李 想

（保利新聯(lián)爆破工程集團有限公司，貴州 貴陽 550002）

近些年來，經(jīng)濟以及科技水平的創(chuàng)新發(fā)展，對礦山爆破施工也有了更高的要求，尤其對露天礦山爆破有了更嚴格的要求。露天礦山爆破所產(chǎn)生的振動會對周邊的施工人員以及相關設備帶來較大的影響，這不僅會影響爆破工程的順利進行，而且還會出現(xiàn)嚴重的安全事故，給露天礦山爆破作業(yè)的發(fā)展也帶來了較大的影響。露天礦山爆破是一項具有很強危險性的作業(yè)，為了保證施工技術人員以及周邊環(huán)境的安全，就需要采取有效的爆破振動控制技術和措施，將爆破振動影響降至最低，保證施工作業(yè)的安全。而在具體的施工應用中，只有不斷地提高爆破施工的安全性，才能保證發(fā)揮出爆破技術的價值和作用，以便達到預期的施工目標[1]。

1 露天礦山爆破振動產(chǎn)生的原因

礦山領域，在我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展下也有了多元化和多地形化的發(fā)展趨勢，尤其是露天礦山的開采，給礦山領域的發(fā)展提供了重要的條件和基礎。但是露天礦山在爆破施工過程中，很容易受到爆破振動的影響，從而給周圍的爆破施工人員和環(huán)境的安全帶來了隱患，為了將爆破振動帶來的影響控制到最小，分析引起露天礦山爆破振動的原因是十分有必要的。

1.1 不可控原因

所謂不可控的原因，簡單來說，就是在施工中，由于無法預測和控制而引起的影響因素，這些因素對礦山爆破所產(chǎn)生的影響是無法進行預估的。目前在露天礦山爆破作業(yè)中，不可控因素主要分為地形原因以及地質(zhì)原因，其中，地形原因與整個露天爆破區(qū)地面的起伏和平整有一定關系，地面的起伏以及平整度會直接影響到爆破振動波主頻、幅值以及頻率范圍；地質(zhì)原因則主要指的是爆破位置巖石的風化情況等。

1.2 可控原因

顧名思義可控原因指的就是在露天礦山爆破中能夠控制爆破振動的原因。通過使用有效的控制措施，可以減少和避免振動的損害，這不僅可以提高露天礦山爆破作業(yè)的施工效率，而且還能將振動所產(chǎn)生的影響進行有效控制。露天礦山爆破振動的可控原因主要有炸藥單耗、延期時間、孔網(wǎng)參數(shù)等，其中孔網(wǎng)參數(shù)中的炮孔直徑會受到臺階高度、巖石破碎程度等因素的影響。所以在具體的施工過程中，相關的技術工作人員就需要合理的控制炮孔的直徑，并對相關因素進行有效的控制，除此之外，還需要結合實際的施工情況，合理的控制炸藥單耗量。

1.3 不可控與可控原因產(chǎn)生的具體影響

1.3.1 炸藥類型產(chǎn)生的影響

炸藥的屬性與介質(zhì)中振動波的衰弱有著密切聯(lián)系，在爆破中如果炸藥所引起的振動波壓力大且高于巖石本身抗壓能力的10倍以上時，爆破地震波就會有大量的消耗，就會使得振動波迅速衰弱。實踐表明，當炸藥波阻抗值接近巖體的波阻抗值，爆炸能量越大，則爆破振動越大。所以在具體的爆破作業(yè)期間，如果對爆破振動有明確的要求，就需要選擇使用與巖體波阻抗值有較大差值的炸藥。

1.3.2 炮孔直徑產(chǎn)生的影響

炮孔直徑對爆破振動強度也有較大的影響，即使爆破藥量相同，爆破振動也會隨著場地系數(shù)以及衰減指數(shù)的變化而變化。根據(jù)有關的數(shù)據(jù)顯示，炮孔直徑以及測點的爆心距是直接影響爆破振動強度的重要因素。小孔徑爆破質(zhì)點振動的衰弱速度與大孔徑相比明顯更加快，炮孔直徑越大，則振動強度也會隨之增大，振動強度的增長速度與藥量的比例也有一定的關系，也會隨著藥量的減少而增加爆破強度。

1.3.3 爆破段數(shù)產(chǎn)生的影響

爆破段數(shù)是影響地震波延時長度和微差時間的重要因素。選擇合理的微差延期時間，不同時間段產(chǎn)生的地震波也會按照先后順序在時間以及空間角度上錯開，所以從這個角度來看，這也是控制振動效應幅值的有效手段，而且經(jīng)過實踐證明，微差爆破與普通爆破相比，可以有效減少30%-50%的振速。此外，爆破振動與地質(zhì)環(huán)境也有很大的關系，地質(zhì)越硬，幅值也會越低。

1.3.4 最小抵抗線產(chǎn)生的影響

根據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，最小抵抗線越小，炸藥爆炸能的釋放時間就會縮短，同時地震波能量也會相對減少，地震強度也會隨之減弱。按照應力波傳播理論來看，當最小抵抗線越小，爆炸所產(chǎn)生的能量就會在抵抗線小的一面逐漸形成破碎帶，從而不斷的轉(zhuǎn)化成為空氣沖擊波，也就是地震波減弱的關鍵原因[2]。

1.3.5 起爆方式產(chǎn)生的影響

起爆方式對振動強度的影響是比較大的，在保證其他條件相同時，不同的起爆方式也會產(chǎn)生不同的振動強度。而主要原因就是不同起爆方式能夠利用自由面的減振作用也有不同，這樣一來巖石在破碎和拋擲中就會向自由面消耗較大能量，就會在一定程度上減少振動強度。根據(jù)有關的數(shù)據(jù)得出，齊發(fā)爆破的振動頻率相對來說是比較小的，而微差爆破的振動頻率是比較高的。一旦起爆網(wǎng)絡發(fā)生了變化，爆破振動頻率特性也會有所變化。

1.3.6 阻尼產(chǎn)生的影響

阻尼就是指爆破地震波傳播中所產(chǎn)生的阻力，阻尼會使地震波振幅逐漸減小，直到為0。在露天礦山開發(fā)的過程中，爆破振動在內(nèi)部介質(zhì)中進行傳播時，也會有不同的內(nèi)部摩擦出現(xiàn)，而這種摩擦就會在一定程度上消耗振動所需的能量，再加上振動本身在傳播中就會有一定的能量消耗，所以爆破振動的振幅也會減小。

2 露天礦山爆破振動控制技術

2.1 合理設計爆破延期時間和裝藥方式

在露天礦山爆破作業(yè)期間，會受到爆破振動的影響，從而影響了爆破的效率，嚴重情況下甚至還會威脅到工作人員的人身安全和財產(chǎn)安全。而經(jīng)過實踐和經(jīng)驗得出，爆破振動出現(xiàn)的主要原因就是在裝藥期間所選擇的分段時間不合理，從而出現(xiàn)了振動的情況。所以在進行露天礦產(chǎn)爆破工作中，技術人員就需要對爆破延期時間以及方法進行科學合理的規(guī)劃和設計：首先，技術人員需要全面的剖析露天礦山爆破的實際現(xiàn)狀，并全面的掌握爆破位置的地質(zhì)和地形等因素；其次，在正式工作中需要聯(lián)合考察內(nèi)容，對裝藥長度以及裝藥結構進行合理的設計和控制，來減少振動所產(chǎn)生的影響；最后，技術人員需要發(fā)揮出裝藥方式以及分段間隔時間的作用，來縮減裝藥長度和降振的效果，也能避免出現(xiàn)大塊率情況，可以有效的提高露天礦山爆破的工作效率[3]。

2.2 控制一次爆破總藥量

在爆破作業(yè)中，周圍的工作人員以及爆破設備除了會受到振動幅值的影響外，也會受到振動頻率的影響。從頻率的角度來看，一次性爆破總藥量越大，振動波傳播的距離就會更加遠，而產(chǎn)生的振動頻率也會越低，對周圍人員以及設備的影響也會越大，所以要想有效的控制和減少爆破振動的影響，就必須要控制好一次爆破的總藥量，來減少振動波疊加所帶來的不良影響。

2.3 選擇科學合理的爆破方法

對露天礦山爆破來說，由于爆破位置具有一定的復雜性，而且爆破的任務也有所不同，所以就需要選擇不同的爆破方法，保證可以更好的滿足爆破工作的實際需求。目前最常用的爆破方法為深孔大直徑炮孔爆破法，該方法能夠在一定程度上減少爆破的成本，但是其在應用中也會產(chǎn)生較大的爆破振動，這種方法適合大規(guī)模礦山的爆破，但是對于敏感活躍的區(qū)域，就會影響到礦山的生產(chǎn)效率，甚至比較容易引起安全事故。所以在選擇爆破方法的過程中，除了關注爆破方法的優(yōu)點外，也需要掌握其應用中會出現(xiàn)的缺陷，工作人員需要考慮到爆破實際位置的需求，選擇最合理的爆破方法，這樣才能有效的減少爆破振動所帶來的影響，才能真正的促進礦山生產(chǎn)效率的提升[4]。

2.4 選擇專業(yè)的技術工作人員

露天礦山爆破本就是一項具有一定技術性和專業(yè)性的工作，要想提高工作效率，就需要有專業(yè)的技術人員做保障，所以爆破作業(yè)單位就需要選擇高素質(zhì)專業(yè)的工作人員，保證工作人員具有很豐富的工作經(jīng)驗以及較高的技術技能。在正式施工前，還需要對工作人員進行全方位的檢查，保證工作人員在滿足一定標準后才能進場工作，這是保證工作效率的重要因素，來避免出現(xiàn)經(jīng)驗不足而引起的操作不到位問題的發(fā)生，避免出現(xiàn)振動情況，而且也能保證施工人員的生命以及財產(chǎn)安全。

2.5 開創(chuàng)自由面和空間

在進行爆破工作中，自由面越多，爆破的順序也會更加的通暢，而且炸藥單耗量也會減少，爆破的工作效率也會更高，但是如果自由面過多，也會導致振動波出現(xiàn)迅速縮減的情況，同時振動值也會發(fā)生變化。所以在實際的工作中，要想提高減振的效果，就需要積極合理的開創(chuàng)自由面和空間，來有效的控制和減少振動所產(chǎn)生的不良影響[5]。

2.6 振動阻斷措施

為了減少振動對爆破周圍建筑以及人員、設備的影響，就可以采取合理的阻斷措施，來隔斷振動波的傳播，從而將振動的影響控制到最低，一般來說常用的阻斷措施有四種：利用自然破碎層以及人造預裂縫、打造雙排密集減震孔、防止孔內(nèi)耦合裝藥以及使用預裂爆破。

3 結語

綜上所述，爆破工程是露天礦山開采中的重要內(nèi)容，但是在爆破中也會產(chǎn)生爆破振動，給周圍人員以及設備等帶來影響，為了提高爆破的效率，就需要采取有效的措施和技術來控制振動的影響，實現(xiàn)減振的目標，從而為露天礦山爆破項目的發(fā)展提供重要保證。