PDF下载
露天矿山爆破振动影响因素研究分析

郎佰林 吴保琦 刘长安

浙江杭州,310000

摘要: 目前,我国经济快速发展,但在露天矿山开采中,往往存在着不良振动效应;这不仅会对矿山的开采造成不利的影响,而且会对周围的人群、建筑和设施的安全造成一定的危害。因此,如何做好露天矿山爆破的降振措施也成为人们关注的焦点。
关键词: 露天矿山;爆破振动;影响因素
DOI:10.12721/ccn.2023.159254
基金资助:
文章地址:

引言

针对露天矿爆破施工中,爆破振动的影响因素较多,应从理论上进行计算,以达到最佳的爆破效果,确保整个资料的正确性,通过对导致露天矿山爆破振动影响因素的分析,优化施工流程,解决其中的安全问题,从而进一步保证露天矿山爆破的安全性。

1露天矿山爆破振动的影响因素

1.1炸药类型的影响

爆炸特性与介质中的激波衰减关系密切,爆炸作用下的爆炸波压力超过岩石的压缩强度10倍,爆炸时的爆炸地震波在传播时会发生较大的损失,导致爆炸波的衰减速度较快。试验表明:当炸药波阻抗值与岩体的波阻抗值接近时,炸药的爆炸能量有效利用率越大,即可引起更大的爆破振动。故当爆破工程对爆破振动有要求时,应选择与岩体的波阻抗相差大的炸药。

1.2岩体结构面和不均质性的影响

矿山地质情况复杂,岩体性质各异,有节理、断层等天然构造,其物理机械性能在某种程度上受岩石矿物的影响。因此,岩石的粉碎困难取决于矿石的厚度和硬度。在具体的爆破中,岩体在沿岩体原有裂隙面的爆破作用下很容易出现,如果不进行有效的处理,就会出现位错或裂纹。岩体结构对爆破的影响也是很大的,这种结构会导致爆破漏斗的形成。因此,在具体的露天矿爆破中,需要综合结构面类型、产状以及筒体与其他内容物之间的相互位置关系,防止这些条件对爆破效果的影响。

1.3最小抵抗线的影响

当最小抵抗线越小时,炸药爆炸能的释放时间就会越短,爆破地震波所产生的能量也会更少,爆破地震波的强度也会更弱。根据应力波的传播理论,当最小抵抗线较小时,炸药爆炸所产生的能量首先会在抵抗线小的一侧形成破碎带,进而转化为空气冲击波,这也是爆破地震波强度减弱的重要原因之一。

2露天矿山爆破振动的优化措施

2.1科学合理的设计起爆间距时间和装药方法

通过对这些问题的分析,可以得出如下结论:在露天矿山的爆破作业中,由于地震的影响,使其工作效率低下,甚至会危及工人的生命和财产;通过大量的实践证明,引起露天爆破振动的主要原因是在装卸过程中,作业人员由于分段时间的选取不当而造成露天开采;因此,在露天矿爆破作业中,应科学、合理的安排作业间隔和作业间隔:首先,要对露天矿实际爆破位置进行细致的勘探、分析,对矿井的爆破地质、地形等进行细致的研究;其次,工作人员要根据现场实际情况进行检验,科学合理地布置药柱的高度和装药结构,从实际爆破中得到合理而直接影响爆破震动的合理性,工作人员假定设计科学、合理,它会引起很大的爆破振动,对爆破效果有很大的影响;三个员工必须把处方的功能,充分发挥间隔时间阶段,站在某种程度上,如果充电法和分段间隔是科学合理,可以有效地降低柱的高度,这可以减少减少爆破振动的影响,其次,采用该方法进行爆破,还可以降低爆破后的堆积率,有效提高露天矿爆破效率。

2.2在爆破设计中可采取的技术措施

在最小阻力线方向上,爆破振动强度最小,而在中部侧向相对最大,而最小阻力线为最大,同时考虑了冲击和爆炸飞石的危险性;受保护物体一般位于最少电阻器位置的两边。通过增大爆炸面和扩散度,可以有效地减小 K和值,使爆破振动强度得到较好的控制。实践证明,选择低密度低爆速炸药,或采用空腔条和不耦合装药减小装药直径,可以降低爆轰峰值压力,延长其作用于介质的时间。在其他条件相同的情况下,可以有效地控制爆破振动峰值。

2.3合理控制单段药量

在露天矿山爆破中,由于各环节的不合理,会对爆破振动产生一定的影响。从以上的分析可以深刻地认识到,目前露天矿山爆破振动的原因有许多,其中有许多无法控制的不可控因素,仅靠预报和分析;尽可能地减少震动的危险,同时也采取主动的防范措施,以防止因震动造成的安全事故。另外,在露天矿山的爆破中,有很多控制因素。为降低爆破振动对爆破质量的影响,必须对爆破过程中的可控性因素进行有效的控制,尤其是药量的控制。一般来说,起爆源与测量点之间的距离不是人为的,但最大单剂量的设定是可以人为控制的。因此,在露天矿实际爆破过程中,可以根据实际爆破情况适当降低单段最大装药量,从而达到爆破减振的目的。通过大量的实践证明,降低单级最大用量是一种非常有效的减振措施。通过调整药量,采用小爆破,减少振动的负面影响。此外,在当今社会科技的快速发展,高精度雷管或可以使用数码电子雷管技术,实时分割延迟矿山爆破,从先前的爆破,在整个生产过程中使用的总量是恒定的,最大的单一段数量减少,不仅实现了减振效果,也给矿山带来了增产效果。

2.4爆破作业现场设置安全警戒

对露天煤矿进行安全管理,既能更好地防止爆破事故,又能在合理确定的前提下对其进行安全防护;并且在不瞎火的情况下,在检查完枪械的安全隐患后,可以按照所需的材料,进行安全。在爆破过程中,施工人员还需要注意警戒的控制范围,可以由工程技术人员在进行爆破设计时结合爆破安全规程,确定警戒范围,确定的范围需要结合爆破振动和爆破吊装的安全检查结果,使爆破振动和爆破吊装的范围得到有效控制,使最小的安全允许距离合理化警戒。如有重点保护对象或特殊地形,可适当扩大警戒范围。例如,某工程通过相关研究发现,在爆破的同时,爆破的垂直分量的振动速度,并不总是最大的,所以在评价爆破振动损伤时,不能选择单一的垂直分量对爆破振动速度进行判断,建筑物的位置应考虑各构件的振动速度。

结语

总之,近几年来,国内矿山的生产发展速度很快,因此,在露天矿的爆破作业中,有关的原则也日益受到人们的关注。本文从以上分析及影响露天矿爆破振动的因素入手,对目前露天矿爆破振动的成因进行了细致的调查与分析;其次,提出了科学合理的规划时间间隔和充电的充电方法,科学控制爆破总剂量,选择一个科学方法的爆破振动等,充分利用这些措施可以改善爆破工程的整体质量,为后来爆破项目打下坚实的基础,从而有效地促进我国露天矿爆破项目的可持续发展。

参考文献

[1]董英健,于研宁,郭连军,徐振洋,贾建军,郭航伸,包松.露天矿山爆破振动控制技术的综合评价[J].金属矿山,2020(04):20-26.

[2]谷宝平.露天矿山爆破安全评估要素分析[J].中外企业家,2019(29):114.

[3]朱天星.露天矿山爆破安全评估要素分析[J].工程爆破,2019,25(02):86-90.

[4]樊涛,廖慧懿,代治国,马三振.浅析矿山爆破施工安全问题及控制措施[J].科技风,2019(06):99.

[5]王欣,王志恒.某露天矿山爆破地震效应及减震措施研究[J].中国矿山工程,2018,47(01):35-37+45.