非煤矿山露天开采矿山安全监管
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– a=(0.5~0.6)Lq`/（qHWd）
▪ L—孔深
▪ q`—每米炮孔装药量，q—炸药单耗
▪ H—台阶高度
▪ Wd—底盘抵抗线
a
10
炮孔密集系数m=a/Wd
– a—孔间距 – 炮孔密集系数通常大于1，有继续增大的趋势 – 一般前排密集系数小，后排密集系数大，大
型露天矿常取相同值
后排参数
– 孔间距比前排大 – 排间距比前排小
合理装药结构
– 使药在孔中均匀分布 – 间隔装药，空气或其它材质间隔 – 混合装药，不同部位装不同药
高台阶爆破
– 炮孔有效部分多，底部和填塞长度不变，不效装 药部分比例大
多排孔微差爆破
– 改善爆破效果，二次破碎作用，爆堆集中
a
25
7、靠帮爆破（临近边帮）
概念
– 露天矿边帮的稳定性是露天矿安全的主要问题 之一，特别是深凹露天矿，今年我国各地已经 发生多起边帮滑坡重大事故，滑坡事故往往是 恶性事故
露天开采矿山安全监管 要点及先进适用技术
东北大学 屠晓利
a
1
1、简介
深孔爆破是露天采矿的主要方式 主要以台阶式爆破 相应的参数比地下深孔爆破都大 孔径：80~310mm 孔深：10~20m 每次爆破量大：几十吨至几百吨 爆破效率高，块度也大 受天气影响
a
2
2、露天台阶爆破
主要参数
a
12
– 超深确定方法
▪ h=(10~15)d m
▪ H=(0.15~0.35)Wd m
– 根底和大块是露天矿的主要矛盾
▪ 超深大了，钻孔量增加，上部大块，下水平 顶部破碎，产生大块
▪ 超深小了，底部留要底，给后续铲装工艺带 来困难
▪ 合理确定露天矿超深是主要爆破技术工作之 一
▪ 只要能满足不留根底，尽量减小超深
a
11
超深h
– 为了保证孔底爆破效果，希望在孔底多装药， 额外在孔底加超深，达到多装药目的
– 超深小了
▪ 可能留根底，给后续装运带来困难
– 超深大了
▪ 药量没变，药的重心下移，下部过度破碎，使下水 平顶部破碎，而且上部爆破效果不好
– 超深小了
▪ 底部可能留根底，后续工艺铲装困难，有时需要二 次破碎
a
8
底盘抵抗线取值范围
爆破方式 清碴爆破 压碴爆破
炮孔直径mm
200 250 310 200 250 310
a
底盘抵抗线mm
6~10 7~12 11~13 4.5~7.5 5~11 7~12
9
孔间距
– 第一排的排间距已定，根据炸药单耗和每孔最 大装药量就能确定该孔的爆破矿岩量，除以底 盘抵抗线就是孔间距（注：这里将斜面当直面 算），以保证第一排爆破效果
– 炮孔承担的爆破量所需的药量
▪ Q1=qWdaH
– 炮孔能装下的药量
▪ Q2=q`(L – l)
– q`—每米炮孔装药量
– 炮孔能装下的药量要不小于需要的药量
▪ Q2>Q1
– 后排药量适当比前排大些，因为前面有爆破 下的岩堆，约为前排孔药量的1.1~1.3倍
a
15
5、深孔布置方式和起爆顺序
露天深孔爆破爆破量大，很少单排孔爆破 多排深孔爆破的布孔方式
▪ 大孔径爆破块度大，铲装运设备要配套 ▪ 造价高 ▪ 可选余地不大
a
7
底盘抵抗线Wd
– 最重要的参数，最小抵抗线很少用
– Wd=c+Htgα
▪ Htgα——台阶坡面是斜的，至少要后退这么多 才到坡顶线
▪ c — 安全距离，一般2.5~3.0m，与钻机大小有 关
▪ 一般取（0.6~0.9）倍台阶高度（H） ▪ 与钻孔直径有关，孔径大取大值 ▪ 我国冶金矿山常按下表取值
– 单排孔爆破不存在此问题 – 三种布孔方式
▪ 正方形 ▪ 矩形 ▪ 三角形
a
16
正方形布置
正方形布置
矩形布置
三角形布置
起爆方式
– 顺序起爆
▪ 从台阶边上第一排孔起爆，逐排向后起爆 ▪ 爆堆较散，碰撞作用差 ▪ 常用
– 波浪式起爆 – 楔形起爆 – 斜线起爆
a
18
顺序起爆示意图
波浪式起爆示意图
楔形起爆示意图
斜线起爆示意图
周边孔预裂起爆示意图
6、提高露天深孔爆破质量
露天深孔爆破要求
– 爆破块度要合格
▪ 大块需要二次爆破 ▪ 粉矿易流失
– 不留根底，不产生后冲破坏 – 爆堆要合理 – 每次爆破量要足够大，以便后续工艺连续 – 减轻爆破地震、冲击波和飞石
a
24
斜孔爆破
– 抵抗线相等，块度均匀，超深小
a
13
充填高度
– 充填的作用
▪ 增加炸药爆炸的有效作用时间 ▪ 调节炮孔中爆炸气体的压力以提高炸药的能量利
用率 ▪ 减少飞石，减小空气冲击波和爆破噪音
– 充填长度
▪ 以炮孔直径算 (20~30)d ▪ 以底盘抵抗线算 (0.5~0.75)Wd ▪ 按爆堆集中要求 (0.8~1.0)Wd
a
14
炮孔装药量
– 先爆预裂孔，后爆破主爆孔 – 预裂孔中装药量只够形成裂缝，不会产生
更多的破坏作用 – 在斜孔和垂直孔两种方案 – 大量应用于大型露天矿和水利水电工程
a
28
斜孔预裂爆破方案
（用于矿山掘沟爆破）
1——预裂孔 2——辅助孔 3——缓冲孔 4——主爆爆孔
各孔的作用
– 预裂孔用于形成裂缝
▪ 孔径150mm，孔深15~16m，药卷直径35~45mm， 不耦合系数3.3~4.3，孔间距1~2m，孔深不小于其 它孔
H—台阶高度 h—超深 d—孔径 Wd—底盘抵抗线 W—抵抗线 c —安全距离 l—最大填塞长度 a—孔间距 b—排间距
a
3
3、斜孔和变径炮孔
由于超深的作用，使得炸药重心下移，容 易使下台阶提前遭到破坏，为了减少超深 或不用超深，采用斜孔或变径炮孔
斜孔：炮孔与台阶坡面角相等，可以减少 超深，还不会留下根低
变径炮孔：由于下部孔径大，可以装更多 的药，可以减少超深
a
4
a
5
a
6
4、主要爆破参数
炮孔直径d
– 大直径炮孔每米爆破量大，生产效率高， 单位炸药消耗量小，钻孔数量少
– 一般为：80~310 mm
▪ 潜孔钻机：80~200mm ▪ 牙轮钻机：250~420mm，常用250~310mm
– 孔径要与后续工艺相匹配
– 影响因素：
▪ 边帮参数，如帮坡角，台阶高度，台阶坡面角 ▪ 岩体构造，如构造带，岩体产状 ▪ 爆破破坏，爆破震动
a
26
对爆破的要求
– 减少爆破对边坡原岩的破坏 – 减小对边帮岩体的震动
技术思路
– 减少爆破药量，地震效应减轻 – 切断爆破与被保护边帮之间的联系
a
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Fra Baidu bibliotek
预裂爆破
– 在边帮与爆区间形成裂缝，使爆区与保护 边帮间的作用中断
▪ L—孔深
▪ q`—每米炮孔装药量，q—炸药单耗
▪ H—台阶高度
▪ Wd—底盘抵抗线
a
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炮孔密集系数m=a/Wd
– a—孔间距 – 炮孔密集系数通常大于1，有继续增大的趋势 – 一般前排密集系数小，后排密集系数大，大
型露天矿常取相同值
后排参数
– 孔间距比前排大 – 排间距比前排小
合理装药结构
– 使药在孔中均匀分布 – 间隔装药，空气或其它材质间隔 – 混合装药，不同部位装不同药
高台阶爆破
– 炮孔有效部分多，底部和填塞长度不变，不效装 药部分比例大
多排孔微差爆破
– 改善爆破效果，二次破碎作用，爆堆集中
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7、靠帮爆破（临近边帮）
概念
– 露天矿边帮的稳定性是露天矿安全的主要问题 之一，特别是深凹露天矿，今年我国各地已经 发生多起边帮滑坡重大事故，滑坡事故往往是 恶性事故
露天开采矿山安全监管 要点及先进适用技术
东北大学 屠晓利
a
1
1、简介
深孔爆破是露天采矿的主要方式 主要以台阶式爆破 相应的参数比地下深孔爆破都大 孔径：80~310mm 孔深：10~20m 每次爆破量大：几十吨至几百吨 爆破效率高，块度也大 受天气影响
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2、露天台阶爆破
主要参数
a
12
– 超深确定方法
▪ h=(10~15)d m
▪ H=(0.15~0.35)Wd m
– 根底和大块是露天矿的主要矛盾
▪ 超深大了，钻孔量增加，上部大块，下水平 顶部破碎，产生大块
▪ 超深小了，底部留要底，给后续铲装工艺带 来困难
▪ 合理确定露天矿超深是主要爆破技术工作之 一
▪ 只要能满足不留根底，尽量减小超深
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超深h
– 为了保证孔底爆破效果，希望在孔底多装药， 额外在孔底加超深，达到多装药目的
– 超深小了
▪ 可能留根底，给后续装运带来困难
– 超深大了
▪ 药量没变，药的重心下移，下部过度破碎，使下水 平顶部破碎，而且上部爆破效果不好
– 超深小了
▪ 底部可能留根底，后续工艺铲装困难，有时需要二 次破碎
a
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底盘抵抗线取值范围
爆破方式 清碴爆破 压碴爆破
炮孔直径mm
200 250 310 200 250 310
a
底盘抵抗线mm
6~10 7~12 11~13 4.5~7.5 5~11 7~12
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孔间距
– 第一排的排间距已定，根据炸药单耗和每孔最 大装药量就能确定该孔的爆破矿岩量，除以底 盘抵抗线就是孔间距（注：这里将斜面当直面 算），以保证第一排爆破效果
– 炮孔承担的爆破量所需的药量
▪ Q1=qWdaH
– 炮孔能装下的药量
▪ Q2=q`(L – l)
– q`—每米炮孔装药量
– 炮孔能装下的药量要不小于需要的药量
▪ Q2>Q1
– 后排药量适当比前排大些，因为前面有爆破 下的岩堆，约为前排孔药量的1.1~1.3倍
a
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5、深孔布置方式和起爆顺序
露天深孔爆破爆破量大，很少单排孔爆破 多排深孔爆破的布孔方式
▪ 大孔径爆破块度大，铲装运设备要配套 ▪ 造价高 ▪ 可选余地不大
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底盘抵抗线Wd
– 最重要的参数，最小抵抗线很少用
– Wd=c+Htgα
▪ Htgα——台阶坡面是斜的，至少要后退这么多 才到坡顶线
▪ c — 安全距离，一般2.5~3.0m，与钻机大小有 关
▪ 一般取（0.6~0.9）倍台阶高度（H） ▪ 与钻孔直径有关，孔径大取大值 ▪ 我国冶金矿山常按下表取值
– 单排孔爆破不存在此问题 – 三种布孔方式
▪ 正方形 ▪ 矩形 ▪ 三角形
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正方形布置
正方形布置
矩形布置
三角形布置
起爆方式
– 顺序起爆
▪ 从台阶边上第一排孔起爆，逐排向后起爆 ▪ 爆堆较散，碰撞作用差 ▪ 常用
– 波浪式起爆 – 楔形起爆 – 斜线起爆
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顺序起爆示意图
波浪式起爆示意图
楔形起爆示意图
斜线起爆示意图
周边孔预裂起爆示意图
6、提高露天深孔爆破质量
露天深孔爆破要求
– 爆破块度要合格
▪ 大块需要二次爆破 ▪ 粉矿易流失
– 不留根底，不产生后冲破坏 – 爆堆要合理 – 每次爆破量要足够大，以便后续工艺连续 – 减轻爆破地震、冲击波和飞石
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斜孔爆破
– 抵抗线相等，块度均匀，超深小
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充填高度
– 充填的作用
▪ 增加炸药爆炸的有效作用时间 ▪ 调节炮孔中爆炸气体的压力以提高炸药的能量利
用率 ▪ 减少飞石，减小空气冲击波和爆破噪音
– 充填长度
▪ 以炮孔直径算 (20~30)d ▪ 以底盘抵抗线算 (0.5~0.75)Wd ▪ 按爆堆集中要求 (0.8~1.0)Wd
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炮孔装药量
– 先爆预裂孔，后爆破主爆孔 – 预裂孔中装药量只够形成裂缝，不会产生
更多的破坏作用 – 在斜孔和垂直孔两种方案 – 大量应用于大型露天矿和水利水电工程
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斜孔预裂爆破方案
（用于矿山掘沟爆破）
1——预裂孔 2——辅助孔 3——缓冲孔 4——主爆爆孔
各孔的作用
– 预裂孔用于形成裂缝
▪ 孔径150mm，孔深15~16m，药卷直径35~45mm， 不耦合系数3.3~4.3，孔间距1~2m，孔深不小于其 它孔
H—台阶高度 h—超深 d—孔径 Wd—底盘抵抗线 W—抵抗线 c —安全距离 l—最大填塞长度 a—孔间距 b—排间距
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3、斜孔和变径炮孔
由于超深的作用，使得炸药重心下移，容 易使下台阶提前遭到破坏，为了减少超深 或不用超深，采用斜孔或变径炮孔
斜孔：炮孔与台阶坡面角相等，可以减少 超深，还不会留下根低
变径炮孔：由于下部孔径大，可以装更多 的药，可以减少超深
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4、主要爆破参数
炮孔直径d
– 大直径炮孔每米爆破量大，生产效率高， 单位炸药消耗量小，钻孔数量少
– 一般为：80~310 mm
▪ 潜孔钻机：80~200mm ▪ 牙轮钻机：250~420mm，常用250~310mm
– 孔径要与后续工艺相匹配
– 影响因素：
▪ 边帮参数，如帮坡角，台阶高度，台阶坡面角 ▪ 岩体构造，如构造带，岩体产状 ▪ 爆破破坏，爆破震动
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对爆破的要求
– 减少爆破对边坡原岩的破坏 – 减小对边帮岩体的震动
技术思路
– 减少爆破药量，地震效应减轻 – 切断爆破与被保护边帮之间的联系
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Fra Baidu bibliotek
预裂爆破
– 在边帮与爆区间形成裂缝，使爆区与保护 边帮间的作用中断