浅谈露天深孔爆破参数的选取

第２９卷第４期２００７年８月

四川冶金

ＳｉｃｈｕａｎＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ

Ｖ０ｌ２９Ｎｏ．４

Ａｕｇｕｓｔ，２００７浅谈露天深孔爆破参数的选取

张顺朝１张志呈２蒲传金２雷俊学３龚成４

（１．洛阳黄河水泥集团有限责任公司河南洛阳４７１８００；

２．西南科技大学环境与资源学院四川绵阳６２１０１０；

３．四川双马水泥股份有限公司四川江油６２１７１６；

４．四川蜀渝石油建筑安装工程有限责任公司川西北分公司四川江油６２１７０９）

【摘要】总结和分析了露天深孔台阶爆破参数选取的历史和现状，介绍了爆破参数的计算方法和公式，有一定的参考价值。

【关键词】露天深孔爆破爆破参数炸药单耗

ＳＵＰＥＲＦＩＣ！ＩＡＬＶＩＥＷＳｏＮＴＨＥＥＬＥＣ’１１０ＮｏＦＴＨＥｏＰＥＮ－ＰＩＴＢｏＲＥＨｏＬＥＢＬＡＳＴＩＮＧＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ

ＺｈａｎｇＳｈｕｎｃｈａ０１ＺｈａｎｇＺｈｉｃｈｅｎ９２ＰｕＣｈｕａｎｊｉｎ２ＬｅｉＪｕｎｘｕｅ３ＧｏｎｇＣｈｅｎ９４

（１．ＬｕｑｍａｇＨｍｇｌｌｅＣｏｎｃｒｅｔｅｒｏｕｐＬｔｄ．，４７１８００；

２ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴ酏ｈｎｏ］ｏｇｙ，ＳｉｃｈｕａｎＭｉａｎｙａｎｇ，６２１０１０；

３．鞑ｃｌｌｕ蚰Ｄ叫咻ｈｏ嗍ＣｅｍｅｎｔＬｉｍｉｔｅｄ

Ｃｃｃｐｏｍｆｉｏｎ。ＳｉｅｈｔｍＪｉａｎｇｙｏｕ，６２１７１６；４．Ｓｉｅｈｍｍｓｈｕｙｕｏｉｌｂｕｉｌｄｉｎｇｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｅｎ画ｎｅｅｒｉｎｇｃｏｍｐａｎｙ０ｆｌｉｍｉｔｅｄｌｉａｂｉｌｉｔｙｂｒａｎｃｈ商∞ｏｆｎｏｒｔｈｗｅｓｔ０ｆ￥ｉｃｈｍｍ，Ｓｉｅｈｕａｎｊｉａｎ９３ｎｍ，６２１７０９）

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｂｏｕｔｏｐｅｎ—ｐｉｔｂｏｒｅｈｏｌｅｂｌａｓｔｉｎｇａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄ∞ａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｆｏｒｍｕｌａｓｏｆＭａｓｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｖｅｃｅｒｔａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｖａｌｕｅ．

［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｏｐｅｎ－ｐｉｔｂｏｒｅｈｏｌｅｂｌａｓｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｂｌａｓｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｕｎｉｔｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ１引言

深孔爆破是指采用炮孔直径大于７５ｍｍ、深度

大于５ｍ的爆破。所谓露天深孔爆破是指施工中采

用台阶式开采，如图１所示ｗ。台阶是由水平台面，

台面与台面的垂直或倾斜面组成。台面与台面的垂

直高度称为台阶高度，从台面的坡脚到台阶边称作

台阶宽度，台阶的连续长称作台阶长度或开挖长度。台阶高度一般５～１５ｍ，台阶宽度必须满足铲装作业的需要，可达到几十米至几百米宽，台阶坡面坡度不等，一般为７０。左右。

深孔爆破通常采用潜孔、牙轮和回转等穿孔机械。钻头直径一般是８０～３００ｍｍ，大型露天矿采用牙轮钻机，ｉＬ径一般为３１０—３８０ｍｍ，最大为４４０

图１台阶形状

ｃ一台阶宽度；Ｈ一台阶高度；ａ一台阶坡面角

ｎｎｌｌｏ

近二十年来，随着大、中、小型钻孔机械改型的出现，深孔爆破技术得到迅速发展。特别是各类小型潜孔钻机的改进型，适应各种条件下台阶式开采

的石方开挖施工，并在铁路、交通、水电、采石、采矿

四川冶金第２９卷

等部门大力推广使用，其原因是由于深孔爆破有以下突出的优点：

１）不受开采空间的限制，有利于实现钻孔工作的机械化和自动化，减轻劳动强度，施工管理简单，工作比较安全，适应性强；

２）深孔爆破可以采用先进的爆破技术，改善爆破质量，提高生产能力和劳动生产率，降低单位投资和开采成本；

３）提高工程质量，加快施工进度，由于施工机械化，用人少，工效高的特点，工程成本低；

４）减少了炸药消耗量，安全性好，根据铁二局的统计，由于深孔爆破是条形装药，炸药比较均匀地分散在岩体中，用药量容易控制。所需炸药量为一般硐室爆破的三分之一至二分之一，所以爆破地震强度、飞石距离、空气冲击波和岩石破坏范围都比药室大爆破小。

正因为如此，露天深孔爆破在国内外广泛地应用。表１为世界上几个发达国家露天矿开采占总开采量的比例”１。

表１几个国家采用露天开采的比例

在前苏联和美国等技术先进的国家，筑路工程中深孔爆破占整个爆破工程量的９０％以上”１。上个世纪９０年代中期，我国重点铁矿山中，露天开采铁矿石约占９８％”１，全国黑色冶金矿山中露天开采比重为８２％。在铁矿露天开采中，大型矿山的产量所占比重较大，如全国有１６个年产３００—１０００万吨的大型露天矿山，其设计生产能力为１０７７０万吨，约占全国铁矿石产量的６０％。

２露天深孔爆破的布置方式和基本要素

２．１露天深孔爆破的布置方式

露天深孔爆破的布置方式，有垂直孔和倾斜孔两种，如图２所示。从台阶深孔爆破效果和作业安全性来看，倾斜孔优于垂直孔，其原因为：

１）沿炮孔全长的爆破抵抗线相等，因而矿岩破碎均不易产生大块和留根底；

２）爆堆高度和宽度容易控制，有利于铲装：

３）可通过调整钻孔角度，保持所需的台阶坡面角度，爆破后坡面比较平整；

４）采用倾斜孔时，钻孔设备至台阶坡顶线的距离比垂直孔大，因而设备和人员作业都比较安全。

２．２露天深孔爆破的基本要素

露天深孔爆破的基本要素如图２所示。

图２深孔爆破基本要素

Ｈ一台阶高度，ｍ；ｗ一底盘（板）抵抗线，ｍ；ａ一台阶坡面角，ｏ；

Ｌ－－－擅孔深度，“；Ｌｃ—炮孔装药长度，ｍ；Ｌｓ—堵塞长度，ｍ；ｈ＿超深，ｍ；ｃ’一坡顶线至孔口的距离，ｍｏ

３深孔爆破参数设计

台阶式深孔爆破作业有钻孔、爆破、装运及其后的破碎作业。这些作业紧密相连互为影响．这些作业中最重要的是钻孔爆破作业。钻孔爆破中，特别重要的是爆渣的破碎程度，它不仅直接影响到转载作业，而且铲装运输和机械破碎作业及各项成本的影响也很大。为此，在台阶式开挖爆破设计时，必须考虑岩块的破碎程度，使其最大限度地符合装载等有关作业的要求。

３．１钻孔设计注意事项

进行钻孔设计前应该研究：岩体结构和构造、岩体性质、台阶高度、爆破规模及采用的爆破方法、装运方式、钻孔爆破成本、环境安全措施等；再选择钻机，确定钻孔直径和孔深，最小抵抗线，孔距和排距，超深等，这些参数中最终要的是钻孔直径。在确定各类参数后，在进行钻孔爆破试验，最后决定适合现场条件的爆破标准。

３．２钻孔孔径ｄ

钻孔孔径与最小抵抗线和孔间距离密切相关，也与炸药爆破效果、爆破规模和钻孔效率等有关。所以必须根据现场的生产规模、台阶大小、钻孔成本等选定钻机及其钻头的直径（孔径）。目前常用的

孔径（钻头直径）有８０、１００、１５０、１７０、２００、２５０、３１０