露天矿爆破危害及预防.docx

露天矿爆破危害及预防

王卫忠

（包钢集团巴润矿业公司）

摘要：露天爆破的危害有爆破地震效应、爆破个别飞石、爆破有毒气体、爆炸空气冲击波和噪声等危害。爆破时控制预防其危害极其重要。

关键词：露天矿、爆破危害、预防。

Abstract：Theopen-airexplosionhazardsareseismiceffect,blastingindividualflyingrocks,blastingtoxicgases,explosiveairshockwaveandnoisehazards.Controlledblastingisextremelyimportanttopreventtheharm.

Keywords:open-pit,blastinghazards,prevention.

0.引言

露天爆破的危害有爆破地震效应、爆破个别飞石、爆破有毒气体、爆炸空气冲击波和噪声等危害。爆破地震效应严重危害露天矿边坡稳定和周边建筑物，个别飞石严重危害爆破作业人员及周边设备，爆破有毒气体对爆破人员及设备操作人员造成重大危害，空气冲击波与噪声对露天矿设备及人员也会产生特定危害。爆破时控制预防其危害极其重要。

1.1爆破地震效应

当药包在岩体中爆破时，邻近药包周围的岩石产生破坏，爆炸应力波传播一定距离后，它的强度迅速衰减，不能引起岩石的破坏，岩石质点只产生弹性振动，这种弹性振动以体积波和表面波的形式向外传播，造成地面的振动，即爆破地震效应［2］。

体积爆破地震波在岩体内部传播的主要是体积波，波可分为纵波和横波，传播速度快、频率高、衰减快，是爆破时造成岩石破裂的主要原因；在半无限岩体表面或岩层界面传播的波即表面波，表面波主要有瑞利波和拉夫波，其传授速度较慢、频率低、衰减慢、携带较多的能量，是造成地震破坏的主要原因。

爆破地震效应严重危害露天矿边坡稳定和周边建筑物。

1.2爆破震动的安全距离

爆破震动的安全距离指爆破后不至引起被保护对象破坏的爆心至被保护对象的最离。由于地震波的传播过程非常复杂，影响因素也很多，很难从理论上进行精确的，一般都是由试验或经验公式计算。

一般建（构）筑物的安全距离：

八借广?严

R一安全距离，m；

v—质点最大允许速度,cm/s;

Q一次爆破允许的安全装药量,kg；

k、a—与地形地质条件有关的系数和指数。

地表建筑物（砖木结构）安全距离：

H=X71）

R一安全距离，m；

Q一次爆破允许的安全装药量,kg；

k—地基系数；

a一与地形地质条件有关的系数和指数。

1.3预防措施

为了确保爆区周围人和物的安全以及工业生产的经济性，必须将爆破地震的危害严格地控制在允许范围之内。对此，国内外进行了大量的研究，目前控制爆破震动的方法主要有以下几种。

1.3.1采用适当的爆破类型

爆破地震的强度随爆破作用指数n值的增大而减小，实测得出n=1.5的抛掷爆破与n=0.8的松动爆破相比，振速可降低4%~22%。

1.3.2采用能获得最大松动的爆破设计

松动条件良好的炮孔爆破，即靠近自由面的炮孔爆破产生的震动较小。使用延发爆破技术开辟内部自由面，以便爆破后产生的压缩波可以从这些自由面反射，通过正确设计延发起爆方案，就能获得最大的松动。

1.3.3选用低威力、低爆速的炸药

炸药的波阻抗不同，爆破震动强度也不同。波阻抗越大，爆破震动强度也越大，且炸药的波阻抗越接近岩石的波阻抗,其震动强度也越大。

1.3.4限制一次爆破的最大用药量

由爆破振速计算公式可以看出，振速与药量成正比，因此控制用药量就可以控制震动强度。

1.3.5选用适当的单位炸药消耗量

过大的单位炸药消耗量，会使爆破震动与空气冲击波都增大，并引起岩块过度的位移或抛掷。相反，过小的单位炸药消耗量，也会由于延迟和减小从自由面反射回来的拉伸波效应，从而使爆破震动增大。

1.3.6选用适当的装药结构

实践证明，装药结构对爆破地震效应有明显的影响，装药越分散，地震效应越小。工程实践中，为降低爆破震动通常采用以下几种装药结构：不耦合装药，在大爆破中采用硐室条形药包，空气间隔装药，孔底为空气垫层的装药结构。

1.3.7采用微差爆破技术

微差爆破以毫秒级的时间间隔分批起爆装药，大量的试验研究表明，在总装药量和其他爆破条件相同的情况下，微差爆破的振速比齐发爆破可降低40%~60%。

1.3.8应用预裂爆破或开挖减振沟

预裂爆破和开挖减振沟都是使地震波达到裂隙面或沟道时发生反射，以减少透射到被保护物的地震波能量。

1.3.9爆破工程传爆方向

调整爆破工程传爆方向，以改变与被保护物的方位关系。

1.3.10利用地形地质条件

充分利用地形地质条件，如河流、深沟、渠道、断