【正文】 緩沖爆破的目的是從邊幫上削平或修整多余的巖石，以提高邊坡的穩(wěn)定性。雖然可以采取一些補(bǔ)救措施，諸如大面積地撬浮石，使用鋼絲網(wǎng)或其他人工加固措施，但價(jià)格昂貴，且難以實(shí)現(xiàn)。 抗滑樁加固邊坡的優(yōu)點(diǎn)較多，如布置靈活、施工不影響滑體的穩(wěn)定性、施工工藝簡單、速度快、工效高、可與其他治理的加固措施聯(lián)合使用、承載能力較大等。 錨桿的長度應(yīng)穿過滑動(dòng)面，在有弱面存在的穩(wěn)定巖層中，普通錨桿的長度為 ～ ，預(yù)應(yīng)力錨桿長為 ～ 3m。拉伸段在孔內(nèi)，其作用是將錨桿 (索 )獲得的預(yù)應(yīng)力 (拉應(yīng)力 )均勻地傳給錨桿孔的圍巖，增大弱面上的法向應(yīng)力 (正應(yīng)力 )，從而提高抗滑力。在堅(jiān)硬巖體中，大部分水是通過構(gòu)造斷裂流動(dòng)的。 2．地下水疏干 地下水是指潛水面以下即飽和帶中的水。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果提出礦山邊坡存在的問題，尤其是對(duì)不穩(wěn)定型邊坡，要指出問題所在和不穩(wěn)定的原因，并提出相應(yīng)的治理措施和整改要求。 二、坡穩(wěn)定性檢測(cè) 邊坡檢測(cè)應(yīng)遵循一定程序：收集整理基礎(chǔ)資料，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，檢測(cè)資料的分析與計(jì)算，邊坡穩(wěn)定性評(píng)定。 2．正確選擇臺(tái)階坡面角和最終邊坡角 臺(tái)階坡面角的大小與礦巖性質(zhì)、穿爆方式、推進(jìn)方向、礦巖層理方向和節(jié)理發(fā)育情況等因素有關(guān)。 ② 慢速滑動(dòng)：滑動(dòng)速度在 10－ 5m／ s～ 10－ 2m／ s。因此，控制開采高度與坡度，選取合理的邊坡形式與幾何形狀等，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性有很大影響。 (7)加強(qiáng)平硐溜井系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)管理，定期進(jìn)行維修。溜槽的傾角要從安全和 放礦條件來考慮，一般為40176。 (3)卷揚(yáng)機(jī)或爬坡機(jī)要有良好的安全性能；鋼絲繩不能有斷股和嚴(yán)重的損傷，否則必須更換 (有關(guān)鋼絲繩檢查、更換的要求，可參考斜井提升物料用的鋼絲繩 )；制動(dòng)裝置必須靈活可靠。物料的最大塊度應(yīng)不要大于 350mm。出車前須對(duì)制動(dòng)裝置等進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后方可開車，用挖掘機(jī)裝車時(shí)，駕駛員不得將頭和手臂伸出駕駛室外，也不要在駕駛室外檢查維護(hù)車輛。生產(chǎn)干線、坡道上禁止無故停車。 露天礦場(chǎng)公路運(yùn)輸所用的車輛一般都是礦用自卸汽車，其噸位應(yīng)根據(jù)礦山的規(guī)模等因素確定，并 盡可能在一個(gè)礦山使用單一型號(hào)，以利于設(shè)備的維修，使之處于良好的狀態(tài)。小型露天礦場(chǎng)，采用較多的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，是在水平地段用機(jī)車牽引或人力推車，在斜坡段采用卷揚(yáng)機(jī)或無極繩提升 (下放 )的聯(lián)合運(yùn)輸方式。運(yùn)輸成本和勞動(dòng)量分別占礦山總成本和勞動(dòng)量的一半。 (2)當(dāng)挖掘機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)懸浮巖塊或塌陷征兆、盲炮等情況，應(yīng)立即 停止工作，并將設(shè)備開到安全地帶。我國 1976年正式定型生產(chǎn)的 WK4型挖掘機(jī)已經(jīng)達(dá)到國外同類型設(shè)備的先進(jìn)水平，并已生產(chǎn)出 WK10型 (斗容8～ 12m3)、 WD1200型 (斗容 10～ 15m3)挖掘機(jī)?；剞D(zhuǎn)盤是挖掘機(jī)上部設(shè)備和工作裝置的基座。爆破前做好炮孔檢查：有無亂孔、堵攏、卡孔、積水，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)裝藥量。除了要注意爆破技術(shù)操作的安全外，還要盡量減少爆破震動(dòng)、空氣沖擊波及個(gè)別飛石對(duì)周圍的危害：至于爆破的經(jīng)濟(jì)合理性，除從爆破本身衡量其延米爆破量、單位礦巖爆破成本等 以外，還要從采裝、運(yùn)輸?shù)瓤偟慕?jīng)濟(jì)效果去評(píng)價(jià)。 多排孔微差爆破的優(yōu)點(diǎn)是： (1)一次爆破量大，減少爆破次數(shù)和避炮時(shí)間，提 高采場(chǎng)設(shè)備的利用率； (2)改善礦巖破碎質(zhì)量，其大塊率比單排孔爆破少 40％～ 50％； (3)提高穿孔設(shè)備效率約 10％～ 15％。 四、爆破工作及安全管理 爆破工作是露天礦山開采工作的又一重要工序，其目的是為采裝、運(yùn)輸和破碎提供礦巖。行走時(shí)，司機(jī)應(yīng)先鳴喇叭，履帶前后不準(zhǔn)站人，不準(zhǔn) 90176。 2．潛孔鉆機(jī) 潛孔鉆機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活，設(shè)備重量較輕，價(jià)格低，穿孔角度變化范圍大等優(yōu)點(diǎn)。嚴(yán)禁兩個(gè)相臨的組合臺(tái)階同時(shí)進(jìn)行爆破。 7．自 溜 斜坡卷揚(yáng)提升運(yùn)輸開拓 其主要特點(diǎn)：設(shè)備簡單；基建工程量小，基建時(shí)間短、投資少，投產(chǎn)快；勞動(dòng)生產(chǎn)率低：但運(yùn)量小。 適用條件：走向長、寬度和垂深均較大的深凹露天礦。 (8)尾礦和排土場(chǎng)的設(shè)置符合安全規(guī)程的要求。 (2)機(jī)械運(yùn)行的安全問題 在穿孔機(jī)、潛孔鉆、牙輪鉆行走作業(yè)時(shí)，由于露天作業(yè)條件惡劣可引發(fā)各種安全事故。為了保證露天礦正常持續(xù)生產(chǎn)，它們?cè)跁r(shí)間和空間上必須保持一定的超前關(guān)系，必須遵循 “采剝并舉、剝離先行 ”的方針組織生產(chǎn)。 工作幫的水平部分叫做工作平盤 (見圖 52中的 1)。它與水平面的夾角叫臺(tái)階坡面角 (見圖 51中的 3和 a)。在炸藥加工方面，成功研制出了多種銨油炸藥、多孔粒狀銨油炸藥、乳化炸藥和防水漿狀炸藥。 露天開采的主要缺點(diǎn)有： (1)占用土地多，地表被破壞，環(huán)境受到污染。 目前，我國生產(chǎn)鐵礦石近 ，其中約 75％是用露天開采的。露天開采因?yàn)樽鳂I(yè)條件好，機(jī)械化程度高，所以勞動(dòng)生產(chǎn)率比地下開采低品位礦石的勞動(dòng)生產(chǎn)率高。 穿孔是堅(jiān)硬礦巖露天礦的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一。它們是以露天開采境界封閉圈劃分的。 圖 52 露天礦采場(chǎng)構(gòu)成要素示意圖 1—— 工作耳盤； 2—— 安全平臺(tái)； 3—— 運(yùn)輸平臺(tái)； 4—— 清掃平臺(tái)； β、 γ—— 最終幫坡角； ψ —— 工作幫坡角 正在進(jìn)行開采和將要進(jìn)行開采的臺(tái)階所組成的邊幫叫露天礦場(chǎng)的工作幫 (見圖 52中的DF)。 運(yùn)輸平臺(tái) (見圖 52中的 3)是作為工作臺(tái)階與出入溝之間的運(yùn)輸聯(lián)系的通路。 露天礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中常用的剝采比有平均剝采比、分層剝采比、生產(chǎn)剝采比、境界剝采比、經(jīng)濟(jì)合理剝采比等。 七、露天開采礦山安全生產(chǎn)的基本條件 (1)工作幫和非工作幫的邊坡角、臺(tái)階高度、平臺(tái)寬度及臺(tái)階坡面角應(yīng)符合安全規(guī)程廠要求，影響邊坡的滑體采取 了有效的措施。 1．公路運(yùn)輸開拓 其主要特點(diǎn)：由于路線坡度大，轉(zhuǎn)彎半徑小，因而線路工程量少，基建時(shí)間短，基建投資少；便于采用分散排土場(chǎng)；機(jī)動(dòng)性靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可提高挖掘機(jī)效率 20％～ 30％ (與機(jī)車運(yùn)輸相比 )；深凹露天礦可減少基建剝離量和擴(kuò)幫量。用斜坡箕斗時(shí)，適用于大、中型山坡和深凹露天礦；斜坡道坡度一般在 30176。 我國金屬露天礦開采方式大體分為全境界 (不分期 )開采方式和分期開采方式兩大類。 (一 )穿孔設(shè)備 牙輪鉆機(jī)具有穿孔效率高，作業(yè)成本低，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，適應(yīng)各種硬度的礦巖穿孔作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今世界各國露天礦普遍使用的最先進(jìn)的穿孔設(shè)備。 潛孔鉆機(jī)機(jī)構(gòu)簡單，穿孔速度較快，設(shè)備價(jià)格較低。鉆機(jī)作業(yè)時(shí)平臺(tái)上禁止站人。 6．多排孔微差爆破法 近年來，隨著挖掘機(jī)斗容量和露天礦生產(chǎn)能力的急劇增大，要求露天礦的正常采掘爆破每次的爆破量也越 來越多。 (二 )露天開采對(duì)爆破工作的基本要求 (1)要有足夠的爆破儲(chǔ)藏量 露天開采中，為了保證挖掘機(jī)連續(xù)作業(yè)，要求工作面每次爆破的礦巖量，至少能滿足挖掘機(jī) 5～ 10天的采裝需要。光面爆破不同于預(yù)裂爆破的地方主要在起爆時(shí)間上。其他工藝過程，如穿孔爆破、運(yùn)輸、廢石排棄等，都是圍繞采裝工作展開的。采掘帶寬度是一次挖掘的寬度。 我國已能生產(chǎn)出十多種規(guī)格型號(hào)的前裝機(jī)。 (10)挖掘機(jī)工作時(shí)，其平衡裝置外型的垂直投影到階段坡底的水平距離 ， 應(yīng)不小于 1m。目前， 自 卸汽車和膠帶運(yùn)輸機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸方式，引起了人們的重視，并已推廣應(yīng)用。在采場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)面，則有用機(jī)動(dòng)車輛或其他運(yùn)輸設(shè)備來進(jìn)行運(yùn)輸。道路與鐵路交叉的道口宜采用正交叉形式，如受地形限制必須斜交時(shí)，其交角應(yīng)不小 于 45176。裝車后挖掘機(jī)司機(jī)或指揮人員發(fā)出信號(hào)，汽車才能駛出裝車地點(diǎn)。發(fā)生故障的線路，應(yīng)在故障區(qū)域兩端設(shè)停車信號(hào)，獨(dú)頭線路發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)在進(jìn)車端設(shè)停車信號(hào)，在故障排除和停車信號(hào)撤除前禁止列車在故障線路區(qū)域運(yùn)行。 斜坡牽引手拉車運(yùn)輸應(yīng)注 意下列安全事項(xiàng)： (1)斜坡道的位置要合理選擇，坡度不宜過大，一般不超過 15176。 (9)鋼絲繩牽引手拉車上下時(shí)，不準(zhǔn)帶人。機(jī)動(dòng)車輛卸礦時(shí)，應(yīng)有專人指揮。不同用途的臺(tái)階進(jìn)行組合形成了邊坡的結(jié)構(gòu)。 (2)楔體破壞 [圖 53(b)] 在邊坡巖體中有兩組或兩組以上結(jié)構(gòu)面與邊坡相交，將巖體相互交切成楔形體而發(fā)生破壞。三個(gè)要素的綜合作用決定了一次邊坡破壞過程可能造成的危害。 4．合理進(jìn)行爆破作業(yè)，減少爆破震動(dòng)對(duì)邊坡的影響 由于爆破作業(yè)產(chǎn)生的地震可以使巖體的節(jié)理張開，因此在接近邊坡地段盡量 不采用大規(guī)模的齊發(fā)爆破，可以采用微差爆破、預(yù)裂爆破、減震爆破等控制爆破技術(shù)，并嚴(yán)格控制同時(shí)爆破的炸藥量。邊坡移動(dòng)的觀測(cè)是指用儀器或簡易設(shè)備探測(cè)邊坡巖體的位移規(guī)律或其不穩(wěn)定性。對(duì)采場(chǎng)邊坡和臺(tái)階比較普遍的爆破破壞形式是后沖爆破、頂部龜裂、坡面巖石松動(dòng)。 (1)水平疏干孔 從邊坡打入水平或接近水平的疏干孔，對(duì)于降低裂 隙底部或潛在破壞面附近的水壓是有效的。采用任何加固方法都要進(jìn)行工程與經(jīng)濟(jì)分析，以論證加固的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 ， 此時(shí)錨桿的錨固力不僅給弱面提供一個(gè)摩擦阻力 pv，而且還提供向上抗滑力 ph，圖 54(c)所提供的抗滑力較圖 54(b)所提供的抗滑力更大。有 時(shí)也可以在噴射混凝土干料中加入鋼絲或玻璃纖維以提高其抗拉強(qiáng)度，這種混凝土叫鋼絲纖維補(bǔ)強(qiáng)混凝土。要使注漿能達(dá)到預(yù)期效果，注漿前必須準(zhǔn)確了解邊坡變形破壞的主滑面的深度及形狀，以便使注漿管下到滑面以下有利的位置。減震爆破服從的一般法則是抵抗線不超過孔距，通常采用抵抗線與孔距之比為 。 3．預(yù)裂。減震爆破是控制爆破中最經(jīng)濟(jì)的一種，因?yàn)樗s小了爆破孔距。 5．采用注漿法加固邊坡 它是在一定的壓力作用下通過注漿管，使?jié){液進(jìn)入邊坡巖體裂隙中。噴層的厚度一般約為 10cm。它有三種不同的錨固方向，從圖 54(a)中可看出，當(dāng)錨桿垂直于弱面時(shí)，錨桿僅給弱面提供一個(gè)摩擦阻力 p。一個(gè)給定 的邊坡，通常只需要一個(gè)或兩個(gè)水源疏干巷道。疏干系統(tǒng)的規(guī)模與欲疏干邊坡的規(guī)模有關(guān)，其效率與它穿過的巖體不連續(xù)面的數(shù)量有關(guān)。 (3)采用增大邊坡巖體強(qiáng)度和人工加固露天邊坡工程技術(shù) 普遍使用的方法有：擋土墻、抗滑樁、金屬錨桿、鋼 繩錨索以及壓力灌漿、噴射混凝土護(hù)坡和注漿防滲加固等。 (2)邊坡巖體構(gòu)造和邊坡移動(dòng)的觀測(cè) 巖體構(gòu)造主要指斷層、較大的節(jié)理等結(jié)構(gòu)面。 3．選用合理的開采順序和推進(jìn)方向 在生產(chǎn)過程中要堅(jiān)持從上到下的開采順序，堅(jiān)持打下向孔或傾斜炮孔，杜絕在作業(yè)臺(tái)階底部進(jìn)行掏底開采，避免邊坡形成傘檐狀和空洞。 ④ 巨型滑落：滑落的巖體體積一般在 100萬立方米以上。邊坡破壞的形式主要有崩落、散落、傾倒坍塌和滑動(dòng)等。這樣會(huì)使露天礦場(chǎng)的周邊形成階梯狀的臺(tái)階，多個(gè)臺(tái)階組成的斜坡稱為露天礦邊幫即露天礦邊 坡。 (3)放礦系統(tǒng)的操作室附近，要設(shè)安全信道，安全信道應(yīng)高出運(yùn)輸平硐，并避開放礦口，以防跑礦。重車提到坡頂，要待車停穩(wěn)后才能摘鉤。 4．斜坡牽引手拉車運(yùn)輸?shù)陌踩芾? 斜坡牽引手拉車運(yùn)輸是在斜坡道的上部，用小卷揚(yáng)機(jī)或爬坡機(jī) (無極繩絞車 )的鋼絲繩牽引或下放裝有礦石的手拉 (推 )車，而手拉車的方向往往是靠駕車人扶把控制的。采取溜放方式調(diào)車時(shí)，必須有相應(yīng)的安全制動(dòng)措施。通向裝卸點(diǎn)的道路坡度較大時(shí) (大于 10％ )，不準(zhǔn)倒車行駛裝卸地點(diǎn)，以防發(fā)生意外。山坡填方的彎道、坡度較大的填方地段以及高堤路基路段外側(cè)應(yīng)設(shè)置護(hù)欄、擋車墻等。這種運(yùn)輸方式投資少，設(shè)備簡單，使用方便，但運(yùn)輸能力低，僅適用于短距小坡度提升的小采礦場(chǎng)。 在道路運(yùn)輸方式中，自卸汽車運(yùn)輸在國內(nèi)外獲得了廣泛應(yīng)用，并會(huì)有繼續(xù)發(fā)展而取代鐵路或其他運(yùn)輸方式的趨勢(shì)，已經(jīng)成為露天礦開采技術(shù)的主要發(fā)展方向。 (8)兩臺(tái)以上的挖掘機(jī)在同一平臺(tái)上作業(yè)時(shí)，挖掘機(jī)的間距在汽車運(yùn)輸時(shí)，不得小于其最大挖掘半徑的 3倍，且不得小于 50m；機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，不得小于兩列列車的長度。臺(tái)階過高，作業(yè)不安全；過低，設(shè)備生產(chǎn)能力低。松動(dòng)爆堆的巖石，爆堆高度可為最大挖掘高度的 ～ 。 (6)嚴(yán)格按照盲炮處理的各項(xiàng)規(guī)定處理盲炮。由于有這條預(yù)裂縫將采掘帶和邊坡分離開來，隨后采掘爆破的地震波在裂縫面上將產(chǎn)生較強(qiáng)的反射，使透過它的地震波大為減弱，從而保護(hù)了邊坡。對(duì)于采用鐵路運(yùn)輸?shù)牡V山，爆破前可以不拆道，從而提高采裝、運(yùn)輸設(shè)備效率。 5．外復(fù)爆破法 用于二次破碎和根底處理等。牙輪鉆機(jī)嚴(yán)禁套孔和打斜孔。因此，在潛孔鉆機(jī)鑿巖時(shí)， 沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)和排粉等過程是同時(shí)完成的。在國外，絕大部分露天礦山廣泛使用牙輪鉆。 70年代以后，設(shè)計(jì)和可行性研究中提出了在分期過渡開采采用陡幫擴(kuò)幫新工藝和擴(kuò)幫開采 (多分期開采 )新工藝。 ～ 25176。開拓方式的選擇正確與否直接影響礦山基建工程量、基建投資、投產(chǎn)與達(dá)產(chǎn)時(shí)間、礦山 生產(chǎn)能力、生產(chǎn)成本等重要指標(biāo)。 (6)階段構(gòu)成的安全問題 由于露天礦階段構(gòu)成要素在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中選擇不當(dāng)，邊坡存在安全隱患和引發(fā)事故。其單位可用噸／噸、立方米／立方米 (或噸／立方米 )表示。 安全平臺(tái) (見圖 52中的 2)是用作緩沖和阻截滑落的巖石，同時(shí)還用作減緩最終 幫坡角，以保證最終邊幫的穩(wěn)定性和下部水平的工作安全。由結(jié)束開采工作的臺(tái)階平臺(tái)、坡面和出入溝組成的露天采場(chǎng)的四周表面稱為露天礦場(chǎng)的非工作幫或最終 邊幫 (見圖 52中的 AC、 BF)。 我國今后露天開采技術(shù)的發(fā)展方向是開采規(guī)模大型化、工藝設(shè)備大型化、工藝連續(xù)化和半連續(xù)化、開拓方式多樣化和強(qiáng)化開采，并且擴(kuò)大電子計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)工程等學(xué)科在露天礦設(shè)計(jì)、規(guī)劃和生產(chǎn)中的應(yīng)用．便于選擇最優(yōu)方案，并使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。 露天礦開拓的核心問題是運(yùn)輸方式。一般礦石損失率為 3％～ 5％，貧化率為 5％～ 8％。而冶金輔助原料礦山和建筑材料礦山全部采用露天開采。如嚴(yán)寒、冰雪、酷熱和暴雨等對(duì)露天開采有一定影響。這種挖掘機(jī)對(duì)大型露天礦來說，規(guī)