凿岩爆破之炮眼爆破和深孔爆破
中深孔爆破法
(4)符合矿山业主的实际要求。2005年，随着《安全生产许可证条例》的进一步落实，国务院、国家安全生产监督管理总局进一步加强安全生产工作，业主若要取得非煤矿矿山企业安全生产许可证，就必须投入较多的资金，对矿山进行较大程度的整改。但业主只要采用中深孔爆破方法，对凿岩设备进行更新、爆破作业人员进行重新培训，使他们掌握新的开采技术，就可以以较小的资金投入，改变现状，从而为顺利取得安全生产许可证奠定了坚实的基础。
炮孔装药量：影响其取值的因素较多，主要因素有：合理炸药单位消耗量取值、岩石性质和地质条件、炸药品种、装药结构、气候条件、爆破方法的选择。
炮孔装药量计算公式为：Q=q·V=q·aWH，(单位：kg)；H为台阶高度。
以上计算为一般常用计算方法，在实际运用过程中应根据矿山实际情况作适当的调整，以达到理想的爆破效果。
(5)由于中深孔爆破的钻孔和爆破作业是在平缓的台阶上进行，具有机械化程度高，一次爆落矿量大，爆破成本低，生产效率高，施工进度快，工作环境好，爆破时对开采边坡的影响比大炮小、采矿作业安全等优点，从长期来看，可以降低开采成本，提高成为作业安全，因此，中深孔爆破应可以成为我省非煤露天矿山的主要爆破方法。
排距b：相邻两排炮孔间的距离。按炮孔的布置方式有不同的计算方式。排间炮孔交错呈等边三角形布置时，计算方式：b=a·Sin60o=0.866a (单位：米)；排间炮孔平行布置时，计算方式：b=f·a，(单位：米)；f为排间系数，根据矿岩性质，一般常取为0.45～0.75。
底盘最小抵抗线W的大小与炮孔直径、装药直径、炸药威力、装药密度、岩石可爆性、要求破碎程度和阶段高度有关。计算方式：W=(0.6～0.9)H；超钻深度h：h=(0.15～0.35)W，岩石松软、层理发育时，取小值，岩石坚硬时取大值。但应注意超深也不能太大，否则会将底板或下一台阶的顶部破坏；
矿山工程爆破技术
井巷掘进爆破特点
井巷掘进爆破包括平巷、竖井、斜井、天 井和隧道等各种地下通道的爆破。其特点是：
在单自由面条件下进行爆破，受掘进断面制约， 每次爆破进尺一般只有1～3m
为形成一定的井巷断面形状，必须在工作面上 布置不同类型的炮眼 掘进爆破要严格保证巷道的规格和方向，要满 足爆堆集中、块度均匀的要求，以及炮眼利用 率高、周边平整、材料消耗少的要求
3.2 矿山工程爆破技术
采矿的概念 地下矿山爆破
浅孔爆破 中深孔爆破 深孔爆破 VCR法 露天矿山爆破 基建剥离大爆破 生产台阶正常采掘爆破 靠帮并段台阶的控制爆破
1
地下矿山爆破技术
井巷掘进爆破 采场爆破
2
井巷掘进爆破
井巷掘进爆破特点 炮孔布置形式及起爆顺序 井巷掘进爆破参数 光面爆破 天井深孔爆破掘进
1、2、3—起爆顺序；●—装药孔；○—空孔，孔距—100～300mm
11
桶形掏槽（大直径空孔）
12
螺旋掏槽
13
混合掏槽
(a)桶形与锥形；(b)复式楔形
(a)—三重；(b)—四重
14
起爆顺序
为确保安全起爆和准爆，以及提高爆破效果， 掘进炮孔必须有合理起爆顺序 一般情况是按掏槽孔→辅助孔→周边孔顺序起 爆 每类炮孔还可再分组按顺序起爆 合理的起爆顺序是，应使后起爆炮孔充分利用 先期起爆炮孔所形成的自由面。一次起爆炮孔 数愈少或起爆段数愈多，除能够充分利用自由 面之外，还能减弱震动、空气冲击波的强度和 噪声
22
装药量Q
每次爆破或称每一次循环所需装药量，是在确定出单 位炸药消耗量后，根据预定的每一掘进循环爆破的岩 石体积，按下式计算出的每一循环所需的总装药量Q。
Q qV qSL
爆破(1)
大连市涉爆“四大员”培训讲课题纲大连市渉爆“四大员”培训讲课题纲内容：一、浅孔爆破法二、中深孔爆破法三、硐室爆破法四、裸露爆破法五、药壶爆破法六、常用起爆法七、爆破事故预防课时：12小时要求：1、认真听讲、做好笔记。
2、加重黑体字为板书内容。
一、浅孔爆破法（一）定义：浅孔爆破是指炮孔直径小于50厘米，孔深在5米以内，用浅炮眼进行爆破的方法叫做浅孔爆破。
（二）特点：（1）、设备简单、方便灵活。
（2）、工艺简单，运用广泛。
（三）适用条件：它主要用于平整场地、开挖路堑、沟槽等基础建筑物,拆除二次爆破等工程项目。
（四）孔网参数、装药量确定浅孔爆破孔网参数、装药量对比表浅孔爆破孔深装药量示意图（五）要点：（1）、对于大块石、孤石等进行爆破时，较合理的是浅孔爆破方法。
（2）、浅孔爆破要事先编制爆破设计书或爆破涚说明书，爆破（安全）员要掌握爆破设计书和爆破说明书要点。
（3）、未形成台阶的浅孔爆破飞石对人员的最小安全距离是300米。
（六）安全措施1、到达爆破现场后，爆破员勘察爆破现场，检查孔网参数是否合理，确定危险部位爆破方案及防范措施。
2、安全员了解炮区周边情况，提出措施要求，设置爆破禁区警戒线、牌、旗，清理炮区现场，无关人员不准进入爆破禁区。
3、在爆破员在进行爆破装药时，安全员要及时检查装药堵塞质量。
4、认真检查起爆网路，有无漏连接传爆点是否埋好复盖。
5、按爆破规程要求派出警戒，并认真履行职责，当警戒符合起爆要求后，由现场第一责任人下达起爆指令。
6、爆破后要认真组织检查爆破现场情况，有无拒爆、盲炮等。
二、中深孔爆破法（一）定义：中深孔是指孔径在70厘米以上，钻孔深度超过5米的炮孔爆破。
（二）特点：（1）钻孔和爆破技术先进、生产效益高。
（2）钻孔和爆破作业条件好。
（3）爆破效果好。
（4）安全性好。
地震波、飞石较易控制。
（三）适用条件：主要用于露天台阶式的矿山开采、辟山,大面积沟槽、路基开挖、场地平整，港口建设等工程。
巷道掘进爆破技术(炮眼参数和炮眼种类)解读
⑶角柱式掏槽 （目前应用最多 的一种）
三角柱掏槽
菱形掏槽
五星掏槽
掏槽眼按各种几何形状布 置，使形成的腔呈角柱体 或圆柱体，所以又称为桶 状掏槽，装药眼和空眼数 目及其相互位置与间距是 根据岩石性质和巷道断面 来确定的。空眼直径可以 采用等于或大于装药眼的 直径。
直眼掏槽的优缺点
优点：
总之：斜眼掏槽适用于各类岩石， 其炮眼与工作面夹角为55~70度， 岩石超坚硬夹角越小；每侧眼间 距取300~500mm，坚硬岩石取小 值；眼底一般取较其他炮眼深 200mm，每对眼底间距 100~200mm，不能打透。掏槽眼 一次起爆
斜眼掏槽的优缺点
优点：
适用于各种岩层并获得较好的掏槽效果；
炮眼垂直于工作面布置，方式简单，易于掌握和实现多台钻机同 时作业和钻眼机械化；
炮眼深度不受巷道断面限制，可以实现中深孔爆破；当炮眼深度 改变时，掏槽布置可不变，只需调整装药量即可； 有较高的炮眼利用率； 全断面巷道爆破，岩石的抛掷距离较近，爆堆集中，不易崩坏井 筒或工作面内的设备和支架。 缺点：
凿岩台车
3．炮眼数目 合理的炮眼数目应当保证有较高的爆破效率(炮眼利用率不小 于85~90%)、爆下的岩块、爆破后的巷道轮廓均能符合施工和设计 要求。也可以按一个循环的总装药量平均装入所有炮眼的原则进 行估算，作为实际排列炮眼的参考。其数目确定的是否合理将直 接影响钻眼的时间和钻眼工作量，也影响着爆破效果。 一个掘进循环所需总的装药量： Q q S L 此总的装药量按照一定的炮眼装药系数，平均装入工作面的 所有炮眼中去，那么总的装药量又可写成： Q N L a P
（2）、直眼掏槽
炮眼垂直于工作面 且相互平行，距离 较近。其中有一个 或几个不装药的空 眼。空眼的作用是 给装药眼创造自由 面和作为破碎岩石 的膨胀空间。
凿岩爆破工程精品课程讲义教程-13地下采场爆破
3）最小抵抗线。它是爆破的主要参数之一，与矿石性质、炸药性能、炮孔直 径和爆破层厚度等因素有关。为防止破坏下一次爆破的第一排孔，减少或消除 冲入巷（隧）道的矿石量，有的矿山采取适当减少每次爆破最后一排炮孔孔口 部分的装药量以及适当加大第一排炮孔最小抵抗线的办法来解决这个问题。同 时为了满足第一排炮孔要求加大爆破能量的需要，和防止其部分炮孔破坏所带 来的不利影响，在第一排孔后0.4~0.6m处增加一排炮孔，称之为加强排。加强 排与第一排同时起爆。一般第一排孔的最小抵抗线比排距增加20％~40%，装 药量增加25％~30％。
(2)最小抵抗线W和炮孔间距 a 井下浅孔崩矿时，炮孔排距通常等于最小抵抗线W，炮孔间距a则指同排内相邻炮 孔的距离。W过大，会降低破碎质量，大块多；W过小时，则使矿石过度粉碎，既 增加了凿岩成本、浪费爆破器材，又给易氧化、易粘结矿石的装运工作带来困难。
最小抵抗线W和炮孔间距a可按下列式选取： W=（25~30）d a=（1.0~1.5）W
地下采场爆破-深孔挤压爆破
（1）向相邻松散矿岩挤压爆破 爆破时事先不要开凿专门补偿空间，而是借爆炸应力波强烈压缩和爆炸气体膨胀 推力的作用，挤压相邻松散岩石来获得补偿空间。爆破后在工作面处的松散矿石 受挤压形成一道空槽，其最大宽度可达1m左右。随着爆破层厚度的增加，工作面 的空槽逐渐减小，直至完全消失。
地下采场爆破-深孔挤压爆破
4）一次爆破层厚度。增加一次爆破层厚度，可增大爆破量、减少循环次数，而且因 炮孔排数或层数的增加，在一定范围内有利于挤压矿石的位移、有利于矿石补充破 碎并更有效地利用炸药能量。但是爆层太厚，将会产生矿石“挤死”现象，造成矿石难 放出，甚至破坏下次爆破的深孔。所以，一次爆破层厚度约10~20m左右，个别可达 20~30m，一般为10~25m。
第5章简单版 凿岩爆破PPT课件
油器； 11—气腿
导轨式凿岩机： 由轨架（或台车） 支撑凿岩机，并 配有自动推进装 置，其质量比较 大，一般在35 kg 以上，属于大功 率凿岩机，能钻 凿孔径45mm以上， 孔深在15m左右的 中深孔。
右图所示为导轨 式凿岩机与凿岩 支架安装示意图， 安装在导轨上的 凿岩机可在不同 位置钻凿不同仰、 俯角的中深孔。
风动凿岩机分类：
按其安设与推 按配气装置 按活塞冲
进方式
的特点
击频率
手持式
低频（冲
击频率在
风
气腿式
有阀(活阀、 2000 控制阀)式 次·min-1以
动下）凿 岩向上式 Nhomakorabea中频
机
（2000～
导轨式
2500
潜孔式
无阀式
次·min-1） 高频（超
牙轮式
过2500 次·min-1）
按回转结 构
内回转式
外回转式
死
活
头
头
钎
钎
子
子
一字型钎头 十字型钎头 柱齿型钎头
钎头直接破碎岩石，其形状和材质对凿岩速度影 响很大。通常，钎头体用优质碳素工具钢、合金 钢制作，刃部镶焊片状或柱状硬质合金，以提高 使用寿命。
（2）中深孔凿岩
中深孔是指孔径为45~50mm以上、孔深15m 左右的炮孔。在地下开采中，为避免在井下开凿 较大的凿岩硐室，满足换钎的需要，在有些采矿 方法（如无底柱分段崩落法等）中，多采用接杆 式凿岩法，即使用数根钎杆，随着凿岩加深，不 断接长，直到达到设计的钻孔深度。
接杆式凿岩所用的钻头、钎杆、钎尾等都分 开制作。每根钎杆长1.0m左右，两端车有内螺纹 或外螺纹，用作接杆连接。
凿岩爆破之炮眼爆破和深孔爆破
爆破效果比较
深孔爆破的优点：爆破效果 好，适用于大型和特大型爆 破工程。
炮眼爆破的优点：操作简单， 成本低，适用于小型和中型 爆破工程。
炮眼爆破的缺点：爆破效果 较差，不适用于大型和特大
型爆破工程。
深孔爆破的缺点：操作复杂， 成本高，不适用于小型和中
型爆破工程。
安全性能比较
炮眼爆破：安全 性较高，对周围
水利工程：在水利工程领域，深孔爆破技术可用于水库大坝建设、河道整治等工程，降低施工 难度，提高工程质量。
公路建设：在公路建设领域，深孔爆破技术可用于山体开挖、隧道施工等工程，提高施工效率， 缩短工期。
04
炮眼爆破与深孔爆 破的比较
适用范围比较
炮眼爆破适用于 各种硬度的岩层， 尤其适用于中硬 以下的岩层
深孔爆破广泛应用于采矿、水利水电、交通等工程领域。
深孔爆破的分类
按孔径分类： 分为大孔径爆 破和中小孔径
爆破
按孔深分类： 分为浅孔爆破
和深孔爆破
按填塞长度分 类：分为无填 塞爆破、部分 填塞爆破和全
填塞爆破
按装药结构分 类：分为连续 装药结构和分
段装药结构
深孔爆破的优缺点
优点：破碎效果好， 破碎块度小且均匀； 单位用药量小，成本 低；对周围环境影响 较小。
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炮眼爆破的原理：炸药在封闭的 空间内爆炸，产生高温高压气体， 形成冲击波和爆炸气体，对岩石 产生挤压和拉伸作用，使其破碎。
炮眼爆破的工艺流程：钻孔、装 药、堵塞、引爆、通风排烟等步 骤。
炮眼爆破的分类
炮眼爆破的优缺点
优点：对周围环境影响较小，适用于各种地形和岩石条件，钻孔作业安全可靠。 缺点：钻孔作业成本较高，需要大量的人力和时间，爆破效果受地质条件影响较大。
凿岩爆破工程精品课程讲义教程-11台阶深孔爆破
露天爆破技术在国民经济中有着广泛的应用前景，主 要用于露天采矿、兴修水利、道路工程、定向筑 坝、移山填海、农业造田等开挖工程
第一节 露天台阶爆破设计
一、爆破参数
1、炮孔直径（d）
露天台阶爆破的孔径与下列因素有关： • 台阶高度 • 岩石性质 • 炸药性能 • 钻孔机械类型
第三章 露天爆破技术
二、炮孔布置方式与起爆顺序
随着爆破技术的发展，爆破规模↗，排数↗，→微差 爆破。
露天台阶爆破的两种钻孔形式：
• 垂直钻孔：钻孔速度高，但爆破效果不好； • 倾斜钻孔：钻孔速度较低，但爆破效果较好。
1、布孔参数与起爆参数
• 布孔参数：相对于台阶眉线而言，计算出的孔网参数。 即孔网参数（a×b）
• 起爆参数：它取决于起爆瞬间炮孔间的相对位置， 与炮孔布置方式和起爆顺序有关。
部装入炮孔。 原因：主要是：Wd、a、或q值偏大、或炮孔直径偏
小。要重新设计。 多排孔爆破时，第一排炮孔装药量计算同上； 从第二排起，因爆破时受到岩石夹制作用，装药量适
当加大，其单孔装药量计算为：
第三章 露天爆破技术
Q=kqabH K---岩石夹制系数，采用微差爆时：k=1.1~1.3;齐发爆
破时：k=1.2~1.5.
第三章 露天爆破技术
3、炮孔间距（a)、排距（b)、密集系数（m) 两炮孔之距为a、两排之距为b、密集系数： m=a/w.
– 孔距与排距一般称为孔网参数； – 确定孔网参数，通常是以每个炮孔容许装入药量为
依据，再计算每个炮孔所负担的爆破体积，最后得 出炮孔间距。
a qL L
qHWd
第三章 露天爆破技术
水？锯末？
深孔台阶爆破的技术设计
• （1）矿山或路堑开采技术条件、 • 1）工程地质概况：赋存条件、矿岩物理力学性质； • 2）开采技术条件。 • （2）台阶要素；钻孔形式，钻机类型；布孔方式。 • （3）爆破参数的确定：孔径与孔深；超深；底盘抵抗线；孔网参数
第七章 炮眼爆破法
铁路隧道与地下矿山常见的小断面水平巷道相比，通常具有 以下特点。 （1）隧道断面一般都较大，高度和跨度常达8m左右，特别 是复线隧道，跨度可超出10m以外； （2）隧道位置多处于复杂多变的地质条件下，尤其遇到浅 埋地段（埋深小于跨度2倍的隧道称为浅埋隧道）时，岩体 风化破碎，而且渗水、滴水严重，给钻眼爆破作业增加了困 难； （3）铁路隧道服务年限长，质量要求高，这就要求爆破时 要尽量减少对围岩的损坏，确保围岩完整。有时要在爆破， 作业后及时进行有效的支撑、衬砌工作，致使爆破工作面受 到限制，从而增加了爆破旋工的难度。 下面对隧道掘进中的爆破作业及开挖方法等加以简要介绍。
1．龟裂掏槽
掏槽眼布置在一条直线上，彼此间严格平行， 装药眼与空眼间隔布置，爆破后形成一条槽 缝，故又称缝形掏槽（图7—5a）。掏槽眼数 目与巷道断面大小及岩石坚固性成正比，通 常为3～7个眼。眼间距离一般取8～15cm， 龟裂掏槽体积较小，故常被桶形掏槽所代替 （图7—5b）。
2．桶形掏槽
四、掘进炮孔的起爆顺序
掘进炮孔必须有合理的起爆顺序，通常是掏 槽孔→辅助孔→周边孔。每类炮孔还可再分 组按顺序起爆。合理的起爆顺序是，应使后 起爆炮孔充分利用先期起爆炮孔所形成的自 由面。一次起爆炮孔数越少或起爆段数越多， 除能够充分利用自由面外，还能减弱震动、 空气冲击波的强度和噪声。
五、井巷掘进中爆破参数的确定
三、底孔布置
用来形成巷道底板轮廓的炮孔称为底孔。底孔爆破 的好坏对是否能按设计要求形成底板轮廓线影响很 大。如果底孔超高、向下倾斜角度不够、装药不足 等，爆破后往往会造成底板欠挖，出现“底坎”。 这将给岩石的铲装、铺轨工作及下一个掘进循环的 钻孔工作带来极大困难。 为避免欠挖，消除底坎，要适当减小底孔的间距 (根据岩石情况而定，一般为0.5~0.6m)，并使钻孔 方向朝底板下方有一定的倾斜角度，在软岩中倾角 可小些，在硬岩中倾角要大些，使炮孔底部低于底 板标高10~15cm为宜。此外，为了克服巷道爆落岩 体的自重作用，底孔较其他周边孔要增加装药量， 减少堵塞长度(有20cm堵塞长度即可)。
凿岩爆破课程设计露天台阶深孔爆破设计.
凿岩爆破课程设计学院：国土资源工程学院专业：采矿工程年级： 201 级学生姓名：学号：指导教师：日期： 2014年12月18日昆明理工大学国土资源工程学院资开系设计一：露天台阶深孔爆破设计一、工程概况某石灰石矿山采区离民宅最近距离约300m。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
二、设计要求(1)进行露天深孔台阶爆破设计；(2)提出降低爆破振动的技术措施。
三、爆区地形、地貌及地质条件矿区位于离民宅较远的位置且交通便利，地质主要以岩石为主，有稀疏的植被，岩石裸露在外，容易开采，无地下水干扰。
就是附近300米有村落，开采不能影响居民区。
三、设计依据1、凿岩爆破工程教材；2、矿区地形简易平面图及有关文件资料；3、国家颁布的有关技术及安全规范文件；4、《爆破安全规程》<GB6722-2003> ；5、《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院第446号令）。
四、爆破参数的确定及装药结构kg/m3；装药密度ρt/m3；孔深装药系数τ取0.7；超深h=10d=10×0.165=1.65m；孔深l=H+h=16.65m；钻孔邻近密度系数m，其值通常>1.0，取1.2。
台阶坡面取70度。
×3、排距：b=asin60o×sin60o×m6、台阶上眉线至前排孔口距离bc=Wd-Hcotα=°7、炮孔总数：已知矿山年产量为200万m3，若扣除休息日且4天一次爆破循环周期，则一年可以进行80次爆破，每次爆破量为：2000000÷80=25000m3即N=（25000÷15）÷×5.8）=44孔8、单孔装药量：第一排孔：Q1=qa W d H×××÷其他排孔：Q2 =KqabH （K取1.2）×××××××二次破碎药量：Q3=25000×5%×÷五、钻孔及布孔待爆区已形成完整的台阶，工作面较宽，爆破环境较好，钻孔前稍加清除岩基表面的覆盖层，平整岩基表面利于钻孔机定位及防止钻孔时堵塞炮孔，提高成孔率。
一建矿业工程管理与实务爆破方法课件讲义
一级建造师矿业工程管理与实务1G415020 爆破方法内容预览：共有三小节1G415021、爆破方法与爆破设计要求1G415022、矿山井下钻眼爆破工作要求1G415023、露天矿山爆破工作要求预计2018年，1-2分。
1G415021 爆破方法与爆破设计要求一、爆破方法与爆破设计（一）爆破工程分类1、按药包形状（1）集中药包法（2）延长药包法（3）平面药包法2、按装药方式和装药空间形状分类（1）裸露药包法（2）炮孔法1）浅孔爆破：孔直径小于或等于50mm，深度小于等于5m的爆破作业。
2）深孔爆破：炮孔直径大于50mm，深度大于5m的爆破作业。
（3）药室法又称硐室爆破法，是采用集中或条形硐室装药药包进行爆破的方法。
二、常用爆破技术（一）光面爆破1、定义：光面爆破是沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整的轮廓面的爆破作业。
2、特点（1）爆破后岩面光滑平整，成型效果好，爆震裂缝少，可保持保留岩体的完整性和稳定性，有利于安全；（2）超挖和欠挖量小，可减少装运、支护等工作量和材料消耗，有利于提高施工速度节省施工成本；（3）有利于发挥围岩自承载能力，避免深部岩体因应力集中减少岩爆危险；（4）可减少巷道的通风阻力，避免煤矿巷道顶部出现瓦斯集聚现象，增加瓦斯巷道施工安全性。
光面爆破（二）预裂爆破1、定义预裂爆破就是沿开裂边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆孔爆破对保留岩体的破坏并形成平整轮廊面的爆破作业。
预裂爆破2、特点（1）爆破后沿设计轮廓线形成平整光滑表面，可减少超挖、欠挖量，保持需要保留岩体的稳定性；（2）使主爆区传来的爆炸应力波和地震波在预裂面发生反射，减弱应力波和地震波对保留岩体的破坏；（3）由于预裂面的存在，可以放宽对主爆区爆破规模的限制，提高工效。
预裂爆破与光面爆破的主要区别表现在两个方面：第一，预裂爆破在主爆区之前起爆，而光面爆破是在主爆区之后起爆；第二，预裂爆破是在一个自由面条件下进行的爆破，受岩石夹制作用影响大。
大直径硬岩桩基“潜孔钻+旋挖钻+深孔爆破”复合成孔施工工法
大直径硬岩桩基“潜孔钻+旋挖钻+深孔爆破”复合成孔施工工法1前言目前国内大直径硬岩层嵌岩桩成孔适用技术主要有回旋钻、旋挖钻、潜孔锤技术。
回旋钻施工技术在一些含有粗卵石或者岩层，施工进度会有所减慢，甚至会无法进行正常钻孔，需要更换钻机的地盘，或者使用大功率的钻机配置；旋挖钻施工技术主要适用于钻孔直径小于三米，最大钻孔深度为100米，在前期使用时，投入较大，而且设备重量较大，对施工场地有着严格的要求。
孔壁的护臂性较差，需要使用其他器械设备或者材料进行配合使用。
潜孔锤施工技术适用于各类地质，具有较强或者柔软的钻孔能力。
缺点是该技术在进行排渣时主要依靠空压机中的气流量，要想提升排渣能力，就需要更换性能更高的空压机，这就会导致成本大大增加。
而且该技术的排渣方式主要是气举正循环，产生的土渣和岩渣会影响施工的正常进行。
传统的桩基内岩石爆破开挖是直接在桩孔内岩石上钻炮眼，而后装药同时引爆或分段引爆。
而在整板岩石区，运用传统爆破法耗药量大，掘进慢，难以控制成孔桩径，往往炸成一大坑。
爆破强震动使得桩基周边及桩底岩石易被震裂，在桩基密度较大区域严重影响邻桩开挖，甚至导致桩间相互穿孔以及对桩底持力层造成震裂破坏。
通过对岩石爆破原理的分析，引起整板岩石区桩基爆破难以控制的主要原因是由于岩石密度大，桩基内岩石自由面狭小、作业面较深、岩石内部的夹制力过大，难以消减爆破强震动。
本工法受潜孔钻较强的钻孔能力+降低潜孔钻排渣量+岩石爆破原理启发，用潜孔钻在桩径1.5m范围内环向布孔，将岩石化整为零，降低岩石的整体强度，再通过旋挖钻机取芯至桩底形成临空面，再沿桩径 2.8m范围内环向设置炮眼配以毫秒延期雷管深孔微爆破施工，具有掘进速度快、桩基成孔施工质量易于保证、操作方便简单、施工费用低等优点，经总结形成本工法。
2工法特点2.0.1施工速度快、成孔质量易于保障国内首次运用潜孔钻+旋挖钻+深孔爆破完成大直径硬岩嵌岩桩施工。
利用潜孔钻在桩径1.5m 范围内环向布孔，将岩石化整为零，降低岩石的整体强度，再通过旋挖钻机取芯至桩底形成临空面，再沿桩径2.8m范围内环向设置炮眼配以毫秒延期雷管深孔微爆破施工，具有掘进速度快、桩基成孔施工质量易于保证、操作方便简单、成孔费用低等优点，与常规的桩基成孔相比，成孔速度是以往的1.5倍以上，最终桩基工程比原计划提前40天完成施工。
4凿岩爆破技术标准
凿岩爆破技术标准本标准适用于矿山开拓、开采工作中凿岩爆破工艺。
一、凿岩工作（一）井巷浅孔凿岩1．炮孔的分类1）掏槽眼2）辅助眼：孔距一般为0.4-0.8M。
软岩取大值，硬岩取小值。
3）周边眼：它又分帮眼、底眼、顶眼、角眼，孔距0.5-1.0M。
2．掏槽眼形式的选用1）在掌子面局部或整体岩石比较松软的条件下，可采用单向倾斜眼，锥形或楔形掏槽眼与工作面斜交55°-75°，眼距在0.5-0.8M之间，据条件选择。
2）在中硬或以上岩石中应垂直眼掏槽，炮孔中带1-2个空炮眼作为爆破孔自由面。
一般坚硬岩石1个空眼，较硬岩石2个空眼。
3）在特别硬或韧性大的岩石中应采用倾斜和垂直眼混合布置掏槽，眼深比中硬岩石要浅。
3．不规则桶形掏槽与空眼距4．炮眼深度的确定：1）在松软岩矿中炮眼深度一般为 1.8～2.2M ，但应考虑每循环进尺效率。
2）在中硬及比较硬的矿岩中，炮眼深一般在1.4-1.6M 之间。
3）在相当或韧性比较大的矿岩中炮眼深应该在1.2～1.4之间。
即不超过巷道宽度0.5～0.7倍之间。
5.炮眼数目的确定。
1）s fN ⨯=69.2（原公式系数为2.7一般矿山反映偏低应调高）公式中N 为炮眼数（个），f 一系普氏硬度系数，s 一系掘进面断面㎡。
2）N=qsZh/△G ，公式中N ——炮眼数目（个），q 为二号岩石炸药单位原岩炸药消耗量kg/m 3. S 为掘进巷道断面M 2 Z 爆效率0.8—0.95h 为一个岩石粉状乳化药卷的长度0.2M△装药系数掏槽眼一般为0.7-0.9、辅助孔周边眼为0.5-0.7。
G 每个岩石粉状乳化药卷的重量。
根据炮眼计算数目，要经过爆破后，工作面情况来验证，适当调整。
6.周边眼与设计轮廓线的距离。
（二）采场的凿岩1．炮眼的深度：根据矿体的厚度，岩体的稳定性，矿体赋存条件炮眼深一般在1.5-2.0M 左右。
矿石不稳固，形态多变，矿体薄取小值，反之取大值。
路基石方爆破作业指导书
路基石方爆破作业指导书当路基挖方段为次坚石、坚石时，则要采用爆破法松动，爆破后产生的大块石采用改炮并配液压破碎锤改小。
根据路堑挖深不同分别采用深孔爆破和浅孔爆破，挖深小于5米时用浅孔爆破，挖深大于5米时用深孔爆破。
一、浅孔爆破设计浅孔爆破采用小型凿岩机钻孔，炮孔直径38～50mm，孔深2～4米，根据开挖深度分一个或两个台阶进行爆破，边坡采用预裂爆破。
炮孔方向：中间主炮孔取垂直孔，边坡预裂孔与边坡坡率相同。
1、主爆区爆破参数初步设计以炮孔深度H=3m、次坚石为例设计，底板抵抗线W p=1.1m、超钻深度h=(0.1～0.33) W p=0.2m、炮孔间距a=（1.0～1.5）W p=1.4m、炮孔排距b=（0.9～1.0）a=1.2m、单位用药量（软石为0.4、次坚石为0.45、坚石为0.5）取q=0.45kg/m3，则前排炮孔单孔用药量Q=qW p aH=0.45×1.1×1.4×3=2.08kg，取为Q=2kg。
后排炮孔单孔用药量Q=（1.15～1.3）qW p bH=1.2×0.45×1.1×1.2×3=2.14kg，取为Q=2.2kg。
2、预裂孔的爆破参数初步设计钻孔间距取a=0.4m、孔深H=3.2×1.12（按1:0.5边坡率计）=3.6m、线装药密度q’=155～215g/m取q’=180g/m，则预裂孔的单孔装药量Q=180×3.6=648g，取Q=600 g，即为袋装2#岩石炸药3条（每袋2kg/10条）。
预裂孔的堵塞长度取为1米（0.8～1.3m）。
预裂孔内采用分散不藕合装药，具体方法是将以上3条炸药分别绑扎于长2.4米、有一定强度的竹签两端和中间上，每条炸药各插入一个毫秒雷管。
装药时仔细地牵住雷管线，将绑有炸药的竹签缓慢放入孔底，在竹签顶端塞入20cm水泥纸，再在水泥纸上面填入1米粘土堵塞并夯实。
常用爆破方法
常用爆破方法一般可分为小炮和洞室炮两大类。
用药量在1T以下为小炮，1T以上为大炮。
一、几种爆破方法（一）钢纤炮（炮眼法）指炮眼直径和深度分别小于7cm和5m的爆破方法。
用于工程分散、石方量少时，如整修边坡、清除孤石。
（二）深孔爆破指炮眼孔径大于75mm，深度在5m以上（一般深度为8－12m），使用延长药包的爆破。
炮眼需要用大型凿岩机或穿孔机钻孔。
多用于石方数量大且集中的情况。
爆破后有10－25％的大石块需第二次爆破，进行破碎，以便于清方。
（三）药壶炮指在深2.5-3m以上的炮眼底部用少量炸药经一次或多次烘膛，使炮眼底部扩大成药壶形（葫芦形），将炸药集中装入“药壶”中进行爆破。
适用于结构均匀致密的硬土、次坚石、坚石。
当炮眼深度小于2.5m,或在节理发达的软石，岩层很薄，渗水或雨季施工时，不宜采用。
（四）猫洞炮指炮眼直径0.2-0.5m，深度2－6m，炮眼成水平或略有倾斜，用集中药包进行爆破的方法。
最佳使用条件是：岩石为V-VII级，阶梯高度最小应大于炮眼深度的两倍，自然地面坡度在70度左右。
（五）微差爆破指两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔（一般为15－75ms）依次起爆。
（六）光面爆破和预裂爆破光面爆破是在开挖限界的周边，适当排列一定间隔的炮孔，在有侧向临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整的边坡。
预裂爆破是在开挖界限处，按适当间隔排列炮孔，在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下，用控制药量的方法预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起保护开挖界限以外山体或建筑物的作用。
（七）洞室炮威力大，效率高，可缩短工期，节约劳力。
根据地形条件和路基横断面形式，可分别选用以下洞室炮：1、杨弃爆破（平坦地形的抛郑爆破）使用于平坦地形或地面坡度小于15度的地形，如平地拉槽路堑，石质为软石时。
较少采用。
2、斜坡地形的抛郑爆破自然地面坡度在15－50度间，岩石较松软时可采用。
【最新整理】爆破方案成本分析
露天矿爆破方案简要分析矿山设计中的穿爆工程部分，主要是从矿山规模、矿岩性质出发。
在研究了要求的和可能达到的的基础上选择爆破方法，确定满足爆破要求的炮孔直径及其它各项爆破参数，确定钻机类型和设备数量，装药和起爆方案及计算主要技术经济指标（包括平均单位药耗、每米炮孔出矿量、穿爆成本等）。
浅眼爆破一般在砂页岩矿和小型石灰石矿中使用，通常提供的矿石粒度小于500－300mm，炮孔直径为∮50mm以下。
孔深在5米或5米以下的垂直或倾斜炮孔中进行的爆破。
中深孔爆破主要在大中型石灰石矿中使用，所提供的矿石粒度一般小于1000－400mm。
炮孔直径为∮60mm以上、孔深超过5米的垂直或倾斜炮孔中进行的爆破。
穿爆工程应满足如下要求：爆破后的矿石破碎程度，不仅在最大允许块度上，而且在粒度组成上均与所采用的采矿工艺、运输和破碎设备相适应。
并尽量减少不合格大块所占的比例。
不残留根底，爆堆高度应满足挖掘装车的要求。
凿岩设备能得到充分的利用，完成全部工艺的综合消耗最低。
要确保人员、设备和建筑物的安全。
在同等条件下爆破方案比较：一、浅眼爆破1、凿岩工具穿孔设备采用YT－27手风钻，匹配W－2.68/7移动式空压机。
2、爆破火工材料采用非电毫秒导爆管起爆、2＃岩石铵锑炸药。
3、爆破方案台阶高度为5米，采用YT－27手风钻，三角型（又称梅花型）布孔方式。
参数：孔径45mm，孔深5.3米，炮孔间距1.6，炮孔排距1.5m，最小抵抗线1.2m，每米炮眼的装药量：1.06kg/m，装药长度：4.5米，孔装药4.77kg，孔爆破量12 m3，炸药单耗为0.38kg/m3。
装药后，采用非电导爆管微差爆破。
4、材料消耗及成本○1火工材料消耗及成本：○2凿岩机材料消耗：台班凿岩效率：33米/台班按74m3/台班计算，凿岩材料消耗为：26.65元，凿岩单位成本为0.36元/m3。
○3人工消耗为：配备人员凿岩2人，爆破2个；按74m3/台班计算，人工费为4人×40元/台班，人工成本为：2.1元/m3。
凿岩爆破工考试：凿岩爆破工考试要点背记四
凿岩爆破工考试：凿岩爆破工考试要点背记四1、判断题乳化炸药是一种水包油型炸药。
（）正确答案：对2、问答题斜眼掏槽的深度有什么要求？正确答案：斜眼掏槽眼的深度要比一般炮眼加深200mm这样才能保证较好的爆破效果（江南博哥）。
3、问答题矿山井下作业的“三检三撬”内容是什么？正确答案：三检三撬内容是：班前检撬、班中检撬、班末检撬。
4、判断题弹性波有各种不同的分类方法，按波源形状及波动在介质中传播的形状，可分为球面波、柱面波和平面波。
正确答案：对5、问答题堵上炮泥后，在炮眼里形成一个空气柱，问空气柱的作用是什么？正确答案：起缓冲作用，降低了作用在眼壁上的能量。
6、判断题炸药在外能作用下发生爆炸的难易程度称为该炸药的感度。
（）正确答案：对7、填空题爆破漏斗构成要素包括爆破漏斗半径、（）、漏斗破裂半径、漏斗可见深度、漏斗张裂角、药包半径。
正确答案：最小抵抗线8、填空题将插有8号雷管的主爆药卷和从爆药卷相隔一定距离置于地面，药卷纵轴在同一水平线上，主爆药卷足以激起从爆药卷爆炸的最大距离，称为炸药的（）。
正确答案：殉爆距离9、名词解释最小抵抗线正确答案：自药包中心到自由面的最短距离，即表示爆破时岩石阻力最小的方向。
因此，最小抵抗线是爆破作用和岩石移动的主导方向。
10、问答题底眼的作用是什么？正确答案：主要是控制巷道底板标高以及抛掷已破碎的岩石。
11、填空题（）爆破法是将大量炸药装入硐室或巷道中进行爆破的方法。
正确答案：硐室12、填空题深孔爆破按开挖形式分为开槽深孔爆破和（）深孔爆破。
正确答案：台阶13、判断题在有瓦斯煤尘爆炸危险的工作面，正向起爆比反向起爆安全性高。
正确答案：对14、填空题当药卷直径小到一定程度时，就完全不能传爆，这时的直径称为（），将药卷直径逐渐增大，爆速也逐渐增大，最后达到了稳定值，此后，药卷直径再增大，爆速也不会提高，这时的直径称为极限直径。
正确答案：临界直径15、单选采用间隔装药时，白云铁矿目前采用（）装药。
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W -- 最小抵抗线 a -- 孔间距 q -- 单耗
– 让Q1=Q2 – 得到W=sqr(7.85Δτ/(mq))
• m --- 炮孔密集系数=a/W
– 通常采用宽孔距,小排距，所以m一般大于1 – 平行孔孔距大些，排距小些 – 扇形深孔孔口小孔底大，不等
– 最小抵抗线W也可以通过简单计算方法
第九讲 炮眼爆破和深孔爆破
一、掘进爆破的用途
• 矿山的井巷掘进 • 隧道掘进 • 地下各类硐室
二、掘进爆破的特点
• 钻孔方向与掘进方向相同,与自由面垂直 • 爆破条件不好，炸药单耗高 • 进尺指标要求高 • 劳动强度高
掘进爆破的炮孔布置
辅助孔 掏槽孔 周边孔
辅助孔 掏槽孔
周边孔
三、掘进爆破炮孔类型
• 效果
– 同排炮孔深度不同，孔口与孔底间距不同 – 爆破块度不均匀 – 炮孔利用率底，孔口密，不能全装药
• 应用
– 在无底柱崩落法和分段法等采矿方法中大量应用 – 垂直扇形深孔用得较多
束状炮孔
• 特点
– 炮孔成束状、伞状,在各个方向都成扇形 – 由扇形演变而来 – 钻机不用移位就可以凿大量炮孔 – 孔口密度很大，利用率低
• 效果
– 爆破效果最差，块度不均匀
• 应用
– 在矿柱回采、处理悬顶时可用 – 正式采矿一般不用
矿 柱 回 收 束 状 炮 孔
2、爆破参数
• 孔径d
– 取决于凿岩设备、炸药和岩石性质 – 浅孔凿岩机直径不超过42mm – 重型导轨式凿岩机接杆式凿岩时d=55~65mm – 潜孔钻凿岩时d=80~110mm – 牙轮钻凿岩时d=165~200mm
– 孔径影响
• 每米炮孔崩矿量 • 炸药消耗量（单耗） • 凿岩速度:孔径大,凿岩速度低 • 生产效率:孔径大，每米崩矿量大，效率高 • 爆破质量-孔径大，孔稀，大块多 • 小孔径爆破块度均匀，但效率低
• 孔深
– 取决于凿岩设备
• 浅孔手持或气腿式凿岩机孔深一般不超过6米 • 凿岩台车导轨式凿岩机孔深不超过8米,YG-40 • 导轨式重型凿岩机（YG-80，YGZ-90）孔深10—
• 掏槽孔
– 最先起爆,为后爆孔提供自由面，要求最高， 决定了本次进尺的效率。
• 辅助孔
– 爆破掏槽孔和周边孔之间的大部分岩石
• 周边孔
– 最后起爆，保证井巷的外轮廓
四、掏槽方式
1、单向掏槽
• 断面上有裂隙、层理或软夹层时用 • 先把容易爆破的部分掏出来,作为自由面，
然后以此为补偿空间爆破其它岩石
– 炮孔成排布置,同排炮孔相互平行 – 排间也相互平行 – 所有炮孔都相互平行 – 炮孔深度基本相同
• 效果
– 爆破块度均匀，效果好 – 掘进工程量大，每打一个炮孔钻机都得换位置 – 适合于大孔径炮孔爆破
• 应用
– 在VCR等大孔径采矿方法中常用
扇形深孔
• 特点
– 钻机在凿岩巷道内凿岩 – 一排炮孔成扇面,垂直于巷道断面 – 一个钻孔位凿一排炮孔 – 有水平和垂直扇形炮孔
• 坚硬岩石W=（25~30）d
• 中等岩石W=（30~35）d • 较软岩石W=（35~40）d • 实用方法
– 试验方法 – 满足块度要求条件下,尽量取大值
• 注意:扇形深孔的孔口距按装药部位算
• 孔间距a
– 平行炮孔孔间距就是两孔的轴距 – 扇形炮孔的孔口距和孔低距不等
• 孔口距和孔底距都是孔中炸药长的向短的画 垂线的长度
2、楔形掏槽
• 两边炮孔均相向倾斜,提供向自由面方向的 分力
• 爆破后形成棱锥形空间
3、锥形掏槽
• 四周的孔均向中心倾斜,使爆炸力有向自由 面方向的分力
• 爆破后形成圆锥或棱锥形空间
4、空孔掏槽
• 所有孔都是直孔,中间孔不装药，作为其它 孔的补偿空间
• 中间孔可以采用大直径炮孔
空孔
装药孔
5、扇形掏槽
15mm
• 潜孔钻（YQ-100)和牙轮钻孔深原理上不受限制， 实际中不超过50米，太深了孔偏离太大，尤其是水 平深孔
– 孔深影响
• 孔深大——需要的凿岩硐室或巷道越少,采准量少， 作业条件好
• 孔深小——凿岩质量好，爆破块度均匀
• 一般孔深不要超过:
– 扇形深孔10-15米 – 水平平行深孔不超过一个矿块的长度（50-60米），一般
炮孔 巷道
掏槽小结
• 没有固定格式,只要最初的孔能将部分岩石 炸出来，为后续炮孔提供自由补偿空间就 行
• 掏好槽以后的炮孔爆破效率才能高 • 要灵活利用特定的岩石表面情况
五、其它孔
1、周边孔
• 周边孔的作用是保证巷道的轮廓 • 周边孔一般都稍向外斜,不可能打在轮廓边
上 • 周边轮廓的关键部位都要有孔，如四角，
• 掘进爆破是一种非常讲效率的工艺，可比 性较强
深孔爆破特点
• 炮孔深度大,一般在6米以上 • 分为露天深孔和地下深孔爆破
一、地下深孔爆破
特点: 地下凿岩条件有限,钻孔要在巷道或峒室 里进行
1、深孔布置方式
扇形深孔布置
平行深孔布置
扇形炮孔
多排扇形炮孔
多个平行炮孔
两排平行炮孔平行深孔布置 Nhomakorabea• 特点
拐弯处 • 周边孔密，轮廓形状好
2、辅助孔
• 在掏槽孔爆破后,将中间部分岩石爆破下来 • 没有高要求，不要给周边孔留下太多的爆
破量。
六、小结
• 掘进爆破的关键是掏槽孔
– 后爆的炮孔爆破深度一般不会超过掏槽孔
• 周边孔的定位准确性要高,要不然巷道的轮 廓就不平整
• 对辅助孔要求不高，只要能保证将周边孔 和掏槽孔之间的岩石爆破下来就行
取矿块长度一半（25米) – 垂直深孔不超过矿块的高度（50-60米），下向可以大些，
上向应该小些
• 最小抵抗线W
– 确定原则: 需要炸药量度=能装入的药量
– 炮孔中能装入的炸药量
• Q1=πd2LΔτ
L -- 孔深 Δ -- 装药密度（kg/dm3) τ – 炮孔装药系数0.7-0.8
– 炮孔需要装入的炸药量
• 用孔底距控制爆破的块度,不能太大 • 用孔口距控制装药量，太多易产生粉矿
– 对于扇形炮孔的孔底距a0常取
a0=(1.1~1.5)W
– 如下图所示
扇形炮孔的孔间距示意图
a0
a1
• 孔网参数讨论
– 地下深孔爆破时尽量不要产生大块,因为 爆破下来的矿石要通过漏斗、溜井，并经 装运设备运出，一旦产生大块，就可能在 其中某一环节卡住，给生产带来麻烦，所 以要求爆破参数要合理，块度小而且均匀