采石场开采爆破炮孔的布置优化

采石场开采爆破炮孔的布置优化

唐大鹏

身份证号码： 51023119700404****

摘要：爆破是采石场开采的主要工序之一，加强爆破作业的风险预防是确保矿山安全生产的重要环节。通过对地质条件、爆破规模、爆破施工、周边环境和安全管理等不同方面爆破安全影响因素的文献分析，总结了当前采石场开采爆破采取的安全预防措施，并指出现阶段各部门无法高效协同地实现数据资源共享以及对矿山安全状况的判断和预警不足等问题。采矿工程在早期工作时非常繁琐，工人为了将石头击碎会使用各种类型地工具，这就导致工作效率明显下降，因此，采矿工程为了有效提高施工作业时的效率，发明了新型的爆破技术，使得我国采矿技术有了明显进步，同时提高了岩石的开采效率。采石场开采爆破作业会给周围环境带来影响，受到了人们的关注。阐述了采石场开采工程爆破炮孔的相关内容，结合工程实例分析，总结了采石场开采爆破技术的施工方法。

关键词：采石场开采；爆破炮孔；布置优化

引言

采石场爆破是国内外常用的矿产资源开采手段。但爆破开采存在成本较高、爆破效率较低、安全隐患较大等问题。因此，降低爆破成本、提高爆破质量以及加强爆破作业安全系数一直是采石场爆破开采的主要研究方向。相对于世界采矿技术而言，我国采矿工程的开采技术较为落后，但国家的对外开放政策提供了大量机会，可以接触很多新事物和新技术。如今国家的科学技术在飞速发展，使得国内采矿工程的爆破技术也取得了显著成效，在一定程度上带动了我国经济的可持续发展。采矿工程中最重要的一项内容就是钻孔和凿岩爆破，但实际施工作业时较为困难，所使用的技术不能符合爆破的要求，因此需要不断改进并创新爆破技术，这样不但可以保障生产的安全，同时能有效提高实际开采的效率，通过对新型爆破技术进行研究和制造，对国家的矿业发展具有十分重要的现实意义。

1采石场开采爆破技术概述

目前爆破技术被应用的非常广泛，在采矿工程、铁路工程维修、城市公路隧道开掘等都会使用爆破技术，爆破技术自身会具备非常巨大的能力，在一定程度上影响着附近建筑物的整体结构，同时爆破技术在矿石开采时起着十分重要的作用。从目前来看，采矿工程的爆破采矿技术普遍都是使用水胶和硝铵类的炸药，在雷管和采煤导暴索中经常使用硝铵类炸药。在进行爆破时，可能会引发多种安全事故，所以采矿工程在使用爆破技术时，要严格按照相关操作规范执行，在此基础上，还应做好各种保护措施。国家科学技术在不断地发展，使得采矿工程所使用的爆破技术取得了明显进步，但与其他国家的采矿技术相比，我国无论是在开采规模，还是采矿技术上都较为落后，对此，采矿工程需要不断研究并引进新型的爆破技术，同时还需学习并掌握新爆破技术的原理，让工程可以积极地使用这类新技术，只有这样才能有效提高采矿工程实际的生产效率，进而促进国内采矿工程进一步发展。采矿工程使用的科学技术中最重要的就是爆破技术，如果不能平稳、安全地进行爆破，那么不仅会威胁到工人们的生命安全，同时会给采矿工程带来极大的经济损失。因此，为了避免这种情况出现，需要从各个方面提高采矿技术的安全系数，同时应让工人们意识到采矿效率的重要性，适当借鉴其他发达国家的采矿技术，吸取技术中的精华，进而提升采矿工程的生产质量和产量。

2采石场开采爆破炮孔现状

2.1地质问题

条件大部分爆破工程设计和施工对工程地质和水文地质的勘察不尽详细，设计与施工一般采用工程类比法或经验法，这样容易因地质条件不明确导致爆破事故的产生。因此在设计与施工之前必须对工程及其周边环境进行详细的地质勘查，必须对被爆岩石的种类与性质、特殊地质条件和岩体结构面等地质信息全面的了解，同时在爆破施工时随时注意地质条件的动态变化，才能保障爆破工程的安全。炸药的选择与被爆岩石的种类与性质息息相关，仅依据波阻抗匹配理论选择炸药并不完全合理。因为选择炸药与岩石的波阻抗相近就非常困难，需要考虑到炸药、岩石和孔网参数等综合影响因素条件下爆破全过程的能量传递关系以及炸药与岩石全过程匹配的情况。此外，不能只考虑岩石波阻抗选择炸药，还需要根据岩石的坚硬性程度。一般而言，高阻抗的坚硬岩石采用爆速高的炸药，中阻抗的中硬岩石采用中爆速的炸药，低阻抗的松软岩石采用爆力较高和爆容大的炸药。总得来说，选取炸药品种时，应同时考虑岩石波阻抗和普氏系数，防止因炸药品种的误选，导致安全事故的产生。

2.2爆破作业存在的安全威胁

采石场爆开采破中，需要用到大量炸药、雷管等，这些物品自身就存在一定的危险性，任何一个细节控制不当，都会增大露天矿山爆破的危险性。就目前采石场爆开采爆破发展现状而言，新技术、新设备、新工艺的应利用，虽然使得爆破效果得到有效提升，但同时对爆破人员的综合素质和专业水平提出了更高的要求。如果在采石场爆开采爆破中缺乏专业度，会对整个爆破现场带来严重的危险。

2.3爆破规模问题

采石场开采大规模爆破具有爆破持续时间长、起爆炮孔数目多和爆破用药量大等特点的岩土爆破。即便爆破振动峰值速度小于安全振动速度，建筑砌体由于爆破持续时间长产生累计振动破坏；一次爆破起爆炮孔数目过多，采用孔外延期起爆网路时，由于孔间延迟时间太长，在传爆过程中，导爆管会因为先爆炮孔发生巨大位移被拉断或被高速的爆破飞石切断，造成盲炮的现象。另外随着矿区开采量的增加，爆破员和安全员的劳动强度也随之增加。思想上会“开小差”、麻痹大意和忽视安全，行动上简化操作流程，给施工作业安全带来隐患。

2.4安全管理问题

随着全国各地试行和落实安全操作规程和安全管理制度等相关规章制度，大部分采石场开采企业已基本实施并存档。仍有小部分采石场由于主要负责人的疏忽大意，并没有将规章制度上墙公示或只上墙公示不太重要的部分，导致下面的安全管理人员也很少进行定期的安全培训教育、安全隐患的排查和治理、特种设备检测和维修等相关安全生产管理工作。与此同时安全管理工作责任也不清晰，职责界线也模糊，管理人员职责交叉又混乱，设置的管理机构根本无法满足相关法规的要求。甚至部分企业将采石场开采生产直接外包给其他单位，导致安全管理工作缺失，隐患整改不力，出现爆破安全事故不断频发，却无人负责的现象。

3采石场开采爆破炮孔布置优化

3.1完善安全生产管理责任制度

进行采石场开采爆破作业，要遵循“安全第一”的原则，必须树立自我保护、保护他人的意识，管理人员与技术人员要加强安全教育培训，明确责任目标，落实安全责任，作业的同时必须加强本职工作的安全管理。现场安全员尤其重要，除对施工现场的作业环境定期或不定期的检查外，还要在爆破的同时进行监督，其他工作人员要起到辅助作用，一旦出现安全问题，一定要及时汇报并做处理，将责任落实到个人。

3.2提高封孔质量

封孔长度不足或填充不实均会影响爆破对围岩的作用程度，造成爆破时爆破动能过早向上泄漏，致使对底部岩石破碎效果差。填充密实的炮孔能够有效减少爆破动能的提前泄漏，保证对围岩的破碎能力。现场采用炮孔充填机对炮孔进行填充期间，填充的炮孔岩粉靠自重滑入炮孔，在下滑过程中，炮孔岩粉受孔壁摩擦及空气挤压影响，含水炮孔还将受水的影响，致使填充的炮孔岩粉充填密度不足，需在依靠自重填充后，采用炮棍将填充的炮孔岩粉充分捣实，保证填充密实程度，提高封孔质量。

3.3实施安全目标管理，制定完善的应急救援体系

在采石场开采爆破中需要提前设定好安全目标，案例矿山的安全目标为：创建优质安全文明工程，保证无人身死亡事故和重大设备损失事故。然后再对安全目标进行分解，按照一定确定的安全目标，细分为若干个实施阶段，以月为考核期，对设定的安全目标以安全责任书的形式进行分解，逐层签订，落到到人。此外，还要制定安全责任追究制度，在采石场开采爆破工作中全面落实，提升爆破工作人员的安全意识。在采石场开采爆破之前，需要结合现场安全特点和能够预测的安全事故隐患，编制科学、有效的应急救援方案，并配置救护设施加强培训，定期演练，发生安全事故之后及时启动，以便将安全事故造成的危害和损失降到最低。

3.4加强安全问题防范，提升爆破水平

采石场开采爆破企业需要定期开展安全培训，将最新的安全操作技术、安全理念等安全知识传授给每位爆破人员，树立起良好的安全意识。以便在具体的爆破工作能够始终遵守安全制度和规范，不违规操作，不随意出现在爆破危险范围中，以降低爆破安全问题发生的概率，减轻安全事故造成的经济损失和人员伤亡。比如：在炸药、雷管、起爆管等存放区域，需要派遣专人管理，并在一定范围内拉起警戒线，闲杂人员禁止入内，并杜绝明火，避免发生火灾爆炸安全事故。

3.5明确延期的具体时间

在对露天进行采矿时，使用最广泛的一项技术就是深孔爆破技术，实际运用的是短时间引爆方式，在设计引爆网络时，需要保障每个孔自身都可以实现自由崩落，让炮孔之间可以拖延时间，进而为后续的爆破过程提供自由面。在此基础上，应严格按照每米最小抵抗线推迟15到25ms的原则，进而得出最合理的延迟时间，将起爆成效可以维持一种稳定的状态，同时可以很好地避免出现飞石情况，从而为后续的矿石岩石起爆提供充足准备和移动的时间，保障采矿工程可以顺利地完成爆破工作。

3.6加强工作人员的素质

加强工作人员的素质，可以提高工作人员的安全意识。要想让工人的素质有所提高，就必须做到以下几点：（1）从起爆开始到起爆结束，这一系列的工作都应该严格的执行，不应该有任何的差错；（2）加强工作人员的管理制度，对工作人员的专业性进行严格的培训，并且要求工人带证上岗，在工作的过程之中按照规定进行工作；（3）引进先进的设备并培养能够正确运用先进设备的人员，提高工作的效率，同时也让爆破的工作更加科学化、规范化。除此之外，还应该通过科学的正确的数据分析，对爆破过程中存在的问题进行正确的评估，并制定出相应的应急预案，从而让安全事故发生的概率大大减少，使得作业工地成为安全的场所。

结束语

采石场开采爆破施工，确保周边环境安全是施工的重中之重，能够对周边环境造成重大影响的是隧道爆破振动控制。在施工过程中须根据隧道围岩条件、开挖工艺、断面大小、施工进度要求、与周边环境的距离及爆破振速控制要求等编制具有针对性、可行性的爆破安全专项施工方案。施工过中要根据不同建（构）筑物、管线的振速控制标准、围岩情况等，不断优化调整爆孔布置，爆破进尺，单孔药量、起爆方式等关键参数。同时在施工过程中，加强各个关键环节的质量管控，监控监测和安全防护措施应全程覆盖到位。施工中，要根据实际爆破效果和监测数据情况，灵活对爆破参数进行调整，不盲目施工，最大限度控制爆破振速对周边环境的影响，确保爆破施工和周边环境的安全。

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