装药结构对爆破效果的影响

装药结构对爆破效果的影响

摘要：露天岩土爆破中，由于被爆岩体结构较复杂，往往需要采取相应的技

术措施改善爆破效果，降低孔口及内部大块率，达到预定工程目的。本文通过对

装药结构的探讨，分析研究了间隔装药技术，希望对同行企业在今后的爆破施工

有所帮助。

关键词：结构多变；技术措施；装药结构；间隔装药技术

1、综述

岩体是指在一定工程范围内的自然地质体，它经历了漫长的自然地质历史过程，经受了各种地质作用，并在应力的长期作用下，内部保留了永久变形和各种

地质构造行迹。实际上，岩体是在天然埋藏条件下，受到各种地质软弱面切割的

岩块组合体。所以在露天爆破中由于岩体的发育情况不同，各个平台的岩体有完

整性好和完整性差之分，完整性差的岩体有上软下硬型、上硬下软型、存在夹心

岩体型、有裂隙型等，这就给爆破造成各种不变，通过及时调整装药结构和装药

量可以有效的改善爆破效果，于开采有利。

2、连续装药

连续装药结构是爆破工程中最常用的一种装药方式，其操作简单方便快捷，

为爆破工作者所爱，但由于岩体的各种发育情况不同致使其使用范围有其局限性，影响爆破效果，严重时还会造成爆破事故，对采剥不利，爆破成本增加。

该装药方式用于：

（1）岩体完整性好且岩性不太硬，不会因上部填塞而产生大块岩石的情况。装药时根据岩体的具体情况进行填塞，软岩及脆性岩石填塞高度取大值，硬岩及

韧性强的岩石取小值。

（2）上软下硬型，上分层岩石不太厚且易破碎的情况。装药时炸药一般装至软硬岩交界处靠下处，但不应超过交界处。

（3）孔深较浅、自由面不太好的岩体，连续装药效果较佳。

（4）分层装药，这种装药结构是连续装药的一种特殊情况，其不同部位的炸药其爆速、威力等都不同。根据岩体的具体情况，选择不同的工业炸药进行装药组合，可以改善爆破效果，但其操作相对比较麻烦，于施工不利，适用于上下岩性硬度相差较大的岩体爆破。

3、间隔装药

间隔装药是在装药过程中，同一炮孔不是连续装药，而是通过一些间隔材料（如：岩粉、木垫、PVC、空气间隔器等）将炸药分割成独立的几段药柱，每段药柱都设有独立的起爆及传爆系统，最后由地面将所有的起爆线连入起爆网络。起爆时，这几段药柱相互作用、相互影响，最后可以有效的改善爆破效果及岩渣的堆积形状。

3.1间隔装药的特点

3.1.1间隔装药的优点

间隔装药通过改变装药结构，使同一炮孔炸药爆炸瞬间几段药柱产生的爆炸应力波相互叠加，爆轰气体产物相互作用，再加上间隔材料的影响，增加了裂隙区的范围，提高了炸药能量利用率，有利于达到预定的爆破效果。在具体应用中有以下几个优点：

（1）间隔装药降低了作用在孔壁的峰值压力，减少了炮孔周围岩石的过度粉碎，提高了爆炸能量的利用率。

（2）间隔装药增加了应力波的作用时间。由于冲击压力的降低，减少了冲击波的作用，相应地增加了应力波的能量，从而能够增加应力波的作用时间。

（3）调整了孔内的装药结构，有利于能量的充分利用及相互作用，减少了

特殊地质条件对爆破产生的有害影响。如抵抗线过小和裂隙造成的冲炮及溶洞、

采空区等特殊地质造成的泄能作用等。

（4）通过采用不同的间隔材料、间隔装药方式及类别可以降低爆破振动对

周围环境的影响，减少爆破有害效应的产生。

（5）由于改变了炸药分布情况，减少了地表面的填塞长度，使爆破后地表

面的大块率明显降低，改善了爆破效果，达到了采装要求。

（6）节约炸药，降低爆破成本。通过合理的调整装药结构和能量利用率，

可以有效的降低炸药单耗，节约炸药用量，进而在同等破碎条件下降低爆破成本，实现爆破利润最大化。

3.1.2间隔装药的缺点

间隔装药存在以下几个缺点：

（1）相对连续装药来说增加了雷管、起爆药的数量及填塞次数（包括使用

各种间隔材料）及联网难度，操作不便，比较费人费时。

（2）操作时灵活性要求高，需要及时根据岩石情况调整装药及间隔情况，

继而改善爆破效果。所以需要操作人员有较高的专业技术水平、实践经验和及时

发现问题的能力。

（3）如果上分层填充高度不足，容易产生飞石和空气冲击波等有害效应，

于安全不利。所以装药时要及时调整装药与填塞高度，控制其在安全范围内。

（4）同一炮孔内采用不同段别的雷管时，选取、操作不便，容易混淆，且

雷管延期时间不宜间隔时间过长，否则先爆段炸药会对后爆段的岩体产生影响，

继而出现泄能现象等其他不利的影响。

（5）适用范围较窄，只适用于台阶高度较高，孔深较深，且自由面比较好

的岩体爆破。

（6）一般只能用于导爆管雷管起爆网络中。

3.2间隔装药的分类及适用范围

根据间隔装药时同一炮孔内使用雷管段别的情况可以归纳为以下几种情况，

并且每种情况都有以之对应的适用范围。

（1）同一炮孔内间隔材料上下取同段位雷管，起爆时几段药柱被同时激发

并引爆。该方式主要用于几种情况：

①整体性较好，且岩体比较坚硬，上部填塞段易出现大块孤石的地方，采用

同段位雷管间隔装药可以有效降低大块率，改善爆破效果，提高挖运率。

②存在夹心的岩体，如果夹层岩体较薄较软可以分别将炸药至于夹层的两面，同时起爆可减少夹层对爆破的影响；如果夹层岩体较厚较硬就需要分三段装药同

时起爆，分别对夹层及其上下的岩石进行爆破破碎，爆破效果较好。

③存在裂隙的岩体，间隔装药将炸药分割于裂隙的两侧，同时起爆有利于破

碎岩石，减少次生危害。

（2）同一炮孔内，间隔材料上段装药用低段位雷管下段装药用高段位雷管，起爆时上段先爆下段后爆。起爆时，先爆炸药对上部岩体进行破碎后，上部破碎

岩石对下部岩体起到了覆盖挤压的作用，使后爆炸药的能量主要用于破碎，减少

了抛掷下部岩石所用的能量，提高了能量的利用率，增加了岩石的二次碰撞（相

当于挤压爆破），使炸药能量达到了充分利用，降低了大块率，减少了根底的产生，同时降低了爆破振动效应的产生。

该方式主要用于改善上硬下软型岩体的爆破效果。

（3）同一炮孔内，间隔材料上段装药用高段位雷管下段装药用低段位雷管，起爆时上段先爆下段后爆。起爆时，下段炸药先爆使其能量主要集中于对下部抵

抗线方向的岩体的破碎，减少根底的产生，继而上部炸药再进行起爆，使其上部

岩体爆破增加了自由面，在充分破碎的同时，对下部破碎岩体产生碰撞（加速落