露天矿山爆破技术对矿山安全的影响分析
刘长安 吴保琦 郎佰林
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刘长安 吴保琦 郎佰林,. 露天矿山爆破技术对矿山安全的影响分析[J]. 矿山工程与技术,2022.12. DOI:10.12721/ccn.2022.157229.
摘要:
随着我国经济的快速发展,对能源的需求不断增加,矿产资源是我国储量比较丰富的一种,以适应工业发展对煤矿资源的需求;为了满足国家的发展,我们国家一直在加大对资源的开发力度。矿产资源的开采利用需要应用到爆破技术,但是爆破技术本身具有简单、粗狂、危害大的特点,在选择划分不恰当的情况下会影响矿产资源的开采利用。本文就露天矿山爆破技术对矿山安全的影响展开探讨。
关键词: 露天矿山爆破技术矿山安全影响
DOI:10.12721/ccn.2022.157229
基金资助:

引言

由于国家基本建设的需要,对矿产的需求不断增长;由于国家的淘汰和环保的需要,许多小矿山和环境敏感的矿山都被关闭,以满足基础设施的需要;矿山开采具有区域化、规模化的特点,直接造成了矿山开采的高密度、高强度的开采,以及相应的安全防范措施不到位而造成的安全风险。改进、提高矿山爆破技术水平,从根本上保障矿山的安全性,是发展露天矿山爆破技术发展的方向。

1露天矿山精细化爆破技术发展现状

大型露天矿山开采大多采用的是高台阶、大区域的微差爆破模式,在爆破操作的时候会应用到大吨位汽车、高效率旋回破碎机和胶带运输机,在科技的支持下露天开采开始应用到自动化的计算机开采技术,和矿产资源开采息息相关的爆破工艺也朝着数字化、自动化的方向发展,特别是高精密度毫秒导爆管雷管和电子雷管的联合使用,为露天矿山爆破施工作业提供了更安全的爆破手段。

2露天矿山爆破技术对矿山安全的影响

爆破参数问题。随着工作面的推进,爆破设计者要根据矿区的地层构造、岩性,确定爆破参数、爆破方法、爆破单响药量、爆破规模等。设计者必须对工程场地的地形地貌进行全面的认识,并查阅有关的数据,这对设计者的职业素质提出了很高的要求。如果设计人员选择错误的参数,就会增加露天矿山爆破的安全隐患。尤其使在最终边坡形成中,采用了不正确的爆破参数(如孔径与孔排距的关系不正确,线装药密度与装药结构不正确,起爆顺序及延时不正确等),则可能不能形成平整的切割面,更严重时爆破损伤层大量延伸进保护层,引起边坡失稳。(2)器械材料问题。在露天矿山爆破之前,工作人员需要进行全面的爆材检查,保障爆破作业安全。如电雷管桥丝、导爆管雷管外观、电子雷管芯片未进行逐发检测,铵油炸药含水量、乳化炸药破乳情况等未检测,爆破器材现场临时储存环境不达标,起爆器材性能不良,都有可能引起盲炮、跳炮或爆破效果差等问题。如有盲炮发生,将大幅增加安全风险;如爆破效果差,爆堆堆积形状不良,则可能威胁铲装作业人员安全。(3)爆破人员问题。露天采矿工作具有较高的危险系数,要求施工人员需要较高的素质水平,不仅要储备大量的专业知识,同时还要了解各类工程机械性能,并需要积累大量工作经验。但是当前采矿人员的整体素质有待提升,增加了露天矿山爆破的安全隐患。一些爆破工程技术人员的爆破设计不够科学,只是根据工作经验施工,不能综合考虑工作面各类不利因素,容易引发各种安全事故。由于现在矿山爆破作业人员专业素质普遍较低,在爆破作业中可能存在爆材选择错误、操作错误以及爆后检查质量低下(如盲炮未检出、滑坡先兆未检出等)等问题,为后续生产埋下隐患。

3露天矿山精细化爆破技术应用研究

3.1定量化的爆破设计定量化的爆破设计主要是利用专业爆破设计软件,在此基础上,利用数字化矿山设计软件获得的实测地形资料,并依据爆破块度的需要,对爆破参数进行量化设计,以获得最佳的爆破效果;这样才能将石头分散开来。定量的爆破设计需要综合考虑各种因素对爆破的影响,如岩体、炸药的性质,以及对爆破的危险性和最终的效果进行持续的预测和仿真,以使爆破参数在不断的调整中达到最佳。

3.2爆破技术应用施工精细化布孔。应用测绳和拉皮尺的方式进行布孔操作,在布孔之后利用水准仪或者RTK来测量各个炮孔的孔口标准高、孔位大小,确保各个炮孔孔底在同一个水平位置上,之后根据测量孔位来设计爆破网络。第二,钻孔操作。应用先进的钻孔机械设备进行钻孔操作。在钻孔操作的时候还需要为钻机配备相应的电子数字自动显示仪,从而能够实时性的显示角度、钻孔深度、有关数据信息,在具体操作的时候操作人员还能够通过屏幕跟踪钻孔进程,了解钻孔角度、凿岩机压力、钻进速度和钻孔的实际深度。第三,验收炮孔。钻孔精度深受钻机性能、岩层特征、操作人员技术等因素的影响。在具体操作的时候钻孔质量深刻影响爆破效果。如果炮孔位置严重偏离了设计轨道就会改变炮孔抵线的大小和发展方向,从而会产生大量的大块、飞石,从而增强根底的冲击。为此,在装药之前需要充分验收炮孔,确保矿山炮孔大小达到规范的标准。第四,装药操作。在进行装药操作的时候应用吊尺或者炮棍来测量药物的装载情况,确保装载药物的数量和装载操作方式符合有关设计要求,避免出现过量装药的行为。在具体装药操作的时候需要应用电子秤和量杯来测量炸药的密度,确保炸药的最终密度符合相关规范。 

3.3爆破技术应用管理精细化

首先要制定科学合理且有效的管理和监督制度,对爆破的各个环节都要进行严格的检验,包括爆破后的清理、爆破施工、爆破后三个阶段的监测,并通过各个部门的相互监督,互相督促,爆破后的工作主要就是记录好此次爆破的相应数据和效果;为下次爆破提供资料。其次,要严格执行国家有关规范,爆破是一项高风险工作,爆破规范一旦偏离设计规范,将会影响到爆破的方向和强度;因此,在施工过程中,每个步骤都必须严格遵守相关的规范。在爆破作业中,必须有详细的资料,并编制一份作业安全分析表格,以便为以后的爆破作业提供参考和支持。

4矿山安全的维护措施

4.1准确设定爆破参数

 工作人员应根据开采规划结合工作面实际情况,确定科学的爆破计划、爆破规模及准确的爆破参数,为爆后排险及铲装作业保留充足时间的同时,最大限度降低爆后安全隐患,使爆破作业的安全指数得到提高。在爆破设计过程中,应充分考虑地形地质和气候条件等因素,此外需要调查矿区周边环境变化,确定爆破工作的约束条件,落实防潮和排水等工作,保障开采方案的合理性。针对复杂地质环境、复杂周边环境下的爆破作业,爆破设计应经专业技术人员集体论证通过方可实施。

4.2露天矿山爆破的精细化管理

要想有效地预防和控制爆破作业中存在的隐患,必须运用现代先进的技术手段,才能保证矿山的爆破质量,保证技术工人的生命安全。所以,必须建立一套严格的爆破现场检验体系,严格控制爆破的各个环节,才能将安全隐患扼杀在摇篮之中。其次,要建立一套科学的工作安全评价表格,对可能存在的风险进行分级评价,并根据评价结果制定相应的预防对策;这样才能保证员工的生命安全。建立合理的、规范化的操作规程,规范矿山的爆破作业,保证爆破工作的安全进行。

结语

随着信息技术的快速发展,爆破设备的总体水平和技术得到了一定的提升和创新。爆破技术的正确性、先进性、合理性会直接影响矿山开采的安全性,因此矿山单位要加强矿山技术力量储备,加强新技术研究,稳步落实矿山安全工作,促进矿山开采可持续发展。

参考文献

[1]付军.无线红外监控系统在露天矿山爆破现场的应用[J].工程爆破,2019,25(06):76-79.

[2]杨保国.基于GIS的大型露天矿山三维爆破安全系统设计及应用[J].中国金属通报,2019(08):137-138.

[3]衣方.空气间隔装药技术在露天石灰岩矿山爆破中的应用[J].露天采矿技术,2018,33(06):65-68.

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