第十章-露天深孔爆破

主要內(nèi)容第十章露天深孔爆破

10.1露天深孔布置及爆破參數(shù)確定10.2多排孔微差爆破10.3多排孔微差擠壓爆破10.4預(yù)裂爆破、光面爆破和緩沖爆破10.5露天深孔爆破效果的評價

第一節(jié)露天深孔布置及爆破參數(shù)的確定臺階爆破是工作面以臺階形式推進的爆破方法。臺階爆破（補充）孔深大于5m的鉆孔稱為深孔。反之，則稱為淺孔。

臺階要素（深孔布置）

Wd為前排鉆孔的底盤抵抗線。

是自炮孔中心至坡底線的最短距離；

L為鉆孔深度

lc為裝藥長度

ld為堵塞長度；

h為超深

b為排距；

B為在臺階面上從鉆孔中心至坡頂線的安全距離。

1、鉆孔形式露天深孔布置H—臺階高度；h—超深；Wd—底盤抵抗線；ld—堵塞長度；b—排距

與垂直深孔相比，傾斜深孔有以下優(yōu)點：1、抵抗線較小且均勻，礦巖破碎質(zhì)量好，不產(chǎn)生或少產(chǎn)生根底。2、易于控制爆堆的高度，有利于提高采裝效率。3、易于保持臺階坡面角和坡面的平整，減少突懸部分和裂縫。4、穿孔設(shè)備和臺階坡頂線之間的距離較大，設(shè)備與人員比較安全。布孔方式（1）深孔布置方式a—單排布孔；b—方形布孔；c—矩形布孔；d—三角形布孔布孔方式有單排布孔和多排布孔兩種。多排布孔又分為方形、矩形及三角形（梅花形）三種。

半壁路塹布孔a—傾斜孔；b—垂直孔；c—分層布孔一、深孔臺階平面布孔方式布孔方式（2）復(fù)線擴建路塹開挖法

單線全路塹分層開挖法二、全路塹開挖布孔方式

2、爆破參數(shù)的確定(1).

孔徑(6).

單位炸藥消耗量

(2).孔深與超深(3).

底盤抵抗線

(5).

堵塞長度

(4).孔距和排距

爆破參數(shù)1）根據(jù)鉆孔作業(yè)的安全條件2）按臺階高度和孔徑計算3）按每孔裝藥條件(巴隆公式)1.炮孔直徑：一般是由鉆孔設(shè)備決定，過去大多是150-200mm，現(xiàn)在大多采用250-310mm孔徑。2.孔深和超深：孔深為臺階深度和超深確定。而超深是由經(jīng)驗確定，經(jīng)驗公式有

Hc=(0.15--0.3）Wd或Hc=（10--15）d底盤抵抗線：炮孔中心至臺階坡底線的水平距離。一般由經(jīng)驗取值：Wd=(0.6-0.9）H；但同時需要滿足兩個條件：

1.滿足臺階上部工作面的要求，即公式：Wd≥Hcota+B；

2.滿足裝藥量的要求--抵抗線過大的時候同樣的裝藥量無法對底部巖石進行良好爆破，參考公式：底盤抵抗線常用取值范圍：爆破方式炮孔直徑底盤抵抗線清渣爆破2006-10m2507-12m31011-13m擠壓爆破2004.5-7.5m2505-11m3107-12m孔距a和排距b：1.a、b乘積等于1300-1350倍單孔斷面面積；2.a=mb，m是炮孔密集系數(shù)，傳統(tǒng)理論認(rèn)為取值0.8-1.4之間，而目實踐經(jīng)驗前取值可增加到4-6之間，但不宜小于0.6。就是說孔距可以適當(dāng)大一些，排距應(yīng)當(dāng)小一些。填塞長度：經(jīng)驗取值一般為孔徑的16-32倍。單孔裝藥量：按照單孔破巖體積計算為：

Q=qaHWd或Q=qmHWd2（此處mxWd=a），Wd作為底盤抵抗線，與炮孔的排距取值應(yīng)接近。同時，單孔裝藥量應(yīng)滿足單孔能夠容納藥量的要求，即公式：式中為裝藥密度（略小于炸藥密度）。注：多排孔逐排爆破時，由于后排受夾制作用，在計算時，通常從第二排起，各排裝藥量應(yīng)有所增加。ρ單位炸藥消耗量（單耗）：取決于多種因素包括1.巖石的可爆性；2.炸藥的威力；3.要求的破碎效果等。一般仍依靠經(jīng)驗取值。巖石堅固性系數(shù)（普氏系數(shù)）2-345-68101520典型巖石頁巖、凍土砂巖、石灰?guī)r鐵礦黃鐵礦花崗巖、堅固的鐵礦石很堅固的花崗巖最堅固的石英巖、玄武巖單耗q/kg.m-30.290.450.50.560.62-0.680.730.793、裝藥結(jié)構(gòu)分段裝藥孔底間隔裝藥混合裝藥連續(xù)裝藥

1－堵塞

2－炸藥

3－空氣

分段裝藥孔底間隔裝藥

1－堵塞

2－炸藥

3－空氣

裝藥結(jié)構(gòu)混裝炸藥車的主要優(yōu)點：1.生產(chǎn)工藝簡單，現(xiàn)場使用方便，裝藥效率高；2.同一臺混裝炸藥車可以生產(chǎn)幾種類型的炸藥，且可以調(diào)節(jié)密度；3、生產(chǎn)安全可靠，炸藥性能穩(wěn)定；4、生產(chǎn)成本低；5、大區(qū)爆破可以預(yù)裝藥；6、節(jié)省加工廠和庫房面積。

第二節(jié)多排孔微差爆破

毫秒爆破是指相鄰炮孔或排間孔以及深孔內(nèi)以毫秒級的時間間隔順序起爆的一種爆破技術(shù)。

毫秒爆破A增強輔助破碎作用，提高破碎質(zhì)量。

B炮孔間應(yīng)力迭加作用減弱，減少地震效應(yīng)。

C防止爆炸氣體過早泄氣，提高炸藥能量利用率。

D增大爆破漏斗角，形成弧形自由面，為巖石受拉伸破壞創(chuàng)造有利條件，一次起爆量較大。寬孔距、小抵抗線爆破機理1、微差間隔時間的確定：

鞍山本溪礦區(qū)的爆破經(jīng)驗：排間微差爆破時，

△t=25-75ms為宜。松動爆破、自由面暴露充分、孔網(wǎng)參數(shù)小時，

取小值，反之，取最大值。

2、微差爆破的起爆方式和順序

起爆形式『1』（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆

排間順序起爆a—排間全區(qū)順序起爆；b—排間分區(qū)順序起爆

起爆順序『2』排間奇偶式順序起爆

（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆起爆順序『3』波浪式順序起爆a—小波浪式；b—大波浪式（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆

起爆順序『4』

V字形順序起爆

（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆起爆順序『5』梯形順序起爆（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆起爆順序『6』

對角線順序起爆

（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆起爆順序『7』徑向順序起爆

（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆

起爆順序『8』組合式順序起爆（1）排間順序起爆（2）排間奇偶式順序起爆（3）波浪式順序起爆（4）V字形順序起爆（5）梯形順序起爆（6）對角線順序起爆（7）徑向順序起爆（8）組合式順序起爆（9）孔間微差起爆（10）孔內(nèi)微差起爆3、分段間隔裝藥

----降低大塊產(chǎn)出率和根底率措施

孔內(nèi)微差爆破

大塊的標(biāo)準(zhǔn)主要取決于鏟裝設(shè)備和初始破碎設(shè)備的型號和尺寸，因此，其標(biāo)準(zhǔn)的制定是因地因時而異的。（1）產(chǎn)生部位和原因分析。（2）降低大塊率，根底率的措施a.

正確的設(shè)計b.

嚴(yán)格的施工c.

科學(xué)的管理

在臺階高度小于15m時一般為兩段裝藥為宜，中間用空氣或填塞料隔開。分段過多，裝藥和起爆網(wǎng)路過于復(fù)雜。孔內(nèi)下部一段裝藥量為裝藥總量的17%-35%，礦巖堅固時取大值。***炮孔頂?shù)撞靠諝忾g隔裝藥***炮孔底部水介質(zhì)間隔裝藥提高炸藥利用率，加強巖石破碎。

第三節(jié)多排孔微差擠壓爆破

1、擠壓爆破作用原理：1）利用渣堆阻力延緩巖體的運動和內(nèi)部裂縫張開的時間，從而延長爆炸氣體的靜壓作用時間；2）利用運動巖塊的碰撞作用，使動能轉(zhuǎn)化為破碎功，進行輔助破碎。2、多排孔微差擠壓爆破的優(yōu)點：1）爆堆集中整齊，根底很少；2）塊度較小，爆破質(zhì)量好；3）個別飛石飛散距離??；4）能貯存大量已爆礦巖，有利于均衡生產(chǎn)。

3、擠壓爆破參數(shù)：1）留碴厚度：2-4m減少炸藥單耗；4-6m減少第一排孔大塊率；10-20m全面提高技術(shù)經(jīng)濟效果。2）一次爆破的排數(shù)：不少于3-4根，不大于7排為宜。3）第一排炮孔的抵抗線適當(dāng)減小，并相應(yīng)增大超深。4）微差間隔時間比自由空間爆破的微差間隔時間增加30%-60%。5）各排孔藥量遞增系數(shù)：第一排炮孔比普通微差爆破可增加藥量10%-20%，中間各排可不必一次增加藥量，最后一排可增加藥量10%-20%。CAB地下深孔擠壓爆破

露天礦擠壓爆破

露天臺階壓碴爆破—波阻抗；—壓碴厚度；—底盤抵抗線露天礦擠壓爆破兩種布孔方式三角形排列，斜線起爆

矩形排列，V形起爆第四節(jié)預(yù)裂爆破、光面爆破和緩沖爆破預(yù)裂爆破

沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之前起爆，從而在爆區(qū)與保留區(qū)之間形成預(yù)裂縫，以減弱主爆區(qū)爆破時對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破技術(shù)，稱為預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破參數(shù)的確定：1.炮孔直徑：一般孔徑取110-150mm之間，牙輪鉆機時孔徑為250mm。一般情況下孔徑取較小值時，孔痕率越高，效果較好。2.不耦合系數(shù)：炮孔直徑和藥包直徑之比。預(yù)裂爆破時不耦合系數(shù)取2-5為宜。孔距大、巖石抗壓強度大時，不耦合系數(shù)取小值。

3、線裝藥系數(shù)：kg/m，根據(jù)巖石的極限抗壓強度、炮孔半徑和炮孔間距采用經(jīng)驗公式計算：當(dāng)要求孔壁不損壞時：當(dāng)保證形成貫通相鄰炮孔裂縫時：若根據(jù)實際條件已知巖石極限抗壓強度和預(yù)裂孔半徑則可以根據(jù)上式，求出孔間距。4.孔距：可根據(jù)上述公式求出，也可以根據(jù)經(jīng)驗選取，一般為孔徑d的10-14倍。5.預(yù)裂孔孔深：不留根底、不破壞臺階底部巖石的完整性。6.預(yù)裂孔排列：平行排列、垂直排列。7.裝藥結(jié)構(gòu)：分段間隔不耦合裝藥，孔底裝藥密度增大2-3倍。8.填塞長度：一般采用經(jīng)驗取值為炮孔直徑的12-20倍。9.間隔時間：預(yù)裂孔應(yīng)超前主爆炮孔起爆，間隔時間不宜低于100ms，以保證能夠形成發(fā)育完整的預(yù)裂縫。爆破效果及評價1、巖體在預(yù)裂面上形成貫通裂縫，其地表裂縫不得小于1cm；2、預(yù)裂面保持平整，孔壁不平度小于1.5cm；3、孔痕率在硬巖中不少于80%，在軟巖中不少于50%；4、減震效果應(yīng)達到設(shè)計要求的百分率。光面爆破光面爆破沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之后起爆，以形成平整輪廓面的爆破作業(yè)，稱為光面爆破。預(yù)裂爆破與光面爆破的差異區(qū)分:預(yù)裂爆破光面爆破A預(yù)裂爆破是在主爆區(qū)爆破之前進行；B光面爆破則在兩個自由面條件下爆破，所受夾制作用小。

A光面爆破則在主爆區(qū)爆破之后進行；B預(yù)裂爆破是在一個自由面條件下爆破，所受夾制作用很大。緩沖爆破與預(yù)裂爆破的差異區(qū)分:預(yù)裂爆破緩沖爆破A預(yù)裂爆破是在主爆區(qū)爆破之前進行；B以達到減震的目的。

A緩沖爆