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摘要：露天石灰石矿山在开采期间易出现的高陡边坡失稳现象，造成极大安全隐患，若石灰石矿山处于复杂环境下，则更易出现安全事故，因此需结合石灰石矿山实际情况，制定科学的安全开采计划。基于此，本文首先阐述了复杂环境下露天石灰石矿山高陡边坡的开采方案，并从多个方面提出安全管理措施。
关键词：复杂环境;露天石灰石矿山;高陡边坡;安全开采管理
前言：石灰石在化工、建筑等领域内得到广泛应用，为满足日益增长的石灰石需求，复杂环境下的石灰石矿山被列入开采计划。为提高露天石灰石开采安全性，降低高陡边坡失稳发生率，必须结合矿山实际地质结构，制定出针对性安全开采计划，将安全管理落实到底，以此避免安全事故的发生。
1 复杂环境下露天石灰石矿山高陡边坡的开采方案
某石灰石矿山所处环境复杂，沟壑纵横，矿区经开采后，形成了高陡边坡，且临边岩体呈碎裂状，高陡边坡下方存在厂房、运输带、破碎系统，其中厂房道路与矿山顶部仅有50m水平距离、120m高差。该石灰石矿山为高陡边坡开采作业，受到复杂环境影响，采用爆破开采方式时存在飞石、滚石隐患，可对周围设施造成损坏。该矿山高陡边坡多为60°陡坡，存在少量90°直立陡坡，受到地形条件及爆破震动因素影响，爆破开采期间的滚石及飞石隐患对厂区产生威胁。在开采期间，应合理运用破碎锤、挖掘机等机械设备，尽可能降低爆破工艺使用频率，进行爆破时，需严格控制飞石、滚石，并结合矿山环境条件进行分区，分别制定针对性施工计划。
1.1 60°陡坡开采方案
由于该矿山多为60°高陡边坡，将破碎机、卸料平台设置在爆破区域50m范围内，结合地质情况及安全开采要求后，最终选用采用逐孔起爆工艺，孔径140mm、孔深6.5m，此外为进一步减缓爆破震动，在现有工艺基础上，选用单排爆破逐孔起爆工艺，同时爆破后揭顶处理保留区域，缩减台段高度，完成设置后再次进行钻孔爆破，如此循环，以此降低滚石危害。飞石的产生可对采区、厂区造成危险，因此在开采施工期间，运用间隔装药结构降低飞石产生量，以此实现安全施工。
1.2 90°直立陡坡开采方案
该石灰石矿山存在近似直立的高陡边坡，且岩体破碎，在开采期间易产生爆破滚石、飞石，给临近厂区、运输带等造成安全威胁。对于直立陡坡，应逐级降低爆破段高，针对直立陡坡临边区域制定松动爆破方案，完成松动爆破后运用挖掘机回收松动矿石，清理开采现场，以此降低安全隐患。该石灰石矿山直立陡坡爆破开采孔位布设情况如图1所示，其中1～3#孔位临近直立陡坡临边区域，将孔深设置为6.8m，4#、5#孔深6.5m，该矿山开采作业中所使用的炮孔孔径规格均為140mm，除1～5#眼孔外共设两排眼孔，其余眼孔水平间距6m，最底排眼孔与平面存在3.5m间隔，两排眼孔间距为4m。图1中A箭头为主爆破方向，B箭头为1～3#孔位爆破方向。完成爆破后，于运输路设置警戒线，由专业人员负责该项作业。完成爆破及其警戒作业后，设置宽7m、高9m的铲装小台，用以存放矿石，同时修筑钻机通道，为排险及安全管理工作提供便利。
2 露天石灰石矿山高陡边坡的安全管理
2.1爆破飞石的安全管理
展开爆破飞石安全管理工作时，应根据开采爆破要求及矿山环境条件，对被爆岩体性质展开分析，并以此为依据设置爆破药包，按施工计划设定装药量及装药结构，借助逐孔起爆工艺及分段间隔装药方式的，提升爆破开采安全性。在实际爆破期间，结合爆破方向设定爆破眼孔，孔深6.8m，孔径140mm，眼孔设置三排，眼孔横纵间隔为5m×3m，其中底盘与顶部分别距离边坡4.5m、3.5m。在案例矿山作业中，装药结构为顶部30cm、底部50cm处耦合装药，装药间隔为2m，经爆破验证后，发现岩石松动效果优异，爆破飞石及边坡滚石量均有所降低，其为后续铲装作业奠定了良好基础。经该矿山安全开采作业验证后，发现分段间隔不耦合装药方式在复杂环境的矿山高陡边坡爆破开采施工中应用效果良好，可极大提升开采安全性。
2.2安全防护设备的管理
经爆破飞石安全校验计算后，发现厂房、破碎站、运输带受到爆破飞石威胁，因此在安全管理期间，通过设置安全防护设备，降低爆破飞石危险性，对厂房、破碎站、运输带进行安全防护。在案例矿山中，准备SNS柔性被动防护网，并将其安装至破碎设备与卸料平台之间，及运输道路外侧，以此形成安全防护带。SNS被动柔性防护网高度5m，采用直径为10mm的钢丝绳制成，为保障安全防护效果，将网孔参数设定为200mm×200mm[2]。除此之外，将防护沟设置于厂区、爆破开采区之间，起到缓冲爆破滚石冲击力的效果，并在防护沟之间设置SNS被动防护网，规格参数与上述相同。
2.3爆破飞石的安全校核
爆破开采施工期间存在飞石隐患，为实现安全开采目标，以式（1）为依据计算的爆破飞石距离，通过对爆破飞石的安全校核，避免飞石事故的发生。
Rf=KτqD （1）
式（1）中，Rf -爆破飞石距离，m;kτ -爆破系数，受地形地质、填塞长度、爆破方案影响，在本次施工中取1.0～1.5;q -爆破炸药单耗，kg/m3，本次施工中爆破炸药单耗为0.45kg/m3;D -爆破炮孔直径，mm，本次施工中爆破炮孔直径为140mm[1]。运用式（1）详细计算后，最终得出该次石灰石矿山开采施工中，爆破飞石存在94.5m的距离，为最大化避免飞石隐患，以《爆破安全规程》为指导，需对区域范围200m内的设施结构进行安全保护，当沿山坡爆破时，以上数据下坡方向的飞石安全距离应增加50%。在案例项目中，需对区域范围内厂房、破碎站、运输带进行防护。
结语：综上所述，在案例工程中，为避免安全事故，实现安全开采，以矿山分区为依据，针对矿山复杂环境及高危区域制定了安全爆破方案及详尽严谨的施工计划，并对露天石灰石矿山区域范围内的厂房、破碎站、运输带进行飞石安全防护，在逐孔起爆爆破工艺及各类安全防护措施应用下，安全完成开采作业。
参考文献
[1]寿立永，崔拥军，李向阳等.石灰岩矿山高陡边坡稳定性控制与生态修复初探[J].中国非金属矿工业导刊，2021（03）：70-73.
[2]李号.露天矿高陡边坡的安全管理[J].中国金属通报，2020（10）：179-180.
关键词：复杂环境;露天石灰石矿山;高陡边坡;安全开采管理
前言：石灰石在化工、建筑等领域内得到广泛应用，为满足日益增长的石灰石需求，复杂环境下的石灰石矿山被列入开采计划。为提高露天石灰石开采安全性，降低高陡边坡失稳发生率，必须结合矿山实际地质结构，制定出针对性安全开采计划，将安全管理落实到底，以此避免安全事故的发生。
1 复杂环境下露天石灰石矿山高陡边坡的开采方案
某石灰石矿山所处环境复杂，沟壑纵横，矿区经开采后，形成了高陡边坡，且临边岩体呈碎裂状，高陡边坡下方存在厂房、运输带、破碎系统，其中厂房道路与矿山顶部仅有50m水平距离、120m高差。该石灰石矿山为高陡边坡开采作业，受到复杂环境影响，采用爆破开采方式时存在飞石、滚石隐患，可对周围设施造成损坏。该矿山高陡边坡多为60°陡坡，存在少量90°直立陡坡，受到地形条件及爆破震动因素影响，爆破开采期间的滚石及飞石隐患对厂区产生威胁。在开采期间，应合理运用破碎锤、挖掘机等机械设备，尽可能降低爆破工艺使用频率，进行爆破时，需严格控制飞石、滚石，并结合矿山环境条件进行分区，分别制定针对性施工计划。
1.1 60°陡坡开采方案
由于该矿山多为60°高陡边坡，将破碎机、卸料平台设置在爆破区域50m范围内，结合地质情况及安全开采要求后，最终选用采用逐孔起爆工艺，孔径140mm、孔深6.5m，此外为进一步减缓爆破震动，在现有工艺基础上，选用单排爆破逐孔起爆工艺，同时爆破后揭顶处理保留区域，缩减台段高度，完成设置后再次进行钻孔爆破，如此循环，以此降低滚石危害。飞石的产生可对采区、厂区造成危险，因此在开采施工期间，运用间隔装药结构降低飞石产生量，以此实现安全施工。
1.2 90°直立陡坡开采方案
该石灰石矿山存在近似直立的高陡边坡，且岩体破碎，在开采期间易产生爆破滚石、飞石，给临近厂区、运输带等造成安全威胁。对于直立陡坡，应逐级降低爆破段高，针对直立陡坡临边区域制定松动爆破方案，完成松动爆破后运用挖掘机回收松动矿石，清理开采现场，以此降低安全隐患。该石灰石矿山直立陡坡爆破开采孔位布设情况如图1所示，其中1～3#孔位临近直立陡坡临边区域，将孔深设置为6.8m，4#、5#孔深6.5m，该矿山开采作业中所使用的炮孔孔径规格均為140mm，除1～5#眼孔外共设两排眼孔，其余眼孔水平间距6m，最底排眼孔与平面存在3.5m间隔，两排眼孔间距为4m。图1中A箭头为主爆破方向，B箭头为1～3#孔位爆破方向。完成爆破后，于运输路设置警戒线，由专业人员负责该项作业。完成爆破及其警戒作业后，设置宽7m、高9m的铲装小台，用以存放矿石，同时修筑钻机通道，为排险及安全管理工作提供便利。
2 露天石灰石矿山高陡边坡的安全管理
2.1爆破飞石的安全管理
展开爆破飞石安全管理工作时，应根据开采爆破要求及矿山环境条件，对被爆岩体性质展开分析，并以此为依据设置爆破药包，按施工计划设定装药量及装药结构，借助逐孔起爆工艺及分段间隔装药方式的，提升爆破开采安全性。在实际爆破期间，结合爆破方向设定爆破眼孔，孔深6.8m，孔径140mm，眼孔设置三排，眼孔横纵间隔为5m×3m，其中底盘与顶部分别距离边坡4.5m、3.5m。在案例矿山作业中，装药结构为顶部30cm、底部50cm处耦合装药，装药间隔为2m，经爆破验证后，发现岩石松动效果优异，爆破飞石及边坡滚石量均有所降低，其为后续铲装作业奠定了良好基础。经该矿山安全开采作业验证后，发现分段间隔不耦合装药方式在复杂环境的矿山高陡边坡爆破开采施工中应用效果良好，可极大提升开采安全性。
2.2安全防护设备的管理
经爆破飞石安全校验计算后，发现厂房、破碎站、运输带受到爆破飞石威胁，因此在安全管理期间，通过设置安全防护设备，降低爆破飞石危险性，对厂房、破碎站、运输带进行安全防护。在案例矿山中，准备SNS柔性被动防护网，并将其安装至破碎设备与卸料平台之间，及运输道路外侧，以此形成安全防护带。SNS被动柔性防护网高度5m，采用直径为10mm的钢丝绳制成，为保障安全防护效果，将网孔参数设定为200mm×200mm[2]。除此之外，将防护沟设置于厂区、爆破开采区之间，起到缓冲爆破滚石冲击力的效果，并在防护沟之间设置SNS被动防护网，规格参数与上述相同。
2.3爆破飞石的安全校核
爆破开采施工期间存在飞石隐患，为实现安全开采目标，以式（1）为依据计算的爆破飞石距离，通过对爆破飞石的安全校核，避免飞石事故的发生。
Rf=KτqD （1）
式（1）中，Rf -爆破飞石距离，m;kτ -爆破系数，受地形地质、填塞长度、爆破方案影响，在本次施工中取1.0～1.5;q -爆破炸药单耗，kg/m3，本次施工中爆破炸药单耗为0.45kg/m3;D -爆破炮孔直径，mm，本次施工中爆破炮孔直径为140mm[1]。运用式（1）详细计算后，最终得出该次石灰石矿山开采施工中，爆破飞石存在94.5m的距离，为最大化避免飞石隐患，以《爆破安全规程》为指导，需对区域范围200m内的设施结构进行安全保护，当沿山坡爆破时，以上数据下坡方向的飞石安全距离应增加50%。在案例项目中，需对区域范围内厂房、破碎站、运输带进行防护。
结语：综上所述，在案例工程中，为避免安全事故，实现安全开采，以矿山分区为依据，针对矿山复杂环境及高危区域制定了安全爆破方案及详尽严谨的施工计划，并对露天石灰石矿山区域范围内的厂房、破碎站、运输带进行飞石安全防护，在逐孔起爆爆破工艺及各类安全防护措施应用下，安全完成开采作业。
参考文献
[1]寿立永，崔拥军，李向阳等.石灰岩矿山高陡边坡稳定性控制与生态修复初探[J].中国非金属矿工业导刊，2021（03）：70-73.
[2]李号.露天矿高陡边坡的安全管理[J].中国金属通报，2020（10）：179-180.