第6章_露天深孔台阶爆破解读

4、小抵抗线宽孔距爆破技术
• a×b=S
4.1 宽孔距、小抵抗线爆破机理
增大爆破漏斗角，形成弧形自由面，为岩 石受拉伸破坏创造了有利条件
爆破漏斗角
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防止爆炸气体过早泄出，提高了炸药能 量利用率
反射拉伸应力波作用增加，使单孔的径 向裂隙、环状裂隙得到充分发育，有利 于改善岩石的破碎质量
增强辅助破碎作用
底盘 抵抗 线 /m
布孔参数 a/m b/m
S 起爆参数
/m2
a’/ b’/ /m
mm
12 14．5 2．0 ＜10 ＞4.5 4.0
7
6 12.25 3.5 3.5 42
12 14．5 2．0 ＜10 ＞4.5 4.0
7
6 12.25 3.5 3.5 42
• 根据孔径： h0=（20~30）d • 国内深孔台阶爆破多采用钻屑作为填塞材
料，有时采用粒径小于20mm的碎石作为填 塞材料.
（7）起爆方式
（8）延时大小
根据高速摄影测试，药包爆炸后10ms， 地表岩石开始有明显的移动，接着在加速 的过程中形成鼓包，到20ms时，鼓包运动 接近最大速度，到100ms时，鼓包严重破裂。 分为孔间、排间、孔内三个延时。 • 理论上有个适宜值； • 过小？ • 过大？
(2)按台阶高度H确定： h= (0.12～0.25)H （考虑孔径
因素，此式的误差较大）
h = (8～12)d
（5）孔网参数a×b=S
•
每米能容炸药量
ql
1 4
d
2
e
• 单孔需药量 Q qaWH
• a=mb
（6）堵塞长度、间隔长度
• 根据抵抗线（排距）h0 =（0.7~1.0）W 垂直深孔取h0=(0.70.8)W1； 倾斜深孔取h0= (0.91.0)W。
2、露天台阶爆破主要参数
3
布孔
布孔
3、影响深孔台阶爆破效果的因素
（1）单耗q
• 深孔爆破的炸药单耗一般是指松动爆破时 的炸药单耗，影响炸药单耗的因素主要有 岩石的可爆性，炸药特性，自由面条件， 起爆方式和块度要求，各种爆破工程都有 根据自身生产经验总结出来的合理单耗值， 由于岩石强度和岩体性质存在很大差异， 具体工程的炸药单耗（q）需要通过多次试 验调整或长期生产实践来验证，
（4）超深
• Δh是指钻孔超出台阶底盘标高的那一 段孔深，其作用是克服台阶底部阻力，避 免或减少留根底，以形成平整的底部。
• 超深过大不仅造成钻孔和炸药的浪费， 而且会增大对下一台阶顶面的破坏，给下 一台阶的钻孔带来困难，超深不足台阶底 部将会留下岩坎，影响挖运效率。
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(1)按底盘抵抗线W1确定： h= (0.15～0.35)W1
（9）炸药类型及装药结构
• 炸药、装药结构与爆破介质的匹配——阻抗匹配。即不同介质需要的 冲击波能不同。
• 岩石的波阻抗是指岩石密度 与纵波在该岩石中传播速度 的乘积。 • 物理意义是使岩石介质产生单位质点运动速度所需要的应力波的应力
值，它反应了应力波使岩石质点运动时，岩石阻止波能传播的作用。 • 岩石的波阻抗值对爆破能量在岩石中的传播效率有直接影响，通常认
我国大型金属露天矿多采用牙轮钻机， 孔径250~310㎜；中小型金属露天矿以及化 工、建材等非金属矿山则采用潜孔钻机， 孔径100~200㎜；
（3）台阶高度H:
•
台阶高度与抵抗线、挖运机械、场地条件和开挖进度等
诸多因素有关，一般采场的台阶高度在设计中均有明确规定， 而公路石方路基的深孔爆破台阶高度多由施工单位确定。
为炸药的波阻抗与岩石的波阻抗相匹配(相等或相接近)时，爆破传给岩 石的能量最多，在岩石中引起的应变值就大，可获得较好的爆破效果。
（10）排数
• 一般4-5排为宜破碎效果最佳 • 太少排？ • 太多排？
（11）爆区长度
• 一般以不小于爆区宽度的3倍为宜 • 太短？
（12）钻孔精度
• 钻孔精度受到施工机具、岩层特性和操作 人员技术水平等因素的影响，钻孔质量的 好坏直接影响着炮孔的孔距、排距、深度 和倾斜度等，如果炮孔的位置偏离了设计 要求，就会使炮孔倾斜度、抵抗线大小和 方向、孔距和排距改变，从而产生大量的 大块和飞石，增加根底和后冲，从而增加 爆破成本、影响爆破安全，也影响后续爆 破的顺利进行。
台阶高度直接影响者挖掘设备装运效率和施工安全，一
般建议爆堆高度为挖掘机高度的2倍左右
• 金属矿山的台阶高度多为12m；煤台阶高度 为10～15m；岩石台阶高度一般为15～20m。 水利水电工程，一般部位爆破开挖的台阶 高度为为8～15m。
• 公路边坡多设计成台阶状，中间有卸力平 台，台阶的高度依地质因素等的不同一般 设计为8～10m。
第6章 露天深孔台阶爆破
• 1、为什么要用深孔台阶爆破？ • 2、露天台阶爆破主要参数 • 3、影响深孔台阶爆破效果的因素 • 4、小抵抗线宽孔距爆破 • 5、延时（起爆方式、延时雷管） • 6、压渣爆破 • 7、露天深孔台阶爆破常见问题
第6章 露天深孔台阶爆破
1、为什么要用深孔台阶爆破？ 深孔爆破：浅孔？药壶？硐室？ 台阶爆破：便于大型机械化完成凿岩和装运矿岩工作
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单位炸药消耗量q值
岩石坚固性 系数f
～0.82 3～4 5
6
8 10 12 14 16 20
q/kg·m-3
0.40 0.45 0.50 0.55 0.61 0.67 0.74 0.81 0.88 0.98
（2）孔径
国内常用的深孔直径有76—80、100、 150、170、200、250、310㎜几种，一般来 说钻机确定后，其钻孔直径就已确定下来。
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4.2 密集系数（m）值的选取
一般在保证孔网面积不变的情况下，中等硬度以下的矿 岩爆破，取a=(4～6)b；坚硬岩石中可取a=(2～4)b 在工程实施上有二点需要特别注意
保证穿孔质量（孔位、孔深） 定好第一排孔的m值至关重要
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4.3 工程实例
段高 /m
孔深 /m
超深 /m
药高 /m
填高 /m
研究表明：超深加上一倍抵抗线深度的炮孔装药量即可
将被爆台阶的岩体从底部切断并破碎。若堵塞长度按1倍的抵 抗线计，深孔爆破要保证底部岩石的破碎和上部不产生大的 抛掷和飞石，则台阶高度应大于2倍的抵抗线。但台阶高度又 受到钻孔深度的影响，孔深增大则钻孔偏差增大，钻孔效率 降低，因此台阶高度建议选为2～5的抵抗线；