前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的復雜環境露天礦殘留危巖體的隱患治理,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
引言
因生產過程不規范或者某些歷史原因,很多露天礦山上存在著殘留危巖體的隱患,此類危巖體好比險山危峰,這類巖體多為陡坎立面,高差大、體量大、裂隙結理發育,危險性很大。在如今建設標準化礦山和建設綠色礦山的國家政策面前,如何安全高效地排除此類隱患,是很多有類似情況的礦山單位急需解決的問題。江西某灰巖礦山,由于歷史遺留原因,在資源整合前已被亂采亂挖形成了殘留危巖體,且周邊環境極其復雜。自2018年8月開始,著手對該礦山該殘留危巖體進行隱患治理,針對易造成滾石或個別飛石損壞設備設施及建構筑物的復雜環境,施工單位制定了控制爆破方案,并采取必要的安全防護措施,同時配合機械施工,最終很好地完成了隱患的治理。
一、工程概況
該礦山殘留危巖體(如圖1圖2),分為區域A區域B,兩區域本不相連,因隱患治理需要,安排設備倒運土石方并用挖掘機構筑了兩區域間的聯絡道路。該危巖體東、西、北三側為陡坎,東西平均長度約85m,南北平均長度約80m(以處理至+125m標高計算)。北側已開采至+125m平臺,隱患治理目標標高為+125m,區域A最高點+154.6m,需降高差29.6m,區域B最高點+167.4m,需降高差42.4m。周邊環境極為復雜,該危巖體距離破碎機和機電室最近距離為66.5m和80.8m,而破碎機和機電室的標高為+110.7m,最大高差達56.7m;距離運輸皮帶約77m,高差約62m;距離加油站為153m,高差約65m;距離鑄鐵廠、水泥磚廠和制砂廠約135m,高差約65m。同時還有鄉村道路、石灰石加工廠以及垃圾收集點等諸多建構筑物。
二、施工思路及治理方案
1.施工總體思路。該殘留危巖體分成A、B兩個區域,兩區域分開施工,前期施工精力主要放在區域A。區域A的開采施工,可充分利用靠近區域B的土石方修筑聯絡道路至區域A的頂部,使用破碎錘整平區域A的頂部并創造高風壓鉆機的鉆孔平臺。待區域A施工至標高1(如圖2)時,暫停區域A的施工,轉而施工區域B,將大量土石方甩方至區域B(保留適量礦石以應對區域A的后期開采,避免重復甩方),盡量抬升聯絡道路高度,以便于區域B各項施工。區域B的處理施工,前期需鉆抬眼爆破(如圖2示意),抬眼法開采降段至合適位置后,采用常規豎直孔爆破。最終兩區域全部處理至+125m高度(即圖2中最低平面)。
2.爆破施工技術方案。(1)豎直孔爆破施工。按施工順序進行說明,先施工區域A,區域A采取豎直孔爆破施工,其難點在于頂部地形不規則,需精心布孔、認真鉆孔,更要認真進行爆破設計和組織爆破施工。區域A施工至標高1(圖2)時,告一段落,轉而全力施工區域B,區域B難點在于前期需抬眼法爆破施工,且地形復雜、巖石早被爆破擾動以至裂隙增多,鉆孔難,裝藥難,堵塞難。施工中需用到木梯、麻繩、鐵鍬、PVC管以及粘土、水等種種工具及材料,需精心安排、統籌組織、認真施工,考慮種種細節。施工至合適位置時,轉為豎直孔爆破,借鑒區域A的豎直孔爆破經驗。豎直孔爆破以區域A為例作具體技術說明:采用履帶式高風壓鉆機鉆孔,分臺階爆破降段。區域A頂部標高154.6m,計劃三個臺階標高為145m、135m和125m,詳見圖3。雷管毫秒微差爆破,裝藥方式為分層間隔裝藥(視情況可采用底部徑向耦合裝藥上部徑向不耦合裝藥)。根據爆破效果及爆破危害程度對爆破參數及時調整。爆破完確定安全后,計劃下一炮鉆機行進道路等問題,綜合考慮礦堆的合理利用(平整為鉆機道路或借助礦堆進行鉆孔等)。循環作業時注意調整挖掘機甩方清除礦堆和修筑鉆機行進道路等的關系、順序。(2)抬眼法爆破施工。對于區域B,受高差太大的條件限制,前期因無法實現修筑聯絡道路使履帶式設備行進至區域B頂部,只能采用抬眼法爆破施工,將上部礦石爆落,降低區域B的高度,抬眼要求炮孔略向下傾斜(孔底低于孔口,便于裝藥填塞);該位置危巖體東西寬度11.6m,首炮眼孔孔數11個,采用110mm孔徑。因抬眼堵塞施工難度大、堵塞質量不如豎直孔,且考慮到炮口方向上有破碎機和機電室,這里選用堵塞5.1m,如此就形成了藥柱東側最小抵抗線4.1m,藥柱西側(堵塞)5.1m,藥柱長度1.9m的情況(圖4)。爆破后大塊較多,及時二次破碎將大塊解小,以方便下一步施工。區域B首次爆破炮口方向面向西。此次爆破后,及時甩方清理礦渣,視情況保留部分礦渣,用于修筑鉆機工作平臺,調整最小抵抗線方向為面向北(例如東側4.5m、西側5m、北側3m,如此向北爆破,更為安全),自北向南逐炮推進,擇機創造條件,盡早實現豎直鉆孔爆破,實踐證明,該方法比抬眼法爆破更為安全。
三、安全施工措施
1.爆破飛石控制。爆區表面采用炮被覆蓋,單塊炮被規格為1.6m×1.6m,重75kg,多塊炮被用鐵絲緊固的連接在一起,形成一副整張炮被,個別不確定的眼孔可疊加炮被。特別注意事項:炮被重量很大,必須是4人抬起且抬離地面,切不可在炮地內拖動,以免損傷導爆管及網路;為了保護好導爆管及網路,將導爆管網路捋好捋順,使用編織袋將導爆管包好且多包幾層,確保不被損傷。區域B抬眼爆破時,在炮口正前方搭設防飛石竹排。竹排寬度超過炮區寬度4m(南側更危險,超出3m;北側危險較小,超出1m即可),高度超出炮區高度2m,竹排整體略向炮區傾斜。
2.滾石防控措施。在需保護對象(主要是皮帶廊)與山體之間合適位置開挖滾石攔截溝個別位置安裝SNS被動防護網。開挖滾石攔截溝前,到現場進行實地勘察,選好位置及路線以達到防護皮帶廊的作用,同時也要根據挖掘機開挖能力選擇位置及路線。請專業隊伍進行SNS被動防護網的安裝,安裝前共同踏勘現場,定好安裝位置、高度及角度等。
3.安全管理措施。首先常規的爆破安全管理、施工、警戒等措施務必做到。針對這種復雜環境的爆破,隱患治理過程中加強了以下幾點工作:①加強安全培訓教育,以提高全員安全意識及技術;②加強施工質量管理,尤其是鉆孔孔位、角度、深度、裝藥質量以及堵塞質量等;③加強施工過程對導爆管的保護,甚至用到雙起爆網路;④起爆前,提前一定時間安排人員警戒,尤其對磚廠、沙場、加油站等礦山外部人員的撤離,因為這些人的撤離需要做更多的溝通協調工作;⑤計劃好爆破時間,在爆破前一天就去走訪礦山外部的廠房、加油站等,以確保在計劃的爆破時間上不會有無法撤離的設備設施和人員;⑥相關公共道路提前安設爆破公告牌,告知過往人員等;⑦警戒時確保所有警戒人員及起爆人員可以通過對講機溝通,確保電量充足、溝通暢通⑧針對附近灌木叢及雜草叢中可能有人但很難觀察的情況,可在制高點安排人員觀察,警戒人員配備口哨,多人地毯式排查撤離相關人員,告知有危險請務必撤離。
四、處理效果
按照以上施工措施方法對殘留危巖體進行處理,并累積相關經驗運用到其他較小體量的危巖體的處理上,經多次精心設計統籌組織實施,該礦山全部殘留危巖體得到排除,完成隱患治理。治理后,現場平臺及邊坡平整、安全且美觀。
五、結語
這種復雜環境、復雜條件的施工,通過合理利用現有設備設施人員,最大限度利用好現有環境、地勢地形等各種條件,各設備設施人員之間、各施工環節之間互相創造條件,通過精心設計合理組織,完成良好的控制爆破,并配合機械處理,最終在這種復雜環境條件下,以合理的成本安全高效地完成該礦山殘留危巖體的隱患治理。
作者:姜嵩 尹超 栗東方 李志超 單位:兗州中材建設有限公司