露天金属矿山边坡缓冲爆破技术优化与运用

露天金属矿山边坡缓冲爆破技术优化与运用

霍丹丹

河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司河北063700

摘要：露天金属矿山的开采是一项难度较高的工作，必须要选择合适的开采技术，才能进一步的提高开采效率和安全性，否则将会给工作人员的生命财产安全带来巨大威胁，企业效益也将难以得到保障。本文将针对露天金属矿山边坡缓冲爆破技术的工作原理、优化措施以及应用效果加以探讨和分析，以期能够充分发挥边坡缓冲爆破技术的优势，致力于为露天金属矿山开采工作的顺利开展提供有力的支持和保障。

关键词：露天金属矿山；边坡缓冲爆破技术；优化措施

引言

我国有着丰富的矿产资源，矿山的开采给企业带来了庞大的效益，但是与此同时企业也面临着较高的风险，如若采用的技术不当，将会引起严重的安全事故，给企业酿成不可估量的经济损失。边坡缓冲爆破技术作为露天金属矿山开采中的常用技术，有着非常显著的优势，通过对该项技术加以改进和优化，促使其在露天金属矿山开采中展现应有效用，从而推动露天金属矿山开采工作稳定有序的实施，实现矿山企业经济效益最大化这一根本目标。

一、边坡缓冲爆破技术的工作原理分析

炸药在爆炸瞬间释放的能量巨大，产生的爆炸气体和冲击波会对矿层造成严重破坏，这是爆破技术的基本原理，但是在爆破的过程中不可避免的会污染周围环境，与可持续发展理念背道而驰。伴随着科学技术的飞速发展，爆破技术有了极大的革新，逐渐向着环保、节能、实用的方向转变，这给矿产开发注入了新的生机和活力。现阶段露天金属矿山的开采中广泛应用了边坡缓冲爆破技术，该技术就是在爆破技术的基础上研发而来的新型技术，然而在实际应用中普遍会出现这样一类问题，即爆炸的能量会从中心向着四周扩散，与中心位置距离相等的区域爆破片能量也趋于一致，但是不同区域之间所需的爆破能量是不同的，这就给爆破能量的传递提出了更为严苛的要求，必须在充分保障人员安全的前提下，满足边坡不同区域对爆破能量的差异化需求，又不会随意破坏边坡结构，无疑需要相关企业和单位给予足够的重视，着重加强相关方面的研究。

经过多年的实验和实践，相关技术人员发现可以通过减少炸药单耗和减弱装药力度的方式去进行这一全新模式的实现，技术人员将这一全新的模式总结为“疏通”和“堵塞”。所谓的“疏通”主要指的是在现阶段炸药药包装置的过程中，可以采用现代化的聚能槽技术对整个爆破力进行加强，同时还能有效地控制整个爆破的方向和其在各个区域内的不同强度，其不仅能够对整个岩体进行强有力的爆破，同时对于保留区的岩体结构也能进行很好的保护作用；对于“堵塞”来说，其主要指的是在现阶段的露天金属矿山边坡缓冲爆破技术的应用中，通过现代化的技术将整个爆炸应力进行有效地控制，使其在能量传输的过程中减小对于其他岩体的破坏程度。在我国相关技术人员的不懈努力之下，边坡缓冲爆破技术不断得到创新，给露天金属矿山的开采开创了全新的局面，最为明显的就是对爆破能量的控制以及岩体实施了保护，也就是疏通和堵塞模式的应用，既简化了工作流程，又节约了成本投入，可谓是一举双得。

二、边坡缓冲爆破技术的优化措施分析

传统的边坡缓冲爆破技术是通过缩小孔径和孔网参数来达到缓解冲击效应的目的，虽然可以在一定程度上减少爆破对边坡的破坏，可是施工工艺和流程非常的复杂，爆破能力和爆炸范围的确定相对困难，施工质量易于受到多种因素的影响，施工人员需要在边坡境界线上钻好多种类型的孔，譬如说预裂孔、倾斜孔、缓冲孔等，每种孔的角度、深度以及孔内装有的炸药量也不尽相同，这对施工人员的操作有着较高的要求，一旦达不到施工标准，就会引起工程质量的急剧下降，而且施工成本也相对高昂，远远超过了施工单位的预算。还应注意的是，边坡缓冲爆破技术的优化和应用需要结合露天金属矿山的地质情况，这样才能保证优化措施更具有针对性和实效性，给露天金属矿山的开采带来正面积极的效应。为了达到上述目标，对于边坡缓冲爆破技术的优化施工单位可以从以下几点入手：

（1）在距离边坡线1．8～2m处布置缓冲孔，缓冲孔与设计边坡面间预留的保护层对永久边坡起保护作用。由于保留层吸收了爆破能量，将会大大减弱爆破地震对边坡的扰动，优化后的缓冲孔即使整体药量相对一般缓冲爆破药量略加强，也不会对最终边坡造成过大的损伤和破坏，能够充分满足露天金属矿山的开采要求。

（2）缓冲孔起爆后的炮孔壁面并非最终边坡面，缓冲孔与设计边坡间预留了保护层，由于岩体从孔底到孔口对爆破的抵抗作用逐渐减弱，因此保留层方向岩体的破坏范围从下到上一次减小，最终形成的坡面角度会比缓冲孔的钻孔角度小。因此，在需要形成相同坡面角的最终边坡时，可以适当的增大缓冲孔的钻孔倾角，通常是增加10°为宜，不仅降低了钻孔和装药施工难度，还保证了孔底的位置可以达到设计要求。

（3）单一和组合装药结构灵活运用，便于施工操作。单一装药操作简单，炸药能量整体均匀分布；组合装药增加了缓冲孔装药量，底部用110mm乳化炸药加强装药，克服了底盘的夹制问题，减少根底；上部不耦合顺装70mm乳化炸药，增大了不耦合装药系数，减少爆破粉碎带的形成。二者的结合使用能确保边坡整体稳定和坡比度达标。

（4）不少施工单位在爆破中都使用了乳化炸药，这类炸药的成本较高，会增加露天金属矿山的开采成本，危害施工单位的切身利益。为了改善这一现状，可以采用强化的开采模式，同时按照爆破区域不同的爆破需要制定合理的爆破计划，不断提高资源的利用率，避免浪费现象的发生。

三、边坡缓冲爆破技术的应用效果及其经济效益分析

通过对边坡缓冲爆破技术的优化，并将其应用到露天金属矿山的开采工作中，历经大量的研究和调查发现，边坡缓冲爆破技术发挥的效果显著，创造的效益更为可观。具体而言，边坡缓冲爆破技术的应用有着以下几点优势：

首先，边坡缓冲爆破技术的应用推动了露天金属矿山开采工作的现代化发展进程，保护了岩层结构，提高了边坡的稳定性，给工作人员创造了有利的施工条件，保障了工作人员的人身安全，矿山开采也能够连续、稳定的进行。

其次，边坡缓冲爆破技术的施工操作简单，对工作人员的技术水平要求不高，只要在施工之前进行技术交底，施工过程中就基本上不会出现误差和错漏，施工效果因而能够得到良好的保证。

再次，边坡缓冲爆破技术的适用范围广泛，尤其是在一些复杂地质环境中效果卓越，比如说在钻孔深度不足10m的区域进行爆破，既可以防止能量的逸散，岩层结构也会相对完整，不会轻易出现坍塌事故。

最后，露天金属矿山应用了边坡缓冲爆破技术以后，钻孔和爆破工作的难度都大大降低，施工工序也有所精简，节省了施工成本，扩大了矿山企业的经济效益，这是边坡缓冲爆破技术备受矿山企业青睐的关键原因所在。

结语

露天金属矿山开采过程中应用边坡缓冲爆破技术的意义重大，考虑到当前所用技术与生产实际需要有所不符，应根据露天金属矿山的具体情况制定爆破计划，对边坡缓冲爆破技术予以优化，增强技术的科学性、经济性与可行性，确保其在露天金属矿山相关工作中能够展现出最大化的价值，进而提高矿山开采效益，促进社会经济的可持续发展。

参考文献：

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