度L1＝L－L2＝13.1 m；

每米孔裝藥量Q1＝（d/2）2×π×r＝10.17 kg/m（裝藥密度r=0.9 t/m3）；

單孔裝藥量Q=Q1×L1=10.17 kg/m×13.2 m=133.2 kg；

每孔爆破量A＝270 m3/孔；

每米炮孔爆破量:18 m3/m；

單位炸藥消耗量q=Q/A≈0.49 kg/m3；

3.1 爆破地震波

爆破振動(dòng)安全允許距離的計(jì)算

式中:R——爆心至觀測點(diǎn)的距離，m；V——保護(hù)對象所在地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，按一般民用建筑考慮取2.5 cm/s；Q——一次爆破裝藥量（齊爆為總裝藥量，延遲爆破為最大一段裝藥量），按最大一段裝藥量取399.6 kg；K、α——與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)，按中硬巖石計(jì)K取200，α取1.6。

經(jīng)計(jì)算，在R≈113.9 m的范圍外，爆破地震波對建筑物不會(huì)造成影響。

3.2 爆破沖擊波安全允許距離

爆破作用指數(shù)n＜3的爆破作業(yè)，對人員和其他保護(hù)對象的防護(hù)，應(yīng)首先考慮個(gè)別飛散物和地震波安全距離。本礦采用深孔毫秒延時(shí)爆破，爆破作用僅對礦巖起到松動(dòng)效果即可，爆破作用指數(shù)n＜1，因此不作此項(xiàng)計(jì)算，按個(gè)別飛散物和地震安全確定安全距離。

3.3 個(gè)別飛散物安全允許距離采用瑞典經(jīng)典公式

式中:Rf——個(gè)別飛散物安全允許距離，m；D——炮孔直徑，12.0 cm。

計(jì)算得，Rf=189.0 m。

經(jīng)計(jì)算個(gè)別飛散物（飛石）距人員的安全距離Rf＝189.0 m。根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB 6722—2014），深孔爆破時(shí)個(gè)別飛散物對人員的安全距離為200 m。沿山坡爆破時(shí)，下坡方向的飛石安全允許距離應(yīng)增大50%，確定爆破安全警戒線不小于300 m。

綜上，爆破地震波影響距離及飛石距離均在200 m范圍內(nèi)，且爆破方案已征得當(dāng)?shù)仉娏υO(shè)施產(chǎn)權(quán)單位書面同意。在高壓線兩側(cè)200 m范圍內(nèi)設(shè)置禁爆區(qū)，200～300 m設(shè)置控制爆破區(qū)，滿足“因工作需要必須進(jìn)行爆破時(shí)，應(yīng)當(dāng)按國家頒發(fā)的有關(guān)爆破作業(yè)的法律法規(guī)，采取可靠的安全防范措施，確保電力設(shè)施安全，并征得當(dāng)?shù)仉娏υO(shè)施產(chǎn)權(quán)單位或管理部門的書面同意”的要求[2]。

4 開采工藝

4.1 礦山根據(jù)與高壓線之間的距離，將開采工藝分為三種

4.1.1 按正常爆破方案開采（距高壓線300 m外）

露天采場的生產(chǎn)作業(yè)主要包括采礦，其工藝為:鑿巖→爆破→鏟裝→運(yùn)輸四個(gè)主要環(huán)節(jié)。礦山采用CTQ-D100YA2型潛孔鉆機(jī)鑿巖，深孔爆破，爆破后的礦石用斗容3.2 m3的挖掘機(jī)挖裝，采用60 t自卸汽車運(yùn)輸至破碎機(jī)卸料口。主要工藝參數(shù)如下:

至今我都還記得，國家主席習(xí)近平在法國的一場演講。他從雨果的《悲慘世界》、司湯達(dá)的《紅與黑》、巴爾扎克的《歐也妮·葛朗臺(tái)》談到法國的繪畫藝術(shù)，那淵博的知識(shí)、深厚的人文素養(yǎng)，令我由衷欽佩。他是一個(gè)怎樣的人呢？這是一個(gè)曾經(jīng)讓我十分好奇的問題。直到最近，閱讀了《習(xí)近平的七年知青歲月》，我終于找到了答案。

臺(tái)階高度15 m；

最小工作平臺(tái)寬度≥40 m；

工作線長度≥60 m；

工作臺(tái)階坡面角75°。

4.1.2 按控制爆破方案開采（距高壓線200～300 m）

露天采場的生產(chǎn)作業(yè)主要包括采礦，其工藝為:鑿巖→爆破→鏟裝→運(yùn)輸四個(gè)主要環(huán)節(jié)。礦山采用CTQ-D100YA2型潛孔鉆機(jī)鑿巖，深孔爆破，爆破后的礦石用斗容3.2 m3的挖掘機(jī)挖裝，采用60 t自卸汽車運(yùn)輸至破碎機(jī)卸料口。在裝藥時(shí)，應(yīng)減少炮孔裝藥量，采取側(cè)向爆破等措施，以減小爆破震動(dòng)距離及廢石距離，確保高壓線安全。

主要工藝參數(shù)如下:

最小工作平臺(tái)寬度≥40 m；

工作線長度≥60 m；

工作臺(tái)階坡面角75°。

4.1.3 挖掘機(jī)配液壓錘開采工藝（距高壓線200 m范圍內(nèi)）

挖掘機(jī)配液壓破碎錘的開采方式是一種無爆破開采的開采方式，破碎錘生產(chǎn)平均采礦率很大程度上取決于礦床不連續(xù)性及巖石的斷裂、破碎特征，本礦礦石為白云巖，巖石堅(jiān)硬、質(zhì)脆，可以采用碎石錘開采。挖掘機(jī)配液壓破碎錘生產(chǎn)作業(yè)，其采剝工藝為:破碎→鏟裝→運(yùn)輸三個(gè)主要環(huán)節(jié)。

4.2 工藝參數(shù)

終了臺(tái)階高度15 m；

開采臺(tái)階高度3~5 m，采用錘采時(shí)將15 m高度臺(tái)階劃分為3~5個(gè)分臺(tái)階進(jìn)行作業(yè)；

其他工藝參數(shù)同正常爆破開采工藝參數(shù)。

4.3 禁止在桿塔10 m范圍內(nèi)取土與開挖

根據(jù)《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》第十二條規(guī)定:“任何單位或個(gè)人不得在距架空電力線路桿塔、拉線基礎(chǔ)外緣的下列范圍內(nèi)進(jìn)行取土、打樁、鉆探、開挖或傾倒酸、堿、鹽及其他有害化學(xué)物品的活動(dòng):66 kV及以上電力線路桿塔、拉線周圍10 m的區(qū)域”。與該礦山相關(guān)的桿塔有兩處，一處位于礦區(qū)10號拐點(diǎn)西南處，距礦區(qū)邊界約20 m。該處已形成終了邊坡，不再采動(dòng)。另一處位于礦區(qū)5號拐點(diǎn)附近，臨近礦區(qū)邊界，兩處桿塔均為角鋼塔，無拉線。后期礦山開發(fā)利用方案及設(shè)計(jì)應(yīng)對桿塔提出相應(yīng)的保護(hù)措施，在桿塔周圍10 m劃定禁采區(qū)，并做好警示標(biāo)識(shí)，禁止在桿塔10 m范圍內(nèi)取土與開挖。

4.4 在架空電力線路下禁止種植高桿植物，禁止通過4 m以上的車輛或機(jī)械

根據(jù)《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》中第十三條規(guī)定:“在架空電力線路保護(hù)區(qū)內(nèi)，任何單位或個(gè)人不得種植可能危及電力設(shè)施和供電安全的樹木、竹子等高桿植物?！钡谑臈l規(guī)定:“超過4 m高度的車輛或機(jī)械通過架空電力線路時(shí)，必須采取安全措施，并經(jīng)縣級以上的電力管理部門批準(zhǔn)?！钡V山在架空電力線路下禁止種植樹木、竹子等高桿植物，禁止通過4 m高度以上的車輛或機(jī)械。挖掘機(jī)與潛孔鉆機(jī)經(jīng)過架空線路下時(shí)，應(yīng)低速通過，注意觀察，挖掘機(jī)應(yīng)保持臂桿與履帶平行，禁止高舉大臂行進(jìn)，潛孔鉆機(jī)應(yīng)放平滑架和鉆臂[3]。

4.5 全區(qū)域內(nèi)任何建構(gòu)物必須滿足要求

根據(jù)《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》第五條規(guī)定:“架空電力線路保護(hù)區(qū)，是為了保證已建架空電力線路的安全運(yùn)行和保障人們生活的正常供電而必須設(shè)置的安全區(qū)域。在廠礦、城鎮(zhèn)、集鎮(zhèn)、村莊等人口密集地區(qū)，架空電力線路保護(hù)區(qū)為導(dǎo)線邊線在最大計(jì)算風(fēng)偏后的水平距離和風(fēng)偏后距建筑物的水平安全距離之和所形成的兩平行線內(nèi)的區(qū)域。各級電壓導(dǎo)線邊線在計(jì)算導(dǎo)線最大風(fēng)偏情況下，距建筑物的水平安全距離如下:154～220 kV，5.0 m”。該礦山未在安全距離內(nèi)修筑任何建構(gòu)物，滿足該條件要求。

4.6 架空電力線路保護(hù)區(qū)的其他要求

根據(jù)《電力設(shè)施保護(hù)條例》（1987年9月15日國務(wù)院發(fā)布，1998年1月7日第一次修訂，2011年1月8日第二次修訂）第十條規(guī)定:“架空電力線路保護(hù)區(qū):導(dǎo)線邊線向外側(cè)水平延伸并垂直于地面所形成的兩平行面內(nèi)的區(qū)域，在一般地區(qū)各級電壓導(dǎo)線的邊線延伸距離如下:154～330 kV，15 m。”兩條架空電力線路高度均在20 m以上。挖掘機(jī)在高壓線下采用碎石錘機(jī)械破碎時(shí)，應(yīng)采用低位作業(yè)，保證施工時(shí)與高壓線的安全距離，且派專人站在高處看護(hù)。

5 建議

國家電網(wǎng)縣級供電局已出具關(guān)于高壓線路的答復(fù)函，答復(fù)函中提出，在開采時(shí)，礦山應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)保護(hù)措施，按照相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)程條例等要求，保護(hù)高壓線路安全，并對高壓線路安全承擔(dān)全部責(zé)任。

后續(xù)開發(fā)利用方案和設(shè)計(jì)充分考慮高壓線路與塔桿準(zhǔn)確位置落，并根據(jù)現(xiàn)場情況合理設(shè)計(jì)。

架空線路下及桿塔旁禁止堆放土堆、石堆。在架空線路兩側(cè)20 m處及桿塔10 m范圍處設(shè)置固定明顯的區(qū)界標(biāo)志、危險(xiǎn)警示標(biāo)志，標(biāo)志不得損壞移位。在雷、雨、雪、霧、大風(fēng)等惡劣天氣下，必須停止一切在架空線路兩側(cè)20 m內(nèi)的施工，不得在桿塔旁逗留。

施工企業(yè)應(yīng)制訂高壓線下各工種及各機(jī)械設(shè)備的安全操作規(guī)程及規(guī)章制度，定期對人員進(jìn)行相關(guān)的安全培訓(xùn)。

6 結(jié)語

礦山采取以上措施后，能夠保護(hù)高壓線及線桿不受損壞，也能保證在高壓線周邊采礦作業(yè)的安全。