露天矿台阶中深孔爆破质量提高措施

露天矿台阶中深孔爆破质量提高措施

摘要：本文简述了露天矿爆破时影响爆破效果的因素，提出了提高爆破质

量的一些常用方法。其中采用合理的爆破参数，爆破方法等对于提高爆破质量具

有重要作用，进而提高其他采掘设备，运输设备的效率。

关键词：露天矿爆破质量

影响露天矿爆破质量因素很多，主要有炸药性能，装药结构，地质条件等。

由于种种因素的影响，会造成大块，根底的产生，从而影响采装设备的效率。如

何提高露天矿爆破质量已是当前露天矿山生产任务中比较突出的问题之一。提高

爆破质量实质上就是要减少大块和根底。[1]

1大块产生的部位和原因分析：

1.1产生的部位

不合格的大块主要产自同一爆区的软硬岩的分界处；台阶上部和台阶的坡面，爆区的后部边界。

1.2产生原因

（1）爆区软硬岩分界部分，易于振落。

（2）炸药能量分布不均，孔口部分能量不足。

（3）台阶前部，岩石受前次爆破的破坏，甚至被切割成块体，爆破时“块体”易整体振落成大块。

（4）爆区后的后部与未爆岩石相交也会产生一些因爆破而振落的大块。

2影响爆破破碎因素及提高爆破质量的措施

2.1、影响爆破破碎的主要因素

（1）自由面条件和结构面的影响：岩块的破裂面大多数是沿着岩体内的结构面形成。

（2）岩性的影响：大块率随岩石的硬度提高而增加。

（3）爆破单位耗药量：随着单耗的增加，大块率降低，对不同岩石，存在一个最佳的爆破单耗。

（4）炸药在掩体中的分布：随着炮孔直径的增加，大块比例随之上升。

（5）炮孔布置与装药结构：大块经常出现在没有装药的部位和两侧拉裂的部位。

2.2提高爆破质量的措施

（1）选准前排孔抵抗线；

在倾斜钻孔时，最小抵抗线在炮孔上、下各部位是相等的，计算抵抗线时应加上钻孔偏差；在垂直钻孔时，最小抵抗线部位由于临空条件好，故采用夹制作用大处的底盘抵抗线作为参数进行。根据钻机型号、性能和体型以及操作人员的作业水平，为了确保在台阶边缘钻孔时的施工安全所确定的第一排炮孔至台阶边缘的距离就是眉线距离，对于大型设备一般大于等于2.5~3米。

（2）保证填塞质量，控制最后排孔的装药高度；

填塞长度是控制个别飞石的主要参数，确定合理的填塞长度和保证良好的填塞质量对改善爆破效果和提高炸药能量利用率具有重要作用。

1.

控制合理的超深；

超深指钻孔超出台阶底盘标高的那一段孔深，超深的作用在于降低装药中心位置，克服底盘岩石的夹制作用，使爆后少留或不留根底，以形成平整的底部平台。当岩石松软时，取小值；岩石坚硬时，取大值。

（4）选取与岩石特性相匹配的炸药和装药结构，增强底部炸药的威力；

单耗的选取直接影响工程的炸药用量，在破碎爆破中，不同岩石都有一定范围的合理单耗值，低于合理值就会使爆破效果受到影响。

可以使用如下几种装药结构方式：

①连续装药结构：当孔深超过8m时，应布置两个起爆体。

②分段装药结构：将深孔种的药柱分为若干段，用空气间隔期隔开，可以提高装药高度，改善炮孔上部的破碎效果；躲开地质薄弱地段，可以节省炸药。

③混合装药结构：指孔底装高威力炸药，上部装普通炸药的一种装药结构，改善底部夹制作用大的部位的破碎效果，消除门坎，节省炸药。[2]（5）选取合理的毫秒微差延期间隔时间；

通常采用毫秒延时起爆网路，药包之间实施毫秒延时爆破是为了改善爆破效果和降低爆破震动。基本思路是使每个炮孔都具备自由破碎的条件，孔间或排间要有一定的延迟时间，以保证后爆岩体具有侧向临空面。

从改善破碎效果着眼，前后段药包之间的延时时间应等于或接近可使用段药包承担的受爆体已经移动，后段药包的临空面已经形成的时间，使前段抛体达到最大抛速后，后段药包始起爆，后段抛体尽可能地尾随撞击前段抛体，减少能量渗漏，改善破碎效果，同时，先爆岩体能对后爆岩体起保护作用，可减少飞石产生。

目前国内采用孔内外延期爆破时多采用孔内高段位，孔外低段位雷管。

例如：孔内延期雷管为400ms，地表延期雷管延期时间25ms和42ms，排间延期雷管延期时间42ms，65ms，100ms。

1.

爆破有明显的结构面时，要根据岩体结构面的特征，决定起爆顺序；

首段雷管的位置直接控制爆堆的主体方向，同时其爆破效果对后续段别的钻孔爆破影响很大。首段雷管应选择布置在台阶临空面条件比较好的部位，临空面

各部位的抵抗线大小应基本一致。需要注意的是首段雷管钻孔处岩体的地质结构面，如断层、破碎带、节理面等的走向，以及环境条件，最小抵抗线方向应避开

建筑物，防止爆堆飞石对它们产生不利影响。如果首段雷管部位临空面条件不好，可以布置首段雷管多排孔同时起爆，给后续段别创造较好的临空面。

网路设计尽可能整齐、规则、有利于检查，减少出错。要使每个炮孔都具有

自由破碎的条件，在起爆网路布置就应尽量减少每个炮孔爆破时的夹制作用；如

果用导爆管雷管还需要考虑导爆管网路引爆后的3种状态，即①炮孔内雷管已爆

炸并引爆炸药产生爆轰；②地表接力雷管已被引爆，炮孔内雷管已点燃但延期体

仍在燃烧而未产生爆炸，炮孔内炸药尚未产生爆轰；③起爆信号尚未传播到，接

力雷管和网路种的导爆管雷管尚未被引爆。要保证一定范围炮孔内雷管已点燃，

防止爆破应力波对网路破坏，或被爆介质错动而将网路切断或拉断，从而出现后

面炮孔的拒爆现象。

（7）在适宜的地点采取大孔距，小抵抗线和压渣爆破。

在保持炮孔负担面积s不变的前提下，加大孔距、减少抵抗线，即增大炮孔

密集系数m=a/b，（a-孔距，b-排距，s-孔担面积，m-炮孔密集系数）。

标准形式取m=1~1.25，宽孔距技术一般取m=3~4，个别情况可取m=6~8。宽

孔距爆破头排孔和最后一排孔的抵抗线和孔间距需要按常规方法布孔，否则，过

小的抵抗线会增加飞石的危险，过宽的孔距会引起爆后破裂面的凹凸不平。

（8）严格的施工

主要指钻孔、装药和填塞三方面的作业，一定要按设计施工。深孔台阶爆破

必须特别重视开挖台阶的形成。台阶底板抵抗线多大，除爆破后形成根底，使机

械开挖无法顺利进行外，爆破时的底部夹制作用过大会严重影响爆破效果，并加

大后冲力。

底板抵抗线过大的地方，应视情况不同，分别采取加密炮孔，预拉底（即先

进行打眼放炮）、孔底扩壶或底部装密度大、威力高的炸药等方式来避免产生根

底。炮孔布置要考虑每个炮孔都具备自由破碎的条件，一般后一排孔应比前一排孔两边各缩进半个孔间距。

为了控制爆破时的后冲，改善后排孔爆破效果，排数不宜过多，宜3~5排。尽可能使炮孔在岩体中均匀分布；后排孔应布置在直线上以保证下一循环临空面的齐整。

（9）科学的管理

钻爆作业一体化，对施工作业人员和各工序环节做到分层管理，责任到人；严格执行质量管理体系和全方位监管。

严格遵守炮孔验收标准，保证孔深在允许误差范围内，发现不合格钻孔及时处理，未达到验收标准不得装药。

保证钻孔精度，在施工中精确逐孔放样，反馈设计与施工优化；通过爆破实时监控和科学管理，实现精细化的科学管理。爆区台阶坡顶线、坡底线测量图应及时提供给爆破设计人员，以便调整装药量。实践证明，通过以上技术措施可以达到提高爆破质量，保证爆破安全的目的。

参考文献

[1]陶颂霖.凿岩爆破[M]．北京：煤炭工业出版社，1986.

[2]骆中洲.露天采矿学[M]．徐州：中国矿业学院出版社，1986．