甘肃镜铁山铁矿开采爆破振动影响评价

评价甘肃镜铁山铁矿开采对周边保护对象的影响，并提出减少影响的控制措施，为国内矿山行业提供借鉴和参考。评价结果表

明，镜铁山铁矿开采爆破引起的振动不会对周边保护对象产生明显的干扰影响，在采取相应振动控制措施的前提下，项目建设

可行。关键词：矿山开采；爆破振动；影响评价中图分类号：TD92& 9； TD463

文献标志码：A 文章编号：1005-78 （2019） 05-0103-03Evaluation of blasting vibration in Jingtieshan iron mine，Gansu ProvinceCHU Zheng(BGRIMM Technology Group, Beijing 100160, China)Abstract: Vibration effect in the process of mining blasting has become one of the environmental problems that mining industry pays close attention to nowadays. In this paper, the blasting vibration prediction

model is used to evaluate the impact of Jingtieshan Iron Mine on the surrounding protected objects9 and

control measures to reduce the impact are put forward to provide reference for the domestic mining

industry. The evaluation results show that the vibration caused by mining blasting in Jingtieshan Iron Mine will not cause obvious interference to the surrounding protected objects. On the premise of adopting

corresponding vibration control measures, the project construction is feasible.Key words:mining； blasting vibration； impact assessment随着爆破工程技术的广泛应用，矿山资源开发 过程中由于爆破振动对周边保护对象产生的影响已

定量分析矿山开采对周边保护对象的影响。经越来越受到关注。炸药在岩石中爆破形成应力 波，在极短的时间里由爆炸中心向周围传播，在一 定范围内对周围的环境、建（构）筑物、设施和居

民等保护对象产生影响爆破振动对岩体、建构

1 矿山与区域概况镜铁山铁矿位于青海、甘肃交界处的甘肃省张掖 市肃南裕固族自治县祁丰乡境内，位于东经98°03\\

北纬39°22\\北距嘉峪关市55 km,东北距酒泉市

60 km,交通运输方便。镜铁山铁矿是甘肃酒钢集

筑物的破坏程度，主要与岩体或建筑物的性质、爆

破能量、炸药性质、药包结构形式，以及距爆破源

团最主要的铁矿石原料基地，该矿山由桦树沟和黑

沟两个矿区组成，黑沟矿区位于桦树沟矿区东南

的远近等因素相关。因此，矿山开采前开展爆破振

动影响评价具有十分重要的意义SA本文以甘肃

镜铁山铁矿作为评价对象，采用爆破振动预测模式收稿日期：2019-05-23作者简介:初征，高级工程师，硕士，主要研究方向为环境影响

侧，相距约2.3 km。桦树沟矿区采用地下开采方 式，采矿方法采用无底柱分段崩落法。采出矿石送 酒钢集团冶金厂区选烧厂。黑沟矿区采用山坡露天开采方式，以9号勘探

评价、有色金属行业排污许可研究。线为界，分I期、II期两个采场。正常生产时采用

・104・冶多排孔毫秒微差爆破技术，爆破后，矿石由电铲铲 K、a—与爆源点至计算保护对象间地形、地质条

装，自卸车运输。件有关的系数和衰减指数。2)预测参数选取2 爆破振动影响评价1)预测模式矿山开采爆破采用中深孔爆破，爆破参数见表

lo《爆破安全规程》规定了爆破振动安全允许标

根据《爆破安全规程》(GB6722 —2014)^], 爆破振动安全允许距离按式(1)计算。R = ｛寻｝ • Qy

(1)准，见表2。表1爆破参数一览表Table 1 List of blasting parameters钻孔直径/排间距/孔间距/装药量/式中：R—爆破振动安全允许距离，m； Q一

炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段

矿区mm76m2. 26〜6. 5m2. 2〜2. 4kg360桦树沟矿区黑沟矿区药量，kg,根据镜铁山矿运营实际，桦树沟井下作

250 (4)7 〜7. 55 000业取值360 kg；黑沟露天作业取值5 000 kg； V—保

护对象所在地质点振动安全允许速度，cm/ s；表2爆破振动安全允许标准Table 2 Permissible standard for blasting vibration safety序号保护对象类别 一安全允许质点振动速度V/ (cm • s 1)f<10 Hz10 Hz50 Hz0. 9 〜1. 52. 5 〜3. 01土窑洞、土坯房、毛石房屋一般民用建筑物0. 15 〜0. 452341. 5 〜2. 02. 5 〜3. 50. 1 〜0. 20. 5 〜0. 6工业和商业建筑物一般古建筑与古迹运行中的水电站及发电厂中心控制室设备水工隧洞4. 2〜5. 00. 3 〜0. 50. 7 〜0. 90. 2 〜0. 30. 6 〜0. 78〜1012 〜15567〜810 〜1210 〜1515 〜207交通隧道矿山巷道1015 〜185〜91. 5 〜2. 03. 0〜4. 07. 0〜& 018 〜258〜122. 0〜2. 520 〜3010 〜152. 5 〜3. 05. 0〜7. 0永久性岩石高边坡新浇大体积混凝土(C20)：龄期：初凝〜3 d龄期：3 d〜7 d龄期：7d〜28d4. 0〜5. 0& 0 〜10. 010. 0 〜12备注：1、表中质点振动速度为三分量中的最大值；振动频率为主振频率。2、频率范围根据现场实测波形确定或按如下数据选取：爾室爆破f<20 Hz；露天深孔爆破f=10~60 Hz；露天浅孔爆破f=40~100Hz；地下深孔爆破f=30~100 Hz；地下浅孔爆破f=60~300 Hzo3、爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。根据现场勘查，项目周边最近居民区距矿区约 20 km,因此本项目爆破保护对象主要为一般砖

矿区内地层主要为蓟县系镜铁山群下岩组各种 千枚岩，该组共分八层，自下而上分别为Zjxinl-1

房、非抗震的大型砌块建筑物。深孔爆破主振频率 〜Zjxinl — 8,其中 Zjxinl — 7 为铁矿层，Zjxinl — 8

为10〜60 Hz,按照表2选取保护对象安全允许振 速，计算时取18 cm/so爆区不同岩性的K、q值见表3。表3爆区不同岩性的K、aTable 3 K, a of different lithologies in explosion zone岩性坚硬岩石和Zjxinl-6分别为矿体直接顶底板围岩。其顶板岩

性为含白云石结核石英绢云母千枚岩ph (b),底板

围岩为绿泥石绢云母千枚岩ph (g),为坚硬和半

坚硬岩石，稳定性较好，取K = 150, a=1.4o3)预测结果及分析aK50 〜150影响爆破安全距离的主要因素是爆破使用的一

1. 3 〜1. 51. 5 〜1. 81. 8〜2. 0次炸药量。矿山开采采用微差爆破，桦树沟矿区最 大一段装药量为360 kg,黑沟矿区最大一段装药 量为5 000 kg,计算结果见表4,矿山巷道爆破振中硬岩石150〜250250〜350软岩石初征：甘肃镜铁山铁矿开采爆破振动影响评价・105・动安全允许距离为32. 35 m； 一般民用建筑爆破振 动安全允许距离为318. 5 mo表4爆破安全距离计算Table 4 Calculation of blasting safety distance计算条件安全允许距离保护对象

一Q/kgV/ (cm • s_1)矿山巷道3600一般民用建筑5 0002. 5经计算，本项目桦树沟矿区井下开采爆破振动

安全允许距离为32.35 mo据大量试验研究，在总

装药量及其他条件相同情况下，深孔微差爆破技术

是当前既提高爆破效果又有利于环境保护的爆破方

法，微差起爆的振动强度要比齐发爆破降低1/3〜

2/3。本项目周边最近居民区距矿区约20 km,采

场爆炸源距离地表最近的居民住户远远超过爆破振 动安全允许距离32.35 m,因此项目采用微差爆破

对周围的环境及建筑的影响很小。3 爆破振动控制措施为了降低矿山开采过程中爆破振动对周边环境

的影响，评价建议采取以下控制措施：1) 严格控制单次爆破药量，通过现场测试和

长期实践来确定最优的炸药单耗；2) 设计时要选取合适的孔网参数，炮孔密集

系数要尽量大于1,采用孔内间隔装药；3) 尽可能选用低爆速、低威力的炸药；爆破

采用微差控制爆破技术，减少一次爆破炸药量；4) 为了控制邻近爆破点的建筑物、地下管道、

电缆不受爆破和塌落振动的影响，在爆破体和被保 护对象之间可以开挖减振沟，减振沟槽应注意防止 充水，否则起不到降振效果；5) 需要多次进行爆破作业时，应从确保安全

的一次起爆药量开始试爆，逐步增加到安全允许药

量，并按允许药量控制一次爆破规模；6) 在地形复杂地区进行爆破时，应进行必要

的爆破振动检测，以确保被保护对象的安全。KaR/m1501. 432. 351501. 431& 504 结论本文采用爆破振动预测模式定量分析甘肃镜铁

山铁矿开采对周边保护对象的影响。结果表明，矿

山巷道爆破振动安全允许距离为32. 35 m； 一般民

用建筑爆破振动安全允许距离为318. 5 mo本项目 周边最近居民区距矿区约20 km,采场爆炸源距离

地表最近居民区远远超过爆破振动安全允许距离 32.35 m,采用微差爆破对周围的保护对象影响很

小，爆破振动不会对周边环境造成较大的干扰。参考文献[1] 胡辉，李祥龙，石晨晨，等.爆破振动对临近建筑物

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