中深孔爆破技术

图1 露天台阶深孔爆破 a—孔距；b—排距；W—最小抵抗线； h—超深；B—眉线距离（孔边距） lT—填塞长度；lq—装药高度；WO— 底盘抵抗线；α—台阶坡面角
2、钻孔形式
露天深孔爆破的钻孔形式一般分为垂直钻孔和倾斜钻孔两 种，如下图所示：
垂直深孔和倾斜深孔的使用条件和优缺点：
深孔布置 形式
塑料导爆管是一种由高压聚乙烯材料做成的白色或彩色塑 料软管，外径3mm，内径1.5mm，管内涂有薄层奥克托金或 黑索金、泰安等猛炸药与铝粉等组成的混合炸药，常用导爆管 的爆速多数在1900~2000m/s之间。
导爆管的引爆可用击发抢、雷管和导爆索引爆。
使用导爆管毫秒爆破网络一般采用孔内毫秒起爆网络，所 谓的孔内毫秒起爆网络是指网路中各个炮孔内的起爆雷管采用 时间表（延时量）决定的。孔外传爆器件仅起传爆作用，不起 延时作用。
(2)钻孔作业
凿岩基本操作方法：“软岩慢打，硬岩快打”；在操作过 程中做到“一听、二看、三检查”。一听：听钻孔声音判断孔 内情况；二看：看风压表、电流表是否正常；三检查：检查机 械、检查风电、检查孔内故障。
(3)钻孔施工故障判断和排除
钻孔故障包括内故障和机械故障。一般判断方法：听冲击 岩石声音判断孔内情况，看风压电表、电流表的变化和钻孔排 碴情况，判断故障原因。
4、爆破参数的确定 露天深孔爆破参数包括：孔径、孔深、超深、底盘抵抗线、 孔距、排距、堵塞长度和单位炸药消耗量等。 （1）孔径 露天中深孔的孔径主要取决于钻机类型、台阶高度和岩石 性质； （2）孔深与超深
孔深是由台阶高度和超深确定的。 根据我地区的开采现状，如果8米台阶开采，则应取孔深 9米，12米台阶开采应取13米～14米。 （3）底盘抵抗线 底盘抵抗线受许多因素影响，变动范围较大。 根据钻孔作业的安全条件： W≤HCtga+B 式中w——底盘抵抗线，m; d——台阶坡面角，一般为60～75度 H——台阶高度，m; B——从钻孔中心至顶线的安全距离，m; （4）孔距和排距 孔距（a）是指同一排孔中相邻两钻孔中心线间的距离。 孔距按下式计算： a=mW 式中m——炮孔密集系数。
电爆网路敷高和连接完毕后,要对起爆网路进行导通与检 测。
整个电爆网路经过导通检测后，才能主线与电源插头进行 连接，准备起爆。采用起爆器起爆，要控制充电时间。起爆口 令下达后，立即合闸起爆。起爆后应立即切断电源。
（2）塑料导爆管起爆法
塑料导爆管属于非电起爆系统，通过导爆管之间巧妙的组 合，塑料导爆管起爆系统组成的网路分段不受限制，不重段， 能有效地降低单响起爆药量，是一种先进的起爆方法。它施工 简便，不受外来电源干扰的影响。适用各种不同类型的爆破， 尤其是周围环境异常复杂条件下的爆破工程。
术操作比较复杂，容
②梯段比较稳固，梯段面容易
倾 斜
中小型矿山、石材 保持；
开采、建筑、水电、
易发生钻凿事故； ②在坚硬岩石中不宜
深 孔
③爆破软质岩石时，能取得很
道路、港湾及软质
使用；
高效率；
岩石开挖工程
③钻凿倾斜深孔的速
④爆破堆积岩块的形状比较好，
度比垂直深孔慢
而爆破质量并不低
我建议使用倾斜钻孔
3、布孔方式 布孔方 有单排布孔和多排布孔两种，多排布孔又分为方 形、矩形及三角形（梅花形）3种；我建议采用三角形布孔 （如图），排数不宜超过5排。
乳化炸药具有如下特点： （1）爆炸性能好。 （2）抗水性能好。 （3）安全性能好。 （4）环境污染小。 （5）原料来源广泛，加工工艺较简单。 （6）生产成本较低，爆破效果较好。 3、毫秒延期电雷管 毫秒延期电雷管简称电雷管,它通过爆破的延期时间是以 毫秒数量级来计量的。毫秒电雷管的延期装置是延期药，常采 用硅铁（还原剂）和铅丹（氧化剂）的混合物，并掺入适量的 硫化锑，以调节药剂的反应速度。毫秒延期药反应时气体生成 量很少，反应过程中的压力变化也不大，所以反应速度很稳定， 延期时间比较精确。目前国产的毫秒电雷管段别及其延期时间 请查阅产品说明书。
第一系列 0 25 50 75 110 150 200
第二系列 0 25 50 75 100 125 150
第三系列 0 25 50 75 100 125 150
5、中深孔爆起爆方法
（1）电力起爆法施工
电力起爆法的施工包括起爆药包的加工，装药、堵塞，电 爆网络连接、导通、网路检查、电阻平衡、合闸起爆。
4、非电毫秒雷管
非电毫秒雷管是用塑料导爆管引爆而延期时间以毫秒数量 级计量的雷管。它与毫秒延期电雷管的主要区别在于：不用毫 秒电雷管中的电点火装置，而用一个与塑料导爆管相连的塑料 连接套，由塑料导爆管的爆轰波来点燃延期药。
非电毫秒雷管的段别及延期时间列于下表：
段别 1 2 3 4 5 6 7
式中 b——排距, m;
a——孔距, m。
如下图所示：
（5）堵塞长度
合理的堵塞长度和良好的堵塞质量，对改善爆破效果和提高 炸药利用率具有重要作用。
合理的堵塞长度应能降低爆炸气体能量损失和尽可能增加钻 孔装药量。良好的堵塞质量是尽量增加爆炸气体在孔内的作用和 减少空气冲击波、噪声和飞石的危害。
堵塞过程中起爆导线的保护装药、堵塞过程中要注意起爆 导线的保护，有的孔比较深，雷管脚线短，要别接线才能食保 证起爆导线引出孔外，孔内接头要牢固结实，并做防水、防潮 绝缘处理。堵塞时要防止炮棍把接头碰伤或打断，防止炮棍和 导线搅绕拉伤导线。
电爆网路的连接只准在爆破工作面装药堵塞全部完成，无 关人员已全部撤到安全地方以后进行。电爆网路的连接是电力 起爆方法操作的重要环节，经验说明起爆时间或产生拒爆事故。 起爆线路连接应从爆破现场向起爆站一段一段的后退方式进行。
2、潜孔钻机的机械结构
主要包括回转供风结构、提升推进机构、接卸杆工作机构、 钻架起落机构和行走机构等，国内外露天潜孔钻机技术特征， 可查阅厂家产品目录。
3、潜孔钻具
潜孔钻具包括潜孔钻机配套用的冲击器、钻头、钻杆等。
现在国内使用的潜孔冲击器型号与规格主要有：J-80B、 J-150B、QCZ-80、QCZ-150、QCZ-170、QCZ-250、W150和-W-200等型号，其技术数据可查阅有关资料。
潜孔钻孔有刃片和柱齿两类, 刃片钻头由于焊接质量不易 保证，硬质合金片常有破碎或脱落，使用寿命低，因此目前普 遍采用柱齿型潜孔钻头，其规格可查阅有关资料。
4、中深孔钻孔施工技术
(1)钻孔对立
按照设计的孔网参数布孔，用红油漆或竹桩标明桩位,并 标明钻孔方向,倾斜角度和孔深。
对位顺序,必须按“先难后易、先边后中、先前后后”的 原则钻孔，避免钻机移动时压坏已钻好的钻孔。
网路铺设网络应注意：
（1）所有操作人员必须熟悉导爆管系统的性能和铺设工 艺。经考核合格后，方能从事网络工作。
（2）设计院与铺设前应对使用雷管的准爆率和延期时间 进行检测并对个观质量进行直观检查。
网络连接：
（3）连网开始，应停止爆破区域内一切与网路铺设无关 的施工作业。无关人员应撤离爆破区。
三、中深孔爆破的爆破器材及起爆方法
现我地区主要使用的中深孔爆破的工业炸药为膨化铵油炸 药和乳化炸药，雷管为毫秒延期电雷管和导爆管非电毫秒雷管 两种。 1、膨化铵油炸药 利用膨化硝铵替代普通结晶硝铵或多孔粒状硝铵制备的铵 油炸药称为膨化铵油炸药。它通常有两个品种，即：膨化硝酸 铵、本粉和柴油混制而成的膨化铵木油炸药，以膨化硝酸铵和 复合油相混的膨化铵油炸药。 2、乳化炸药 传统的乳化炸药是以无机含氧酸盐水溶液作为分散相，悬 浮在含有分散气泡或空心玻璃微球或其他多孔性材料的似油尖 物质构成的连续介质中，形成一种油包水型的特殊乳化体系。
5、中深孔爆破的钻孔机械选择
我地区露天矿山已基本上拥有自己的潜孔钻机，但如何选 择适合自己矿山的最优钻机呢？
在选择钻机时。首先要确定钻孔直径，然后根据设计的每 日矿岩总量、边坡处理钻孔数量来选择钻机型号和数量。
钻机选型：选择钻机应根据生产规模、岩石可钻性及可爆 破性、大块标准、管理水平等综合分析钻爆成本，在满足产量 及质量要求的前提下，选择综合钻爆成本最低的钻机和钻孔直 径。一个工地不宜选用多型号钻机。
传爆雷管的聚能穴方向应与被引爆导爆管的传爆方向相反。
连网完毕，除技术负责人、检查人员和网路保护人员外， 其他人员应都离开现场。经网路技术负责人检查认可后，方可 起爆。
四、露天台阶中深孔爆破的技术
随着中深孔钻机的不断改进，爆破技术的不断完善和爆破 器材的日益发展，中深孔爆破的优势更加明显.主要表现在: ①潜孔钻的使用,大量的节省人工,与装运设备更配套. ②中深孔爆破有利于使用先进的爆破技术,例如;毫秒爆破、 宽孔距小抵抗线爆破、预裂爆破、光面爆破等技术的广泛应用； 显著地改善破碎质量，降低有害效应. ③提高钻孔延米爆破量,降低采矿(石)的综合成本等技术经 济指标. 1、台阶要素： 中深孔的台阶要素如下图所示：
中深孔爆破技术
一、绪论
在过去，我在阳江地区在部分石场的开采工艺采用的是手持（气 腿）凿岩石机进行浅孔爆破，开采方式为从下往上，无台阶面坡开采， 这样的开采结果为采面越来越陡，开采工作的危险因素也越来越多， 包括高空失足、高空坠物、爆破事故等等。为了减少安全事故，有效 地计划生产，本着“以人为本”的宗旨，安监部门于去年开始在各个 石场大力推广中深孔爆破技术，中心原则为“自上而下，台阶开采， 中深孔爆破”措施包括对矿山爆破人员进行中深孔爆破技术的培训， 聘请专业爆破公司技术人员对矿山进行现场指导等等。到如今已初见 实效，基本上每个矿山都拥有了中深孔的钻孔设备——潜孔钻机，并 且每个矿山的爆破人员对中深孔爆破技术有了一定的理论认识和实际 的操作工作，取得了不错的成绩。但在各个矿山的具体实施中也发现 了不少的问题，主要包括爆破地震波对周围建筑物的影响、爆破大块 率、爆破成本的问题，为了使大家对露天矿山中深孔爆破有进一步的 了解，我特地从中深孔凿岩机具，中深孔爆破涉及的爆破器材和起爆 方法露天台阶中深孔爆破技术、爆破安全技术及安全措施等几个方面 结合本地区的具体情况做一个全面的阐述。
开始网络前，应有现场技术负责人向作业人员交底。进行 了分工，雷管分发，网路检查和网络保护必须专人专管。技术 负责人和网路检查人事先应熟悉网路图并按图指挥和检查网路 连接。
连网一般从每排最后响的炮孔或药室向先爆点方向连接。 主干线从后排向前排连接。
每一结点到起爆爆孔之间，以及结点之间，导爆管应做到 “直而不紧”严禁留得过长或呈打盘状。
采用情况
优点
缺点
①适用于各种地质条件（包括 ①爆破岩石大块率比
垂
坚硬岩石）的深孔爆破；
较多，常常留有根坎；
直
在开采工程中大量
深
②钻凿垂直深孔的操作技术比 ②梯段顶部经常发生 采用，特别是大型
孔
倾斜孔简单；
裂缝，梯段坡面稳固
矿山
③钻孔速度比较快
性比较差
①布置的抵抗线比较均匀，岩
①钻凿倾斜钻孔的技
石不易产生大块和残留根坎；
密集系数m值通常大于1.0。在宽孔距小抵抗线爆破则为 3～4或更大。但是第一排孔往往由于底盘抵抗线过大，应选用 较小的密集系数，以克服底盘的阻力。
排距（b）是指多排孔爆破时，相邻两排钻孔间的距离， 它与孔网布置和起爆顺序等因素有关。计算方法如下：
①采用等边三角形布孔时，排距与孔距的关系为
b = a sin60 = 0.886 a
二、中深孔凿岩机具与施工技术
露天钻孔机械主要有潜孔钻机、牙轮钻机、旋转钻机和凿 岩钻车等4类，因为地区主要使用潜孔钻机,所以主要针对露天 潜孔钻机和中深孔为主线进行论述。
1、概述
潜孔钻机通常适于钻凿直径为80~250mm的炮孔,孔深一 般不大于30m。潜孔钻机的主要优点：(1)冲击的凿人能量不 经钻杆直接传递到钻头，能量损失小。(2)冲击器工作中以强吹 高压气体方式。排出孔底的凿碎岩碴，其效果显著，有利于提 高钻孔速度。(3)由于冲击器置于孔底，方向定位好，一般不会 出现斜孔或弯孔现象。(4)潜孔钻机可以钻凿理裂隙发育、破碎 地层、土层和第四纪冲积层。(5)潜孔钻机可以钻凿倾斜炮孔。