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摘要：我国是一个资源大国，同时也是一个消耗大国，随着经济的不断发展，我国在矿产业上面的投入也越来越大，这就使得稀少的煤矿资源日益短缺。为老人满足我国各个行业对煤矿资源的供应，现在的煤矿开采度越来越大，开采的深度也日益加剧。许多的露天煤矿被大量的开采，但是在露天煤矿的开采中遇到了许多的问题。煤矿的露天开采也涉及了许多的专业，对施工的要求很高，本文就重点讨论露天煤矿矿边坡控制爆破的安全性。
关键词：露天煤矿 矿边坡 控制爆破 安全性
中图分类号：X752文献标识码： A
资源的大量消耗，使得露天煤矿的开采深度日益向下延伸，导致的问题就是最终形成的边坡越来越高，这就暴露出了边坡稳定性的安全问题。有很多的因素都会影响边坡的稳定性，可是在诸多的不稳定因素中，爆破震动对边坡的稳定性有着至关重要的影响，我们不能忽视。为了保护边坡的稳定性，除了采取其它的有效措施以外，对临近边坡的爆破也要严加控制。临近边坡控制爆破的主要方法有：预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破。不管是什么爆破方式，我们首先需要关注的都是它的安全系数。
一.预裂爆破
在露天的矿边界线上，用专用设备打出一排比较密集而且有规律的钻孔，在每个钻孔中填装适量的炸药，在采掘带主爆孔未爆之前先行起爆，爆炸后就会形成一条一条宽度适中（一般大于1～2cm）而且贯穿了所有钻孔的预裂缝。由于爆炸后的预裂缝将采掘带和边坡分割了开来，所以在后面的爆破中，由于爆破产生的地震波就会在欲裂带被吸收掉并且还能产生强烈的反射，导致爆破产生的地震波在通过它后会大大地降低，减小地震效应，对附近的岩石起到了保护的作用，提高了坡面的平整性，极大程度的提高了边坡的稳定性。
和普通的爆破进行相比，预裂爆破的减震作用可以最高达到60%。330项目工程和很多的大冶铁矿的实际生产数据显示：因为预裂缝的作用，爆破的震动最多能减少82%；破坏的范围极大的缩小，只有不到40%；预裂面的不平整度为±20cm；钻孔后孔壁的保留度也有所提高：坚硬的岩石可以达到80%，软岩石也可以达到50%。这些数据都表明了预裂爆破在矿业中的重要作用。
1.掘沟预裂爆破
在露天矿固定坑线掘沟中，随堑沟掘进的同时，进行预裂爆破，一次形成固定边帮预裂孔分为倾斜孔和垂直孔，造成孔的角度不同的原因主要是岩石结构和需要爆破的控制不同，但是因为边坡钻孔的诸多限制，所以大多都会选择垂直钻孔。下面列子为南山铁矿掘进堑沟的施工中采用的倾斜钻孔的布控分布，仅供参考。
掘沟预裂爆破的钻孔布置
1－预裂孔；2－辅助孔；3－缓冲孔
2.临近边坡的预裂爆破
在临近边坡的地方进行预裂爆破时，主要是在扩帮形成的边坡，在一般情况下，都是在工作线临近边坡15～20m处时才会选择，下图就是一个临近边坡的预裂爆破图。
图2临近边坡预裂爆破炮孔布置
1－预裂孔；2－缓冲孔；3－主爆孔；4－开采边界线
二.光面爆破
临近边坡的光面爆破在一定程度上和预裂爆破有很大的相似之处，它们都是在边沿线上钻出一排整齐密集的钻孔，然后填装适量的炸药，在采区钻孔起爆之后再行起爆，最终都会沿着钻孔形成一条平整的岩壁面。下图是南山铁矿开采时采用的光面爆破钻孔布置图。
图5光面爆破钻孔布置
1－光面孔；2－缓冲孔；3－主爆孔
光面爆破和预裂爆破有许多相同之处，其根本区别是在于起爆的时间上。由于光面爆破的孔间距可以稍大一些，穿孔爆破工作理可以稍少一些，但其降震效果不如预裂爆破。据大冶铁矿测定表明，光面爆破比多排孔微差爆破地震效应低17.5％～22.6％，而预裂爆破能使之降低40％以上。
三.缓冲爆破
在边坡附近的缓冲爆破，和其它几种方式的不同之处在于，它要在边坡的边沿布置若干排抵抗线，并且钻孔都是炸药填装量逐渐减少的缓冲孔，这样就组成了地震效应中的缓冲层，爆破时间实在正常的采掘爆破之后爆破。为了使缓冲层中各排钻孔的爆破地震效应不超过最后一排光面鉆孔的爆破震动，有以下计算公式
QJ:最后一排光面钻孔总药量Qi：缓冲层中任意一排钻孔的总药量(单位：kg)
RJ:最后一排孔距保护地点距离 Ri：任意一排距保护层的距离（单位：m)
表5大冶铁矿实测缓冲爆破降震效果
岩石 方案 孔数（个） 总药量（kg） 段数 最大一段及药量
（kg） 缓冲爆破
降震效率
闪长岩 缓冲及间隔式 38 8030 10 11360 17.5％
闪长岩 多段顺序 38 9150 15 7890
闪长岩 缓冲及多段 38 5540 12 6630 19.8％
闪长岩 多段顺序 56 8680 15 3830
闪长岩 缓冲及多段 41 4740 12 11510
闪长岩 多段顺序 72 11650 12 62050 22.6％
闪长岩 间隔式 46 6800 6 41380 31.2％
缓冲爆破较一般的顺序爆破降震20％左右。
缓冲爆破比较适合在保护松散岩的工程施工中实行。为了能够进一步的对边坡进行保护，三种爆破方式通常都是同时配合着使用。和预裂爆破进行配合使用时，要注意缓冲爆破是在预裂爆破之后进行，采掘区主爆孔爆破之前起爆；如果是和光面爆破进行配合施工，就要注意缓冲爆破是在进行光面爆破之前，采掘区主爆孔爆破之后进行引爆。可以看出，不同的配合其爆破顺序都不一样，这就说明在露天矿边坡的爆破控制中要格外的注意细节，因为这些都和安全性有着很大的关系。
任何事物都有两面性，有利就有弊，对于缓冲爆破来说，其优点就是：简便宜行；可以比预裂、光面爆破的钻孔值径大，而较大的孔径有利于准确布置钻孔和便于钻凿较深的孔；但是缺点也很明显：若不与预裂爆破或光面爆破配合使用，则不能用于急转变的区段；采掘区主爆破的后冲作用，有时可能部分或全部破坏将要进行缓冲爆破的平台。
四.做好露天矿边坡爆破的安全治理
1.管理部门必须以身作则，成立管理小组，实行监督。
(1).成立露天矿边坡治理小组，指定专人负责，每季度作出边坡监测分析报告，报有关部分。
(2).定期进行地下位移监测，把握第一手资料，应用计算机进行边坡位移分析。
(3).督促两矿健全边坡治理机构，配备专业技术职员，定期进行边坡观测，及时提供观测数据。
2.边坡滑落作为煤矿重大灾难事故之一，相关部门必须做到：
(1).把边坡治理工作纳进日常安全监察工作，负有业务保安责任。
(2).督促检查两矿落实年度采剥设计、计划提出的边坡稳定技术措施。
(3).在安全检查中，如发现不按设计施工或违反规定以及出现滑坡险情时，责成有关部分及时处理，在紧急情况下，有权停止有滑坡险情或险情危及区域的生产或施工作业，以保证安全。
3.对局部不稳定的边坡，必须采取弱层爆破、削坡减载、边坡加固（护坡、挡墙、抗滑桩、表面喷水泥砂浆）等措施，或采取不切弱层、预留防滑煤壁的方法进行处理。
4.在采场、排土场四周，建立完整的防排水系统。每年雨季前，应进行全面检查、维修。
结语
随着岩石和矿物需求量的逐年增大，需要有较大的且较深的采石场和露天矿以满足需求。土方工程设备在规模上的大幅度增长和钻孔技术的进步，意味着台阶高度和陡帮倾角的提高。由此，工作面的稳定性和邻近最终边帮的爆破显得更加重要。对处于生产期的露天矿和采石场，最重要的是保证开采能力和安全性。在矿山整个开采期间，确保进入工作面的通道可靠是必要的。工作面任何部分的意外终止将对开采的赢利产生灾难性的影响。所以在露天矿边坡进行爆破施工时 一定要做好充分的事前准备，确保施工方案的合理性，施工器材的及时到位，施工人员的有序分配，只有做到事前的充分准备，才能在施工中减少不必要的失误，确保施工的安全性。
参考文献
[1].刘国振.杨军.陈鹏万.吕淑然.某工会大楼爆破拆除地震效应监测分析[J].安全与环境学报.2004年S1期
[2].江斌.城市复杂环境条件下控制爆破技术[J].地下空间与工程学报.2007年04期
[3].杨建军.王清.王胜平.白云鄂博铁矿主采场爆破优化设计[J].包钢科技.2007年04期
[4].崔凤.樊学豹.加大主采场爆破规模的研究与实践[J].包钢科技.2008年S1期
[5].魏金祝.爆破地震对露天矿边坡稳定性影响研究[D].东北大学.2008年
关键词：露天煤矿 矿边坡 控制爆破 安全性
中图分类号：X752文献标识码： A
资源的大量消耗，使得露天煤矿的开采深度日益向下延伸，导致的问题就是最终形成的边坡越来越高，这就暴露出了边坡稳定性的安全问题。有很多的因素都会影响边坡的稳定性，可是在诸多的不稳定因素中，爆破震动对边坡的稳定性有着至关重要的影响，我们不能忽视。为了保护边坡的稳定性，除了采取其它的有效措施以外，对临近边坡的爆破也要严加控制。临近边坡控制爆破的主要方法有：预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破。不管是什么爆破方式，我们首先需要关注的都是它的安全系数。
一.预裂爆破
在露天的矿边界线上，用专用设备打出一排比较密集而且有规律的钻孔，在每个钻孔中填装适量的炸药，在采掘带主爆孔未爆之前先行起爆，爆炸后就会形成一条一条宽度适中（一般大于1～2cm）而且贯穿了所有钻孔的预裂缝。由于爆炸后的预裂缝将采掘带和边坡分割了开来，所以在后面的爆破中，由于爆破产生的地震波就会在欲裂带被吸收掉并且还能产生强烈的反射，导致爆破产生的地震波在通过它后会大大地降低，减小地震效应，对附近的岩石起到了保护的作用，提高了坡面的平整性，极大程度的提高了边坡的稳定性。
和普通的爆破进行相比，预裂爆破的减震作用可以最高达到60%。330项目工程和很多的大冶铁矿的实际生产数据显示：因为预裂缝的作用，爆破的震动最多能减少82%；破坏的范围极大的缩小，只有不到40%；预裂面的不平整度为±20cm；钻孔后孔壁的保留度也有所提高：坚硬的岩石可以达到80%，软岩石也可以达到50%。这些数据都表明了预裂爆破在矿业中的重要作用。
1.掘沟预裂爆破
在露天矿固定坑线掘沟中，随堑沟掘进的同时，进行预裂爆破，一次形成固定边帮预裂孔分为倾斜孔和垂直孔，造成孔的角度不同的原因主要是岩石结构和需要爆破的控制不同，但是因为边坡钻孔的诸多限制，所以大多都会选择垂直钻孔。下面列子为南山铁矿掘进堑沟的施工中采用的倾斜钻孔的布控分布，仅供参考。
掘沟预裂爆破的钻孔布置
1－预裂孔；2－辅助孔；3－缓冲孔
2.临近边坡的预裂爆破
在临近边坡的地方进行预裂爆破时，主要是在扩帮形成的边坡，在一般情况下，都是在工作线临近边坡15～20m处时才会选择，下图就是一个临近边坡的预裂爆破图。
图2临近边坡预裂爆破炮孔布置
1－预裂孔；2－缓冲孔；3－主爆孔；4－开采边界线
二.光面爆破
临近边坡的光面爆破在一定程度上和预裂爆破有很大的相似之处，它们都是在边沿线上钻出一排整齐密集的钻孔，然后填装适量的炸药，在采区钻孔起爆之后再行起爆，最终都会沿着钻孔形成一条平整的岩壁面。下图是南山铁矿开采时采用的光面爆破钻孔布置图。
图5光面爆破钻孔布置
1－光面孔；2－缓冲孔；3－主爆孔
光面爆破和预裂爆破有许多相同之处，其根本区别是在于起爆的时间上。由于光面爆破的孔间距可以稍大一些，穿孔爆破工作理可以稍少一些，但其降震效果不如预裂爆破。据大冶铁矿测定表明，光面爆破比多排孔微差爆破地震效应低17.5％～22.6％，而预裂爆破能使之降低40％以上。
三.缓冲爆破
在边坡附近的缓冲爆破，和其它几种方式的不同之处在于，它要在边坡的边沿布置若干排抵抗线，并且钻孔都是炸药填装量逐渐减少的缓冲孔，这样就组成了地震效应中的缓冲层，爆破时间实在正常的采掘爆破之后爆破。为了使缓冲层中各排钻孔的爆破地震效应不超过最后一排光面鉆孔的爆破震动，有以下计算公式
QJ:最后一排光面钻孔总药量Qi：缓冲层中任意一排钻孔的总药量(单位：kg)
RJ:最后一排孔距保护地点距离 Ri：任意一排距保护层的距离（单位：m)
表5大冶铁矿实测缓冲爆破降震效果
岩石 方案 孔数（个） 总药量（kg） 段数 最大一段及药量
（kg） 缓冲爆破
降震效率
闪长岩 缓冲及间隔式 38 8030 10 11360 17.5％
闪长岩 多段顺序 38 9150 15 7890
闪长岩 缓冲及多段 38 5540 12 6630 19.8％
闪长岩 多段顺序 56 8680 15 3830
闪长岩 缓冲及多段 41 4740 12 11510
闪长岩 多段顺序 72 11650 12 62050 22.6％
闪长岩 间隔式 46 6800 6 41380 31.2％
缓冲爆破较一般的顺序爆破降震20％左右。
缓冲爆破比较适合在保护松散岩的工程施工中实行。为了能够进一步的对边坡进行保护，三种爆破方式通常都是同时配合着使用。和预裂爆破进行配合使用时，要注意缓冲爆破是在预裂爆破之后进行，采掘区主爆孔爆破之前起爆；如果是和光面爆破进行配合施工，就要注意缓冲爆破是在进行光面爆破之前，采掘区主爆孔爆破之后进行引爆。可以看出，不同的配合其爆破顺序都不一样，这就说明在露天矿边坡的爆破控制中要格外的注意细节，因为这些都和安全性有着很大的关系。
任何事物都有两面性，有利就有弊，对于缓冲爆破来说，其优点就是：简便宜行；可以比预裂、光面爆破的钻孔值径大，而较大的孔径有利于准确布置钻孔和便于钻凿较深的孔；但是缺点也很明显：若不与预裂爆破或光面爆破配合使用，则不能用于急转变的区段；采掘区主爆破的后冲作用，有时可能部分或全部破坏将要进行缓冲爆破的平台。
四.做好露天矿边坡爆破的安全治理
1.管理部门必须以身作则，成立管理小组，实行监督。
(1).成立露天矿边坡治理小组，指定专人负责，每季度作出边坡监测分析报告，报有关部分。
(2).定期进行地下位移监测，把握第一手资料，应用计算机进行边坡位移分析。
(3).督促两矿健全边坡治理机构，配备专业技术职员，定期进行边坡观测，及时提供观测数据。
2.边坡滑落作为煤矿重大灾难事故之一，相关部门必须做到：
(1).把边坡治理工作纳进日常安全监察工作，负有业务保安责任。
(2).督促检查两矿落实年度采剥设计、计划提出的边坡稳定技术措施。
(3).在安全检查中，如发现不按设计施工或违反规定以及出现滑坡险情时，责成有关部分及时处理，在紧急情况下，有权停止有滑坡险情或险情危及区域的生产或施工作业，以保证安全。
3.对局部不稳定的边坡，必须采取弱层爆破、削坡减载、边坡加固（护坡、挡墙、抗滑桩、表面喷水泥砂浆）等措施，或采取不切弱层、预留防滑煤壁的方法进行处理。
4.在采场、排土场四周，建立完整的防排水系统。每年雨季前，应进行全面检查、维修。
结语
随着岩石和矿物需求量的逐年增大，需要有较大的且较深的采石场和露天矿以满足需求。土方工程设备在规模上的大幅度增长和钻孔技术的进步，意味着台阶高度和陡帮倾角的提高。由此，工作面的稳定性和邻近最终边帮的爆破显得更加重要。对处于生产期的露天矿和采石场，最重要的是保证开采能力和安全性。在矿山整个开采期间，确保进入工作面的通道可靠是必要的。工作面任何部分的意外终止将对开采的赢利产生灾难性的影响。所以在露天矿边坡进行爆破施工时 一定要做好充分的事前准备，确保施工方案的合理性，施工器材的及时到位，施工人员的有序分配，只有做到事前的充分准备，才能在施工中减少不必要的失误，确保施工的安全性。
参考文献
[1].刘国振.杨军.陈鹏万.吕淑然.某工会大楼爆破拆除地震效应监测分析[J].安全与环境学报.2004年S1期
[2].江斌.城市复杂环境条件下控制爆破技术[J].地下空间与工程学报.2007年04期
[3].杨建军.王清.王胜平.白云鄂博铁矿主采场爆破优化设计[J].包钢科技.2007年04期
[4].崔凤.樊学豹.加大主采场爆破规模的研究与实践[J].包钢科技.2008年S1期
[5].魏金祝.爆破地震对露天矿边坡稳定性影响研究[D].东北大学.2008年