宋士博

（貴州久遠祥和爆破工程有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550025）

露天礦山的爆破施工主要是在開放空間內(nèi)完成的，空間范圍很大，爆炸產(chǎn)生的煙塵的傳播范圍也很大。爆破粉塵產(chǎn)生后，在極短的時間內(nèi)，不同顆粒物的運動軌跡也不盡相同，諸多的顆粒物相互疊加，就形成了粉塵團。由于顆粒的密度比較大，所以顆粒運動時的慣性也較大，顆粒團會以慣性運動為主，在粉塵團的前端移動；而且受到空氣阻力的影響，粉塵運動速度會逐漸變小，這是因為其運動動量在減小，氣態(tài)的物質(zhì)會以擴散運動為主逐漸移動到粉塵團的前端，代替顆粒團[1]。爆破時所產(chǎn)生的粉塵和顆粒大小會隨著爆破巖體性質(zhì)等因素的不同而有所改變。例如，如果巖石的含水量較高，那產(chǎn)生的粉塵就會比較少而且顆粒較大；如果巖石的含水量比較少，那產(chǎn)生的粉塵就比較多，顆粒也比較小。除此之外，爆破時礦塵的性質(zhì)也會受到裝藥的參數(shù)、炸藥類型、起爆的方式等的影響。

1 粉塵顆粒運動特性及相互作用

1.1 粉塵顆粒運動特性

爆破時產(chǎn)生的粉塵顆粒粒度的分布情況以及其運動的特性：

（1）關(guān)于爆破時產(chǎn)生的粉塵，以及其粒徑和分布的情況。據(jù)研究顯示，使用鉆孔爆破的方法來處理介質(zhì)，比較容易產(chǎn)生粉塵和氣體，跟著風(fēng)吹動，粉塵和氣體會漂浮在空中，不利于周圍環(huán)境，可能會污染周圍的環(huán)境健康。

（2）氣流中的粉塵顆粒的運動情況。通過研究發(fā)現(xiàn)，空氣中的粉塵顆粒主要有兩種運動狀態(tài)，首先是由于風(fēng)的作用，在空中飄動；其次就是在無風(fēng)的環(huán)境中，由于自身的重力因素，在空中飄動[2]。因此急需有效的方式聚集并沉降空氣中的粉塵，從而減少空中的粉塵顆粒。

1.2 塵粒間的作用力

粉塵的顆粒在漂浮時，可能會受到多種力的干擾，也許受到風(fēng)的影響，也有可能被其他力干擾。與此同時，空中懸浮的粉塵的顆粒，會出現(xiàn)相互碰撞的可能，碰撞產(chǎn)生的力也會對懸浮顆粒產(chǎn)生很大的影響。

（1）首先是范德華力。這是一種粉塵間的作用力，物理中，在分析粉塵顆粒的運動狀態(tài)時，這種作用力是有很大作用的。換一個角度，轉(zhuǎn)到微觀角度，這種力正是由于原子核周圍存在的電子云而形成的。

（2）其次是靜電力，絕大多數(shù)情況下，靜電力都是因為庫倫力或電位差造成的。

（3）最后是液體橋聯(lián)力，在曲面上產(chǎn)生了壓力，以及表面張力，這兩種力共同形成了液體橋聯(lián)力。

根據(jù)相關(guān)的研究資料，范德華力、靜電力以及液體橋聯(lián)力這三種力都能作用在粉塵上。在這三種力作用下，可以促使粉塵聚集沉降。在進行科學(xué)的分析后，我們可以發(fā)現(xiàn)，顆粒的大小與這三種力的作用力有著直接的關(guān)系。

2 降塵技術(shù)介紹

2.1 水袋封堵降塵技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用這個技術(shù)時，要了解到一些關(guān)于設(shè)備自身的因素，比如水袋自身的參數(shù)與降塵的效果是息息相關(guān)的。而水袋的層壁的厚薄會影響到水霧擴散的效果，水袋的放置位置與相應(yīng)的大小都會有影響到整體的降塵效果。因此要深入了解水袋封堵降塵技術(shù)時對于水袋的用法。

（1）水袋的選擇。在利用水袋進行降塵時，選擇水袋是十分重要的。在多數(shù)情況中，所使用的水袋的原材料主要是塑料或乳膠。但這些原材料并不環(huán)保，周邊環(huán)境可能會受到不利的影響。在現(xiàn)在這個階段，我國爆破水袋是使用ldp制成，環(huán)保性能比較好，使用時抗壓性也比較強，同時還可以自然分解，這就減少了污染，更加的環(huán)保。

（2）對水袋壁的厚度進行確定。水霧的擴散效果會嚴(yán)重受到水袋壁的厚度的影響，過厚或者是過薄的厚度，都會影響到最后的效果。目前在市場上銷量最高的水袋壁厚度在0.03mm，但是對于降塵來說更合適的厚度是在這個基礎(chǔ)上加上0.033mm。

（3）水袋長徑比設(shè)計。為了進行爆破降塵，要設(shè)計好水袋的長徑比。在進行注水步驟時，鉆孔的直徑與蓄水直徑要保證相等。在進行降塵操作時，水袋中的水以霧滴的形式去噴灑，就要設(shè)計好霧滴的直徑，這樣降塵的效果才能得到加強。通過實驗研究數(shù)據(jù)表明，水袋長徑比直接影響到畜水量，水會吸收掉爆炸時對水袋所產(chǎn)生的沖擊力，形成水霧進行噴灑，粉塵遇到水霧后，會進行有效融合，以達到降塵的目的。除此之外，水霧長徑比也會直接影響到噴灑速度。所以要在合理的范圍內(nèi)，將水袋長徑比設(shè)計好，保證水袋霧滴噴灑和排列時比較均勻，這樣降塵的效果才會比較令人滿意。

（4）有效處理好鉆孔巖粉及被爆物體的表面粉塵。在進行爆破之前，要充分浸濕鉆孔和被爆破物體，利用水緩解粉塵在空氣中彌漫的情況，從而減少后期的工作量，進行有效的降塵。

2.2 關(guān)于實際應(yīng)用水炮車噴水技術(shù)

該項噴水技術(shù)的具體操作，是在爆炸前對爆區(qū)進行噴水，是由爆破技術(shù)員與運水的司機共同完成，爆區(qū)負責(zé)的技術(shù)人員直接預(yù)訂水車，爆區(qū)地點和水車到達的準(zhǔn)確時間需要在預(yù)訂時溝通確定好，水量及時加上。爆破技術(shù)人員要指揮好水車的前進路線和噴水的具體方向。噴水量也要依據(jù)爆區(qū)地質(zhì)條件和當(dāng)日爆破方量而定。噴水后要達到低洼處要有積水，高處的地面下一段距離內(nèi)要呈濕潤狀態(tài)。噴水前要對炮孔口進行覆蓋遮擋和嚴(yán)格控制每一區(qū)域噴水量，避免炮孔內(nèi)積水過多造成非抗水性炸藥失效。

圖1 水炮車

（1）正常爆區(qū)的噴水方法。為了縮短爆破的時間，大多數(shù)情況下會率先噴臺階的根部，水車與臺階根部的距離要保持一個安全值，防止噴水時不幸有落石砸到水車。在噴爆區(qū)的外表面時，要先噴渣面，因為那里的巖粉是最細的，然后再進行大范圍噴灑。

（2）邊坡爆區(qū)的噴水方法。在進行遠景噴水時，邊坡區(qū)域要首先接受噴灑，山皮土和巖石夾生的地方要注意重點進行噴射，噴灑時的水量一定要充足。詳細來說，一是邊幫爆區(qū)接受噴水。邊幫爆區(qū)有可能會遇到落石，因此要先噴水，然后再與起爆網(wǎng)絡(luò)進行連接，這是為了防止在噴水時雷管被落石砸斷。二是塌陷區(qū)爆區(qū)接受噴水。在塌陷區(qū)爆區(qū)進行噴水時，要盡可能避開孔口處。嚴(yán)格控制好噴水量，防止孔口出現(xiàn)塌陷，雷管受到擠壓。藥柱也要注意，避免有水滲透進去，從而影響爆破的具體效果。

注意事項：①技術(shù)員與司機進行及時的溝通，保證做到噴射到位、水量充足。②在指揮水車運作時，技術(shù)員要站在上風(fēng)口以保證安全。③在冬季進行爆區(qū)噴水時，要注意到由于溫度過低而結(jié)冰這一問題，要在連接好起爆網(wǎng)絡(luò)后再進行噴水。④在一些碎石比較多的爆區(qū)進行噴水時，不可以直接噴射雷管的位置，注意向上噴射，水柱噴出后會自然落下，這樣就能避免高速的水流直接沖擊碎石，從而砸斷雷管。⑤在一些遠景地區(qū)進行爆破時，為了抑制粉塵，可以使用擠壓爆破的方法進行施工。

3 露天礦山爆破技術(shù)對礦山安全的影響

不僅要對露天礦山爆破降塵技術(shù)進行實踐分析，也要時刻注意安全問題。

（1）要引進專業(yè)的技術(shù)人員，如受過專業(yè)培訓(xùn)爆破員、安全員等，鉆孔作業(yè)的人員也要聘用工作經(jīng)驗較多和技能較好的。

（2）在爆破作業(yè)的各個環(huán)節(jié)中，嚴(yán)格落實安全評價工作，從而提出科學(xué)的解決方法，制定出合理的措施。

（3）針對不同的礦山，以及礦山的特點，使用先進的技術(shù)（如計算機輔助技術(shù)等），在爆破參數(shù)正確的前提下，保障好作業(yè)現(xiàn)場的安全問題，保證施工程序和工作人員的操作手法正確。

（4）設(shè)定好爆破的準(zhǔn)確參數(shù)。由于爆破作業(yè)的專業(yè)性很強，相關(guān)的工作人員要在開采規(guī)劃下嚴(yán)格執(zhí)行，與工作面進行結(jié)合，在實際作業(yè)中，爆破計劃、爆破規(guī)模及爆破參數(shù)都要在準(zhǔn)確的數(shù)值內(nèi)，保留充足時間給后面的爆后排險及鏟裝作業(yè)，從而降低安全隱患問題，使爆破作業(yè)在一個更加安全的環(huán)境內(nèi)進行。在設(shè)計爆破方案時，要對不同的地形地質(zhì)以及氣候條件等重要因素進行綜合考慮，調(diào)查好礦區(qū)周邊的環(huán)境，確保爆破工作安全進行，保證開采方案是合理且正確的。而對于復(fù)雜的周邊環(huán)境和相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境，相對應(yīng)的爆破作業(yè)和爆破設(shè)計還要由專家通過論證才可以實施。

4 結(jié)語

近年來科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，人們也越來越重視綠色健康的概念。目前，我國在普及綠色施工，力從源頭上減少施工對周圍環(huán)境的污染。加上爆破降塵的技術(shù)正在發(fā)展直至成熟，而爆破降塵的高端設(shè)備也在不斷的發(fā)展與進步，為了可以找到適合相關(guān)礦山條件的設(shè)備，在露天礦山開采爆破施工中采取合理有效的降塵方法，有利于減少爆破粉塵的危害，取得明顯的抑塵效果。