露天鉆孔爆破(x培訓)

1、第第7章章 露露 天天 爆爆 破破 爆破的部位在露天，相對于地下開挖與開采 有效的爆破基本方法：按照藥室形狀分為鉆孔爆破和硐室爆破兩大類。 爆破方法的選用取決于工程規(guī)模、開挖強度和施工條件。 一些概念的回顧 爆破-一種極其重要的工程手段 在冶金、鐵道、交通、化工、煤炭、建材、石油、水利水電等行業(yè)的應用。 對加速人類文明進程起到了的巨大的不可替代的作用炸藥：一類能夠產(chǎn)生爆炸反應的化學物品爆炸：化學反應的三個特征 （1）反應高速度 （2）放熱反應 （3）產(chǎn)生大量的氣體 有高溫高壓的特征：數(shù)千0C，上萬Mpa爆破：高溫高壓氣體劇烈作用于周圍介質(zhì)，產(chǎn)生破碎、壓縮、拋擲等力學效應，實現(xiàn)工程目的； 爆破荷

2、載的特點與介質(zhì)受力變形破壞的動力學性質(zhì)81:0.251:0.251297.931288.508383901290.000.8 0.7 0.7 0.81282.002.01.06.00.576MS8MS12MS10MS14MS18MS16MS22MS26MS24MS30MS34MS32MS38MS42MS40MS39MS43MS41MS31MS35MS33MS23MS27MS25MS19MS17MS9MS13MS11MS15背水側迎水側1298.43起爆器電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管MS44MS45MS21MS29MS37MS45MS44MS36MS28MS20MS21MS29MS37MS45

3、MS44MS36MS28MS20MS21MS29MS37MS45MS44MS36MS28MS20MS21MS29MS37MS45MS44MS36MS28MS20MS21MS29MS37MS45MS44MS36MS28MS20電雷管MS7導爆索電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管導爆索MS20MS28MS36MS44MS45MS37MS29MS211290MS6電雷管電雷管電雷管電雷管電雷管MS5MS4MS3MS2MS1 爆破漏斗的幾何特征參數(shù)： （1）藥包中心至臨空面的最短距離- 最小抵抗線長度W， （2）爆破漏斗底半徑r， （3）爆破破壞半徑R， （4）可見漏斗深度P

4、， （5）拋擲距離L。 爆破漏斗的幾何特征反映了藥包重量和埋深的關系，反映了爆破作用的影響范圍。 爆破作用指數(shù)n（=r/w）: 反映爆破漏斗的幾何特征，它是爆破設計中最重要的參數(shù)。 根據(jù)n值大小對工程應用中的爆破分類 （1）當n1即r=W時，稱為標準拋擲爆破； （2）當n1即rW時，稱為加強拋擲爆破； （3）當 0.75n1時，稱為減弱拋擲爆破； （4）當n0.75時，稱為松動爆破。裝藥量的體積公式原理爆破的體積（方量）與用藥量成線性正比單位耗藥量概念（kg/m3） 單個集中藥包，其裝藥量計算Q=KW3f(n)K規(guī)定條件下的標準拋擲爆破的單位耗藥量；W最小抵抗線長度，m；f（n）爆破作用指數(shù)函

5、數(shù)。 標準拋擲爆破：f（n）=1； 加強拋擲爆破：f（n）=0.40.6n3； 減弱拋擲爆破：f（n）= 松動爆破：f（n）=n3。 延長藥包-鉆孔裝藥條件下的裝藥量計算方法3)734(n 鉆孔爆破-爆破開挖與開采的主流 鉆孔設備 露天鉆孔爆破：深孔與淺孔的區(qū)別 淺孔爆破：孔徑小于75mm，孔深小于5m 深孔爆破：孔徑大于75mm，孔深超過5m 在開挖輪廓線上，為了獲得平整的輪廓面、控制超欠挖和減少爆破對保留巖體的損傷，采用預裂和光面爆破等技術，即巖石輪廓控制爆破技術 淺孔爆破: 有利于控制開挖面的形狀和規(guī)格，使用的鉆孔機具較簡單，操作方便；缺點是勞動生產(chǎn)率較低，無法適應大規(guī)模爆破的需要。淺孔

6、爆破大量應用于地下工程開挖、露天工程的中小型料場開采、小型路塹、基礎分層開挖以及城市建筑物的控制爆破。 深孔爆破: 適用料場和基坑邊坡路塹的大規(guī)模、高強度開挖。 為了取得較好的爆破效率，多數(shù)情況下，鉆孔爆破以臺階或梯段形式出現(xiàn)，充分利用天然臨空面或創(chuàng)造更多的臨空面。在有至少兩個臨空面的臺階上以合理布置炮孔 深孔臺階爆破與淺孔臺階爆破 工程爆破需達到的目的：（1）有效的破碎 （2）設計的開挖輪廓 （3）有害效應的控制 一、臺階要素 綜合地質(zhì)與巖性、開挖強度、鉆孔、裝碴和運輸設備性能及合理配套等條件確定。一般為616m，以812 m居多。 二、鉆孔型式 垂直深孔與傾斜深孔，比較其優(yōu)缺點鉆孔分為垂直

7、孔和傾斜孔。見p225.表7-1 傾斜孔的優(yōu)點是由于炮孔與臨空面平行，使得爆破過程全孔所受的抗力均勻，爆后巖塊均勻，底部殘埂少，爆堆形狀易于控制，有利于提高出碴裝載機的效率；同時保持一定的臺階坡面角，也有利于保持坡面的穩(wěn)定。其缺點是傾斜孔鉆孔技術要求高，鉆孔效率低，裝藥過程易堵孔。 三、布孔方式: 有單排與多排；多排分方形、矩形、三角形。形成孔網(wǎng)參數(shù)，三角形更有利于爆破能量均勻分布。見圖7-3 深孔臺階爆破鉆爆參數(shù) 1）鉆孔直徑d 鉆機類型、臺階高度及巖石性質(zhì)。 國內(nèi)規(guī)格：水工基礎，一般不超過150 mm；在臨近建基面、設計邊坡輪廓處，孔徑一般不大于110 mm。大型金屬礦達到300mm. 2

8、）孔深L與超鉆深度h 超鉆的作用在于克服底盤阻力，避免殘埂，獲得符合設計標高且較平整的底盤。 考慮鉆孔傾斜角 3）底盤抵抗線W1 指炮孔中心線至臺階坡腳的水平距離按安全作業(yè)條件：W1Hcot+B; 按臺階高度與孔徑；按每孔裝藥條件（巴隆公式）；W1=HDd/150, D巖石硬度系數(shù)（0.460.56）， 高度影響系數(shù)（10.42）,10m =1， 15m =0.74, 20m =0.6 4）孔距a和排距b 孔網(wǎng)參數(shù),同排 a=m W1 ,m密集系數(shù) 多排，b,合理的炮孔負擔面積S。 孔網(wǎng)參數(shù)的重要性: 反映鉆孔經(jīng)濟合理性和爆破破碎效果（塊度）的控制性因素(見論文) 寬孔距小抵抗線布孔 5）堵塞

9、長度L1 堵塞長度與質(zhì)量， 確保爆破能量在鉆孔內(nèi)的充分作用 不良堵塞的安全危害， L1=(0.71)W L1=（2030）d L1=（0.20.4）L 6) 單位耗藥量 標準單耗K，松動爆破q-kg/m3 7) 單孔藥量Q Q=qxV =? V =axb(或w1) xH q深孔臺階爆破單耗， q的大體范圍為：軟巖0.150.3kg/m3,中硬巖0.30.45kg/m3,硬巖0.450.6kg/m3 藥量平衡原理：每個炮孔爆除其所承擔的一定體積巖石所需的藥量必須與最佳堵塞條件下孔內(nèi)所裝入的藥量相等。 Q=d2L0e /4 , L0_滿足堵塞長度后的裝藥長度 一個鉆孔允許的最多裝藥量，可以通過調(diào)整

10、孔網(wǎng)參數(shù)來平衡。 起爆網(wǎng)路的設計 微差起爆網(wǎng)路的基本作用： （1）為后續(xù)炮孔形成臨空面 （2）按允許的單響藥量起爆，實現(xiàn)爆破振動的控制 起爆方式 微差間隔時間T： 在時序上確保臨空面的形成和避免爆破振動波的疊加，深孔臺階爆破最好控制在50ms; 高精度等間隔雷管和電子數(shù)碼雷管形成的起爆網(wǎng)路的應用 微差延期的方式：孔內(nèi)延期、孔外延期、內(nèi)外組合延期，接力起爆網(wǎng)路的設計 網(wǎng)路的超前破壞預防：飛石、空氣沖擊波和爆破震動對網(wǎng)路的影響81:0.251:0.251297.931288.508383901290.000.8 0.7 0.7 0.81282.002.01.06.00.576 改善深孔爆破效果的技

11、術措施 爆破要求：巖塊均勻，大塊率低；形成的臺階面平整，不留殘埂；較高的鉆孔延米爆落量和較低的炸藥單耗。改善深孔爆破效果的主要措施 l）合理利用或創(chuàng)造人工自由面 實踐證明，充分利用多面臨空的地形，或人工創(chuàng)造多面臨空的自由面，有利于降低爆破單位耗藥量。適當增加梯段高度或采用斜孔爆破，均有利于提高爆破效率。斜孔爆破后邊坡穩(wěn)定，塊度均勻，還有利于提高裝碴效率。 2）改善裝藥結構 單一的連續(xù)裝藥，藥包往往處于底部、孔口不裝藥段較長，導致大塊的產(chǎn)生。采用分段裝藥可有效降低大塊率；采用混合裝藥方式，即在孔底裝高威力炸藥、上部裝普通炸藥，有利于減少超鉆深度；在國內(nèi)外礦山部門采用的空氣間隔裝藥爆破技術也證明是

12、一種改善爆破破碎效果、提高爆炸能量利用率的有效方法 。 3）優(yōu)化起爆網(wǎng)路 優(yōu)化起爆網(wǎng)路對提高爆破效果，減輕爆破震動危害起著十分重要的作用。選擇合理的起爆順序和微差間隔時間對于增加藥包爆破自由面，促使爆破巖塊相互撞擊以減小塊度，防止爆破公害具有十分重要的作用。 4）采用微差擠壓爆破 微差擠壓爆破是指爆破工作面前留有碴堆的微差爆破。由于留有碴堆，從而促使爆巖在運動過程中相互碰撞，前后擠壓，獲得進一步破碎，改善了爆破效果。微差擠壓爆破可用于料場開挖及工作面小，開挖區(qū)狹長的如溢洪道、渠道開挖等。它可以使鉆孔和出碴作業(yè)互不干擾，平行連續(xù)作業(yè)，從而提高工作效率。 5） 保證堵塞長度和堵塞質(zhì)量 實踐證明，當

13、其它條件相同時，堵塞良好的爆破效果及能量利用率較堵塞不良的場合可以大幅提高。h=6.008.00m導 爆 管 及 導 爆 索導 爆 管 及 導 爆 索b=1.80 2.20m1.2堵 塞 長 度軟 弱 夾 層裝 藥 長 度3.41.23.4 大區(qū)多排孔毫秒延期爆破技術 寬孔距小抵抗線毫秒延期爆破技術 露天礦高臺階拋擲爆破大壩石料開挖爆破試驗參數(shù)試驗序號1234布孔方式三角形三角形三角形三角形排數(shù)6855抵抗線(m)22.542.5孔距(m)4.5566排距(m)2222.5孔深(m)9999裝藥結構分層分層連續(xù)連續(xù)堵塞長度(m)3.52.53.5433.5起爆方式排間微差排間微差排間微差排間微

14、差雷管段別4151861028炸藥單耗(kg/m3)0.850.750.6060.645試驗結果炸藥單耗(kg/m3)0.850.750.6060.645延米爆破方量(m3)9.1410.1212.0615.77超徑率(%)6.03.86.42.1 設計作業(yè)： 沿海某大型熱電廠目前正在實施電廠擴建工程（2660MW級）的施工，其中設計布置的粉煤灰?guī)觳课挥幸煌怀龅孛娴男∩桨?，需采用爆破方法將其開挖平整，以便作為粉煤灰?guī)斓幕A。該小山包大體呈不規(guī)則的長方形（見圖1），其高程在5.715.4m，需開挖的巖石體最大高差約10m，最大長度70m，最大寬度45m，爆破開挖的巖石方量約2.6萬m3。 該山包巖體為中微風化及微風化的花崗巖，普氏系數(shù)f約為810。爆破區(qū)鄰近正在運行的電廠相關建筑物及重要設施，其中距脫硫集控樓僅80m，有較嚴格的振動安全控制要求。在爆破試驗成果的基礎上，設計要求控制的最大單響藥量為70kg，并要求在開挖邊緣（見圖示）進行預裂爆破，以實現(xiàn)降低爆破振動和取得平整開挖邊界的目的。 7.2 露天淺孔臺階爆破 宜分成數(shù)級臺階施工。沿寬度布置3-4排。平面上采用矩形或梅花形