露天金属矿山边坡缓冲爆破技术的实践分析

李 想

（保利新联爆破工程集团有限公司，贵州 贵阳 550002）

露天金属矿山开发过程中边坡缓冲爆破技术的应用，需重点协调设置钻孔角度、炮孔定位、控制模式，通过对技术的优化、创新与改良等方式，增强技术运用的有效性，确保露天金属矿山的爆破施工安全性、环保性，充分发挥技术的应用优势与价值。

1 露天金属矿山边坡缓冲爆破技术应用价值

（1）有助于增强爆破工作效果。我国的露天金属矿山工程爆破环节中积极运用先进的边坡缓冲爆破技术，可以利用全方位、多角度的爆破观测方式，保证整体边坡结构的坡比度符合要求，提升工作的质量、效率、效果，预防传统爆破技术在应用过程中的不足和缺陷，真正意义上维护各个系统、各个设备的使用质量。

（2）有助于降低爆破施工成本。边坡缓冲爆破技术的应用本身具有一定节能性、环保性的优势，将其应用在露天金属矿山的开采工作领域中，可以有效降低项目的爆破操作成本。首先，技术应用的最初环节，可确保底部区域的抵抗线位置与炮孔的位置保持一致，上部分区域的孔网部分尺寸增加，可增多炮孔延米爆破方面的方量，保证炮孔的有效利用，避免二次处理、再次钻孔等浪费资源，出现经济损失问题。其次，技术的应用能够减少炮孔部分的操作工艺环节和步骤，充分设置边坡区域结构的预保留层次，在缓冲孔之前设置一排到两排的主炮孔部分，严格控制爆破网络延时的情况，使得缓冲孔与前排的主炮相比，延迟的时间在100毫秒到150毫秒之间，在形成爆裂孔隙之后将缓冲孔的作用全面发挥出来。最后，与传统的技术方式相比，边坡缓冲爆破技术的应用，钻孔角度有所增多，在确保台阶高度在标准范围的同时，缓冲孔的深度降低，这样能够有效控制钻孔过程中的成本和操作难度，提升工作效率的基础上减少施工成本。

2 露天金属矿山边坡缓冲爆破技术的应用原理

传统的矿山爆破工作中主要使用爆炸气体技术与冲击波技术相互结合的形式，近年来在科学技术快速发展、不断进步的过程中，爆破技术已经开始向着低污染、低破坏性、低杀伤力的方向进步，形成了绿色化与实用化的模式，露天金属矿山边坡缓冲爆破技术也属于新型的爆破形式，在应用的过程中爆破体能够释放出巨大的能量，使得药包从中心区域向着周围的区域辐射，能量会在距离增加的情况下降低，合理按照不同地区的爆破能量需求严格控制能量的传输距离和大小，不仅可以增强边坡爆破工作效果，还能维护人员的生命安全，对于周围其他的岩体也不会产生破坏性影响。目前我国在露天金属矿山的开发工作、生产工作的环节中，已经开始研究出能够降低炸药消耗量、减轻装药力度的全新模式，主要就是疏通、堵塞的相关模式，其中的疏通模式就是在使用装药装置的过程中，借助先进的聚能槽技术措施强化爆破性能，严格协调爆破具体的方向、在各个区域领域中的强度，在保证爆破区域岩体边坡能量控制效果的同时，对需要保留的岩体结构也可以有效保护。

3 露天金属矿山边坡缓冲爆破技术的应用措施

（1）强化技术优化的研究力度。露天金属矿山边坡爆破技术工作中，经常会使用多孔径孔网结构，在主爆区与预裂区之间利用孔网参数小、单孔药量低的缓冲爆破技术措施设置缓冲区，或者是在临时边坡方面使用与孔径、孔网参数相对小的工作方式，起到一定的降低后冲效应作用、减少爆破振动破坏性问题的作用。工艺技术在应用期间，先在边坡的边界线处安装一排密度较高的预裂斜孔、光爆倾斜孔，其中的倾斜孔和主爆孔间钻开缓冲孔，与预裂孔之间的装药数量减少一半左右，使用径向不耦合装药结构，增强爆破过程中能量分布的均匀性，确保整体边坡结构处于平整的状态，预防出现超欠挖的现象。

图1 边坡缓冲爆破技术炮孔布置剖面示意图

如果能够在操作的过程中严格进行预裂爆破方面的设计，合理控制钻孔角度，则能保证孔底区域的位置与设计边界线的标准相符，否则将会出现问题。并且在爆破施工过程中，炮孔定位工作存在难点，深度控制较为复杂，主要因为边坡结构的地质构造不同，存在差异性，所以需要按照边坡的特点和情况等，深入性、因地制宜控制浅孔定位，以免发生问题或不足。新时期的环境下爆破作业单位应结合露天金属矿山边坡结构特点、缓冲爆破技术的实际情况等，完善技术的优化性方案、良好应用的措施，保证爆破工作的高质量执行、现代化发展进步[1]。

（2）严格控制缓冲爆破孔网结构。爆破作业单位应结合露天金属矿山的特点、状况与当地区域的实际情况，因地制宜控制缓冲爆破孔网的结构，将爆破孔的间距控制在主爆孔的0.7倍到0.9倍之间，抵抗线设定在主爆孔的0.7倍到0.9倍之间，二者保持在一致状态。主爆孔的间距在2.6m到3.4m的范围，抵抗线在4.7m到4.9m的范围，炮孔布置的过程中，与边坡线距离1.7m到1.9m的位置设置保护层。完成孔网结构设计工作之后，安排专业性的技术人员到现场区域勘察检验，一旦发现有孔网的设计问题、施工问题，就要立即改正与处置，确保孔网合理性的情况下预防发生爆破问题。

（3）严格优化相应的爆破参数。爆破参数设计、优化的工作中需结合露天金属矿山的情况、特点等，将台阶高度控制在合理范围之内，钻孔直径和主爆孔之间保持在相同的范围，斜孔的角度维持标准。装药的过程中，使用人工单独性与组合性的条状乳化炸药卷的装入措施，装药线密度符合标准，超深控制在合理范围之内。具体工作中还应严格进行钻孔深度的控制和协调，组合装药的药卷和单独装药的药卷必须符合标准要求，装药长度、填塞长度、单孔装药量等参数与标准内容相符，以免影响整体的工作效果。

（4）保证预裂钻孔的角度标准性。在应用缓冲技术的过程中，为确保各项操作的规范性、标准性，增强爆破工作的科学化水平，爆破作业单位应在明确爆炸力度指标、范围指标以前，按照现场区域的具体状况明确预裂钻孔的角度范围，通常情况下，预裂孔的边界线应该和整体爆炸区域的边界线处于平衡的状态，预防出现预裂钻孔角度的设置问题、控制问题，形成良好的爆破操作控制模式，有效预防、杜绝发生爆炸控制的缺陷不足。

（5）严格执行炮孔定位工作。爆破作业单位在使用边坡缓冲爆破技术的过程中，要求技术人员在明确爆破参数以前，按照现场区域的土质、地质、水文特点等，准确执行炮孔定位的操作，结合爆破范围之内、不同区域之内的爆破力度需求，明确浅孔的深度、角度，便于在爆破操作期间充分发挥不同的爆破效力。

（6）严格控制优化技术模式。露天金属矿山边坡缓冲爆破技术应用过程中，要想保证技术的良好应用、有效优化，就要保证相应的技术高质量、高水平的渗透处理。首先，与设计边坡线距离1.9m左右的位置设置缓冲孔，将缓冲孔和边坡面相互之间的位置预留保护层，起到一定的边坡永久性保护作用。一般情况下，保留层会在爆破环节中吸收很多能量，使得爆破振动对边坡结构所造成的影响降到最低，预防出现扰动性的问题，并且在合理优化技术之后，即使是缓冲孔的药量比一般性的结构药量强，也不会出现边坡结构的损伤问题、破坏问题，可以与标准化的爆破技术应用要求相符。其次，完成技术优化工作以后，应重视缓冲孔再起爆方面的炮孔壁面不是最终形成的边坡面结构，由于缓冲孔和设计边坡相互之间设置了保护层的部分，掩体结构会从孔底部分到孔口区域所形成的爆破抵抗作用逐渐降低，因此，在保留层方向的岩体破坏程度会从下到上减小，在形成最终边坡的时候，所优化的技术缓冲孔钻孔倾斜角必须要适当的提升，从原本设计的角度提升10°左右，减小钻孔工作的难度，保证装药工作的合理执行，并且使得钻孔的孔底位置符合标准要求。最后，技术应用的过程中，应灵活性使用单一类型与组合类型的装药方式，提升装药操作的便利性，对于单一类型的装药方式来讲，操作非常简单、便利，可以保证区域范围之内的炸药能量均匀性分布，而组组合类型的装药方式可以使得缓冲孔装药数量有所提升，孔底的位置乳化炸药全面增强，预防受到底盘的夹制作业而发生问题，降低根底的结构。

（7）打造优秀的技术人才队伍。技术人才队伍的建设对于边坡缓冲爆破技术的高质量规范性应用具有重要的意义，因此，在新时期的环境下露天金属矿山边坡缓冲爆破技术实际应用期间，应重点建设高素质的技术人才队伍，首先在人才聘用的环节中，要求具备一定的专业技术和知识技能，可以在最大程度上发挥边坡缓冲爆破的价值；其次，对于现有的技术人才，也要采用培训教育的方式增强其对先进技术、专业知识的掌握，能够按照现场区域的实际情况、地质特点、土质特点等，严格控制孔网参数和装药环节的工作，不断提升工作质量和水平；最后，编制露天金属矿山的边坡缓冲爆破技术应用责任机制与职责标准制度，明确每位人员的日常工作责任，一旦出现了严重的技术问题或是施工问题，就要惩罚负责人，增强工作积极度。

4 结语

综上所述，近年来，在露天金属矿山爆破施工的过程中，已经开始大量使用边坡缓冲爆破技术，取得了非常良好的成绩和效果，不仅能够增强爆破操作的优化性与全面性，还能确保每项工作的良好实时运行，因此，爆破作业单位在施工过程中应重视边坡缓冲爆破技术的使用，强化优化力度、创新改革与升级力度，发挥技术的价值作用。