礦山爆破振動與控制技術(shù)和降震措施礦山爆破,無論是地下礦山的中深孔爆破,還是露天大爆破,必需重視爆破振動的危害。特殊是在距村莊民房或固定的建(構(gòu))筑物較近的區(qū)域爆破,為確保平安,避開引起民事糾紛,必需把爆破振動的危害掌握在允許的范圍之內(nèi)。3.1選取合理的爆破參數(shù)降低爆破振動3.1.1選擇適當(dāng)?shù)谋谱饔弥笖?shù)對露天大爆破,特殊是露天硐室大爆破,爆破作用指數(shù)n值的大小,較大的影響著爆破振動強(qiáng)度,在肯定的范圍內(nèi),它們之間成反比關(guān)系。依據(jù)資料介紹,n為1.5的拋擲爆破與n為0.8的松動爆破相比,振動速度可降低4%～22%〔2〕。因此,礦山爆破中,應(yīng)盡可能獲得最大松動的爆破效果,以削減爆破振動強(qiáng)度。地下礦山的中深孔爆破,在合理選取爆破作用指數(shù)n值的同時,還必需制造肯定的自由空間,使爆破獲得最大松動。3.1.2孔網(wǎng)參數(shù)要合理依據(jù)爆破機(jī)理的微分原理,為達(dá)到平安、合理之目的,使炸藥勻稱地分布在被爆巖體中,防止能量過于集中,達(dá)到減小爆破振動強(qiáng)度之目的。這就要求爆破設(shè)計(jì)中選取比較合理的孔網(wǎng)參數(shù),一是炮孔密集系數(shù)要盡量大于1;二是采納大孔距小排距爆破新技術(shù);三是削減炮孔超深;四是地下礦山扇形中深孔孔口堵塞長度要合理,防止孔口藥量集中;五是采納孔內(nèi)間隔裝藥。3.1.3取合適的單位炸藥消耗量單位炸藥消耗量,是爆破設(shè)計(jì)中計(jì)算炸藥量的一個特別重要的參數(shù),它除對保證爆破效果起打算作用外,還影響著爆破振動的強(qiáng)度。過大的炸藥單耗,會使爆破振動和空氣沖擊波增大,并引起巖塊過度移動或拋擲。相反,炸藥單耗過小,也會由于延遲和減小從自由面反射回來的拉伸波效應(yīng),從而使爆破振動增大。最優(yōu)的炸藥單耗,要通過現(xiàn)場測試和長期實(shí)踐來確定。3.1.4掌握一次爆破炸藥量一次爆破時的最大炸藥量與爆破振動的強(qiáng)度成正比,一次爆破藥量越大,爆破振動強(qiáng)度越大。爆破時必需嚴(yán)格掌握一次爆破藥量。采礦強(qiáng)度需要加大爆破藥量時,必需采納分段(包括排間分段、孔間分段和孔內(nèi)間隔分段)起爆,但不影響爆破總裝藥量和爆破礦石總量,滿意生產(chǎn)需要。3.2利用微差技術(shù)降低爆破振動強(qiáng)度3.2.1微差起爆微差起爆,就是將爆破的總藥量,分組以毫秒級的時間間隔進(jìn)行挨次爆破,這完全符合爆破機(jī)理的微分原理,對減弱爆破地震效應(yīng)有很大作用。大量的試驗(yàn)討論表明,在總裝藥量及其它條件相同的狀況下,微差起爆的振動強(qiáng)度要比齊發(fā)爆破降低1/3～2/3。其降振率計(jì)算公式〔2〕為:=(V-V1)/V=1-2/3(3)式中降振率,%;V齊發(fā)爆破質(zhì)點(diǎn)振動速度,cm/s;V1微差爆破質(zhì)點(diǎn)振動速度,cm/s;齊發(fā)爆破總裝藥量與微差爆破最大一段裝藥量之比。3.2.2按地震效應(yīng)最小的原則確定微差時間大量試驗(yàn)討論表明,產(chǎn)生地震效應(yīng)最低的微差時間同補(bǔ)充自由面以及利用爆破裂塊碰撞進(jìn)行補(bǔ)充破裂所需的微差時間是全都的。這就是說,選擇地震效應(yīng)最小的微差時間,不會影響爆破效果。確定微差時間的原則有三:一是使前后起爆的炸藥量產(chǎn)生的地震波主震相不重疊;二是選取微差時間應(yīng)使前后起爆的炸藥量產(chǎn)生的地震波相互干擾;三是使排間延發(fā)時間大于排內(nèi)延發(fā)時間。長期討論和實(shí)踐證明,此時間一般選取30～５０ms為宜。這還要按不同的地質(zhì)條件和環(huán)境,通過測試和長期觀看來確定。3.3改善爆破條件降低爆破振動3.3.1選用低爆速、低威力的炸藥在爆破施工中,選用低爆速、低威力的炸藥,對降低爆破振動強(qiáng)度有肯定的樂觀作用。試驗(yàn)討論表明,炸藥的波阻抗D不同,爆破振動強(qiáng)度也不同,D越大,爆破振動強(qiáng)度也越大。當(dāng)炸藥的波阻抗D越接近巖石的波阻抗C,則振動強(qiáng)度會更大。若將2＃巖石炸藥的爆速由3200m/s降到1800m/s時,其地震效應(yīng)就可降低40%～60%〔2〕。3.3.2制造良好的自由空間爆破試驗(yàn)討論得知,松動條件良好的炮孔爆破,即靠近自由面的炮孔爆破時產(chǎn)生的爆破振動小,因此,爆破施工中必需有充分的自由空間,協(xié)作微差技術(shù),使全部炮孔均能有良好的自由空間,以便使炮孔爆破后,特殊是后排炮孔爆破后產(chǎn)生的壓縮波可以從這些自由面反射,獲得最大的松動,以達(dá)到降低爆破振動的效果。3.3.3調(diào)整爆破傳爆方向爆破施工中,尤其是露天爆破施工中,爆源與被愛護(hù)對象的相對方位不同,其振動影響也不同。實(shí)踐表明,拋擲爆破時,最小反抗線方向的振動最小,反向最大,兩側(cè)居中。成排的群藥包爆破時,在藥包中心連線方向比在垂直于連線方向的振動速度可降低25%～45%。3.3.4利用自然條件爆破施工中,可充分考察并利用自然的河流、深溝、渠道、斷層等自然條件,減弱地震速度的傳播。如無自然條件可利用,必要時開挖減震溝,或采納預(yù)裂爆破,人為地形成垂直于地表的裂隙面,使地震波到達(dá)時發(fā)生反射。采納減震溝措施,一般可減震30%～50%,是減震的有效措施。3.3.5全面分析愛護(hù)對象礦山爆破中,被愛護(hù)對象和地震傳播介質(zhì)一般是固定的。因此,要經(jīng)長期的觀測、分析、了解并把握其性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和抗震性能,實(shí)行相應(yīng)的措施,必要時進(jìn)行科學(xué)測試,從爆破地震波的波動規(guī)律和傳播性能,以及建筑物的響應(yīng)特性兩個方面,通過進(jìn)行頻譜相干特性與建筑物的影響特征分析,合理確定爆破參數(shù)和與地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù),確定合理的平安距離。4結(jié)束語礦山爆破地震效應(yīng)是一個很簡單的問題,影響因素較多。但是,經(jīng)仔細(xì)分析和討論,抓住幾個關(guān)鍵的因素,實(shí)行適當(dāng)?shù)拇胧?完全可以減弱礦山爆破振動影響。既使被愛護(hù)對象不受損壞,又避開