王伟澄 许鸿翔 曹宏亮 廖必超

(福州大学紫金矿业学院，福建 福州 350007)

0 引言

由于矿山的建设生产都离不开爆破，爆破产生的能量被用于破碎岩石和产生冲击波，还有相当一部分的能量会转化为抛掷被破碎的岩石或小石子的动能，我们称之为爆破飞散物。这些飞散物不仅难以控制，更会威胁到人的生命和财产安全。因此，研究控制防护飞散物的方法就很有必要。国内外许多爆破专家提出了很多建设性的方法，并广泛应用到实际工程中，这里做一些讨论与分析。

1 设计方面

1.1 对地质探测与考察不够细致

地质人员没有准确判断岩石的物理性质和力学性质，并且对地下是否存在溶洞、裂隙、结构面、节理等了解的不够透彻，这些都是首先会导致个别飞散物的首要因素[1]。

1.2 参数的设计存在问题

每一环的设计基本都关系到是否会产生个别飞散物、产生飞散物的数量，以及抛掷距离等。起爆顺序、起爆位置、炸药单耗等都是影响因素[2]，主要分析以下主要因素：

1)最小抵抗线。

根据《爆破工程》可知，爆破产生的碎石沿着最小抵抗线抛掷的最远，数量也最多，所以在设计阶段应准确判断爆破岩层的厚度，找到最小抵抗线的位置，并依照它进行之后的爆破参数设计。这是产生个别飞散物的重要因素之一[3]。

2)雷管延期时间。

在露天台阶爆破现场，为了减小飞散物及震动的危害，我们一般会采用微差毫秒延期逐孔起爆法，雷管需隔段使用，保证爆破延期时间的精度控制。延期时间控制不到位或者爆破器材本身有问题，都会对个别飞散物的危害造成重大影响。

3)装药量及注意事项。

装药量的多少、是否耦合装药以及药卷间是否有间隔等，都在很大程度上决定了爆破飞散物的抛掷距离和数量，装药结构采用错误，装药量多都会产生较多飞石[4]。

1.3 爆破安全的设计不当

在计算爆破飞石的抛掷距离时出现错误，从而导致警戒范围不准确。或者防护方式设计出错、防护器材不合格等都会危及到现场工人甚至居民的财产人身安全。

2 施工方面

2.1 炮孔、抵抗线的偏移

现场施工的时候，尤其是打斜孔的时候，难免会产生一定偏差，可能导致抵抗线前移，使得爆破岩层变薄，产生能量更大的飞散物，非常不安全；炮孔的偏移可能会增大炮孔的密集程度，导致产生部分能量过大的问题[5]。

2.2 堵塞材料的选用

堵塞的时候用钻屑或小石子等用作堵塞材料是很危险的。堵塞物的本身就是碎石，很可能会导致个别飞散物的增多，从而增大了它的危害[6]。而用于堵塞炮眼的材料可以是沙土、岩粉，还可以是其他的化学材料，比如磷石膏、酸碱膨胀剂等。

2.3 施工操作不够精细

现场施工装药时，没有时刻留意目前装药高度，特别是间隔装药的时候，时刻都要清楚已装药的高度，以防装药高度超出，导致单孔装药量过高，使得爆破飞散物数量增加、飞行距离增加[7]。

3 设计需要合理化

设计工作作为采矿工程中的重要一环，设计人员应充分利用自己的专业知识，合理设计，设计应符合《爆破安全规程》及相关规定，确保在实地做过现场试验后才能给出适合当前矿山的合理设计方案，有效管理，严格监督，之后才能提交设计方案。下面分以下几点来说明如何做到设计合理化。

3.1 地质勘探图的绘画

地质人员在现场需仔细勘察地质地貌，特别关注地下情况。重点要关注的对象有：爆区的地层，岩体的风化程度，岩性，断层节理的方位走向，覆盖层厚度，破碎带产状，规模等。准确测量，钻孔采样，秉着严谨的态度分析研究，不可马虎大意，更不可凭着经验去猜，需要实打实的画出地质勘探图[8]。

3.2 完善爆破方案

首先，方案需要经过多人多方推敲考量才可实施，根据最小抵抗线方位等来设置炮孔角度、深度、超深等参数，最小抵抗线方向不能朝着被保护对象，应在尽量减小炸药单耗的情况上提高炮孔利用率，要使炸药在坚硬岩层中爆炸，不能在软弱层中爆炸，否则会导致较多飞石[9]。调整各孔间距应不宜太近，要使最小抵抗线长度稍大于堵塞长度，力求用最少的炸药，充分发挥其威力，得到最好的爆炸效果。而一旦爆破压力不够也可能会造成只是松动爆破而没有抛散，甚至只是内部爆破的情况；其次对开挖工具的选择也有讲究。需要根据现场具体实际情况，包括生产成本、生产时间、地质条件来选择开挖工具。

3.3 管理和监督

加强管理，完善管理制度，组织施工人员进行安全培训，严格执行现场负责人的施工监督。多检查复核，确保设计的合理性[10]。

4 施工需要精细化

简单来说，现场施工需要留意各类注意事项，施工时需要细心与耐心。每一个在现场的人员应当都接受了足够的相关安全教育，了解许多可能发生隐患的方面，互相监督，互相帮助，形成很好的监督系统。不能将私人情绪带到工作中，控制消极情绪，每一个行动都必须符合相关安全规定以及设计方案。工作时需要细心，留意每一步的操作，每个员工也应十分清楚自己的相关工作，知道有哪些安全隐患，当危机影响小的时候就应当及时发现并按照相关规定控制它，确保安全后才可进行后续施工。下面分以下几点细细说明如何做到施工精细化。

4.1 优先做好安全、经济评估

在施工准备阶段，需对潜在风险进行安全评估，对开采过程中的经济损失也作出评估，根据地质报告及相关的规章制度，选择合适的采矿器械、采矿方法、开拓方式、爆破方法等。有些情况下会进行二次爆破，要选择夹缝塞药，可以使用覆土法，使先爆的岩石覆盖在后爆的覆土炮上。收集、参考资料，对巷道支护的方法及稳固性、边坡治理的方法及稳固性、爆破危害的波及范围等都提前作出评估，有效预防片帮、冒顶、突水等事故，充分考虑经济和安全因素，才能在施工中作出最准确的评估，控制损失，保证施工安全。

4.2 覆盖防护与防护层

被保护的对象如果是小件的物体，可以移动或方便覆盖的物体，需先用有弹性有重量的材料将其覆盖，如竹笆、工业毡布，轮胎，麻袋，金属网等；对于不好覆盖的建筑物，如高楼等，需设置防护层，如在飞散物的路径上布置围墙等类似的防护层，用于削减飞散物的能量;对于重点保护对象等，可以在其周围围堆起沙袋，且使最小抵抗线方向远离重点保护对象进行爆破作业。

4.3 现场安全监理

监理人员应严格监督现场工作人员是否有按《爆破安全规程》要求来施工，爆破的有害效应是否有控制在安全范围之内，工人施工时是否有偷工减料的行为，确保工人资格是否适应所对应工作，验收巷道时也应仔细检查，确定符合相关设计及规定后方能进行下一轮作业。安全警戒需按照《爆破安全规程》保守计算，做好警戒工作，确保整个爆破过程安全有效的进行。

5 结论

1)前期的仔细勘探十分关键，地质人员应准确判断岩石的物理性质和力学性质。

2)爆破参数中的最小抵抗线、雷管延期时间、装药结构等都是影响飞散物威力的主要因素，也是比较容易着手并有效控制的方面。

3)控制方面应着重做好保护对象的覆盖工作、拉好防护网、建好缓冲格挡物等防护措施。