地质勘测专业2018年版《爆破工程》第八章 露天工程爆破

1、第八章 露天工程爆破,第一节 爆破工程地质（自学） 第二节 露天台阶爆破 第三节 露天硐室爆破（自学） 第四节 边坡控制爆破（自学）,第二节 露天台阶爆破,一、概述（定义、分类） 二、露天台阶深孔爆破 1 台阶要素、2 钻孔形式、3布孔方式、 4 露天深孔爆破参数、5 爆破施工工艺,一、概述定义、分类、特点,台阶爆破定义：也称梯段爆破。通常在一个是先修好的台阶 上进行，每个台阶有水平和倾斜两个自由面，在水平面上进行 钻孔、装药等爆破作业，爆破岩石是朝着倾斜自由面的方向崩 落，形成新的倾斜自由面。 台阶爆破分类： 深孔台阶爆破：孔径大于50mm，孔深大于5m的台阶爆破； 浅孔台阶爆破：孔径小于50mm，孔深小于5m的台阶爆破。 深孔台阶爆破的特点：钻孔机械化，孔径可达310mm，孔 深可达1030m；施工速度快；工程质量高；对基岩和边坡的 破坏影响小；爆破危害性小。,二、露天深孔台阶爆破 1、台阶要素,H台阶高度； h 超深； W1前排钻孔的底盘抵抗线； l钻孔深度； l1装药长度； l2堵塞长度； b排距； 台阶坡面角； W炮孔的最小抵抗线； B台阶上边缘线至前排 孔口的距离 。 为达

2、到良好的爆破效果，必须正确确定上述各项台阶要素。,炸药,深孔爆破钻孔形式一般分为垂直钻孔和倾斜钻孔两种：a垂直钻孔； b倾斜钻孔,2、钻孔形式,2 钻孔形式垂直钻孔与倾斜钻孔比较,3、布孔方式,布孔方式有单排布孔及多排布孔两种。多排布 孔又分方型、矩形及三角形（或称梅花形）三种。 从能量均匀分布的观点看，以等边三角形布孔 最为理想，所以许多矿山多采用三角形布孔，而方 形或矩形布孔多用于挖沟爆破。 目前为了增加一次爆破量广泛推广大区多排孔 微差爆破技术，不仅可以改善爆破质量而且可以增 大爆破规模以满足大规模开挖的需要。,a单排布孔； b方型布孔；c矩形布孔； d三角形布孔,4、露天深孔爆破参数孔径,露天深孔爆破参数包括孔深、孔径、超深、底盘抵抗线、 孔距、排距、堵塞长度、单位炸药消耗量和每孔装药量等。 孔径 孔径主要取决于钻机类型、台阶高度和岩石性质。当 采用潜孔钻机时，孔径通常为100200mm，牙轮钻机或钢绳 冲击式钻机，孔径为250310mm，也有达500mm 的大直径 钻孔。一般来说钻机选型确定后，其钻孔直径已固定下来， 国内采用深孔孔径有80、90、100、150、170、20

3、0、250、 310mm 几种。,4、露天深孔爆破参数台阶高度,台阶高度主要考虑为钻孔、爆破和铲装创造 安全和高效率的作业条件，一般按铲装设备选型 和矿岩开挖技术条件来确定。多采用1012m 的台 阶高度，也有采用1520m的高台阶。有人认为经 济的台阶高度为1218m。,4、露天深孔爆破参数超深和孔深,超深：是指钻孔超过台阶底盘水平的深度。若 超深过小，起不到爆除根底的作用，而超深过 大，将造成钻孔和炸药的浪费，同时还将增加爆 破震动强度和对底盘的破坏。根据实践经验，超 深可按下式确定： 式中：WD为底盘抵抗线，m。,4、露天深孔爆破参数超深和孔深,关于超深的讨论： a）当岩石松软时取小值，岩石坚硬时取大值，如果采用 组合装药，底部使用高威力炸药时可以适当降低超深。 b）国内也有的矿山按孔径的倍数确定超深值，一般取 812 倍的炮孔直径。 c）矿山的超深值一般波动在0.53.6m 之间。 d）在某些情况下，如底盘有天然分离面或底盘岩石需要 保护，则可不留超深或留下一定厚度的保护层。 孔深：孔深由台阶高度和超深相加确定。,4、露天深孔爆破参数底盘抵抗线,底盘抵抗线是影响爆破效果的一个重

4、要参数。 过大的底盘抵抗线会造成根底多、大块率 高、后冲作用大；过小则不仅浪费炸药、增大钻孔 工作量而且岩块易抛散和产生飞石危害。 底盘抵抗线的大小同炸药威力、岩石爆破性、 岩石破碎要求以及钻孔直径、台阶高度和坡面角等 因素有关。,底盘抵抗线WD设计计算,1）根据钻孔作业的安全条件： 式中：H台阶高度，m； a台阶坡面角，一般a 600750； B从钻孔中心至坡顶线的安全距 离，对大型钻孔B 2.53.0m 2）按台阶高度确定： 3）按炮孔直径确定 我国露天矿山深孔爆破的底盘抵抗线一 般为孔径的2050 倍。即：,4、露天深孔爆破参数孔距与排距,孔距a 是指同一排深孔中相邻两钻孔中心线 间的距离。孔距按下式求得： 式中的密集系数m值通常大于1.0，在宽孔距爆破中则为 34 或更大。但是第一排孔往往由于底盘抵抗线过大， 应选用较小的密集系数，以克服底盘的阻力。,4、露天深孔爆破参数孔距与排距,排距 b 是指多排孔爆破时，相邻两排钻孔间的距离， 即是第一排孔以后各排孔的底盘抵抗线值。因此确定排距 的方法应按确定最小抵抗线的原则考虑，在采用正三角形 布孔时，排距与孔距的关系为 后排炮孔由于岩

5、石夹制作用，排距应适当减小。,4、露天深孔爆破参数堵塞长度,堵塞长度是指装药后剩余炮孔作为填塞物充填的长度。 合理的堵塞长度和良好的堵塞质量，对改善爆破效果和 提高炸药能量利用率具有重要作用。 要求堵塞长度应能降低爆炸气体能量损失和尽可能增加钻孔装药量。堵塞过长将会降低延米爆破量，增加钻孔费用，并造成台阶上部岩石破碎不佳；堵塞过短，则炸药能量损失大，将产生较强的空气冲击波、噪声和飞石危害，并影响钻孔下部破碎效果。爆破安全规程中规定禁止无堵塞爆破。 一般堵塞长度不小于底盘抵抗线的0.75 倍，或取2040 倍孔径，最好不小于20 倍孔径。即：,4、露天深孔爆破参数单位炸药消耗量,影响单位炸药消耗量的因素很多，主要有岩石性质、炸 药性能、自由面条件、起爆方式和破碎块度要求等。 因此，选取合理的单位炸药消耗量， 值往往需要通过 试验或长期生产实践来验证。 冶金矿山的单耗一般在0.10.35kg/t 之间。 也可以按下表选取单位炸药消耗量。,4、露天深孔爆破参数每孔装药量,单排孔爆破或多排孔爆破的第一排孔的每孔装药量按下式计算： 多排孔爆破时，从第二排孔起，以后各排孔的每孔装药量按下式计算：

6、式中：K为考虑受前面各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，一般取K 1.11.2；,5、露天深孔爆破施工技术布孔和钻孔,施工工艺包括：布孔和钻孔、装药、堵塞、敷设网路与起爆。 布孔和钻孔：严格按设计孔位、深度、倾角钻孔。钻孔 时要随时将孔口的岩渣和碎石清除干净并平整，防止掉入孔 内，结束后及时将岩粉吹干净，并封好孔。钻孔误差不大于 孔深的1%。钻孔完毕，注意封口。 从安全角度考虑，孔位要避免布在岩石震动松动圈内及 节理发育或岩性变化较大的地方。 钻孔时，还应注意地面标高的变化，要调整炮孔深度以 使下部平台的标高基本相同。,5、露天深孔爆破施工技术装药,1）装药前的准备： 炮眼装药前应认真做好准备工作。首先要对炮眼参数进 行检查验收，测量炮眼位置、炮眼深度是否符合设计要求。 然后对钻好的炮眼进行清碴和排水。 2）装药： 装药方法有人工装药和机械装药，提倡采用后者。 装药时一定要严格按照预先计算好的每个炮眼装药量装 填。在干燥的炮眼内可采用耦合散装药，在放入起爆药包之 前，用木制炮棍压紧、以增加炮眼的装药密度。在有水或潮 湿的炮眼中，应采取防水措施或改用防水性能好的炸药。,5、露天深孔爆破施工技

7、术装药（续）,3）起爆药包位置： 起爆药包位置有三种形式，其一是孔口起爆，即起爆药 包放置在孔口正向起爆；其二是孔底起爆，即起爆药包放在 孔底反向起爆；其三是将起爆药包放在炮孔装药部位中间。 注意：放入起爆药包后，不可用猛力去冲捣起爆药包。 4）装药结构： 一般采用单一连续的装药结构，即孔内连续装入同一品 种和密度的炸药。当底盘夹制作用较大时，则宜采用组合装 药结构，即孔底采用威力较高的炸药，而上部采用威力较低 的普通炸药,5、露天深孔爆破施工技术堵塞,炮眼装药后眼口未装药部分应该用堵塞物进行堵塞。良 好的堵塞可以提高炸药的爆轰性能，使炮眼内的炸药反应完 全而产生较高的爆轰压力，还能阻止爆轰气体产物过早地从 炮眼口冲出，提高爆炸能量的利用率。 常用的堵塞材料有砂子、粘土、岩粉等。 小直径炮眼则常用炮泥堵塞。炮泥是用砂子和粘土混合 配制而成的，其重量比为31再加上20%的水。混合均匀后 再揉成直径稍小于炮眼直径的炮泥段。 堵塞时要注意保护和雷管脚线和起爆药包。间隔装药时 还应注意间隔堵塞长度。,5、露天深孔爆破施工技术起爆网路,一般采用的起爆网路有：电爆网路、非电导 爆管起爆网路、或复式

8、起爆网路等。具体连接方 式和注意要求已在起爆器材和起爆技术章节中讲 述。一定要保证网路的可靠性。连接过程中随时 检查，电爆网路更应注意网路电阻检测。,5、露天深孔爆破施工技术起爆和爆后检查,起爆前后的警戒工作很重要： 1）按指定的时间到达警戒位置，进行警戒。 2）按指定的警戒范围，严禁人、车等进入警戒区。 3）警戒人员要注意自身安全。 4）确认安全后，鸣笛起爆。 5）爆破后经检查确认安全后，方可解除警戒。 爆后检查内容： 1）是否有拒爆（瞎炮）。 2）爆破对周围设备和建筑物的影响。 3）爆堆的形状及安全状况。,导爆管基本起爆网路,簇联网路 串联网路 并串联网路,导爆管基本起爆网路,并串串网路 并串并网路 对称式并串串网路 复式并串联网路,第四节 边坡控制爆破预裂爆破,一、预裂爆破的概念和特点 二、预裂爆破成缝机理（自学） 三、预裂爆破参数设计 四、预裂爆破的质量标准,一、预裂爆破的概念和特点,预裂爆破也是一种控制爆破技术。在设计开挖轮廓线上 钻凿一排孔距合适（小孔距）的平行炮孔（预裂孔），减少 装药量，采用不耦合装药结构（或间隔装药结构），在开挖 区主爆炮孔爆破之前，同时起爆预裂孔内的

9、装药，形成一条 贯通预裂炮孔的裂缝预裂缝。 预裂缝形成后，再起爆主爆炮孔，此预裂缝能在一定范 围内减轻主爆炮孔爆破时对边坡（保护岩体）的爆破破坏（反射爆炸应力波和地震波）。 预裂爆破具有光面爆破的优点，且由于预裂缝的存在， 可适当放宽对主爆炮孔药量和爆破规模的限制。,二、预裂爆破成缝机理,预裂爆破的成缝机理同光面爆破（具体见相关 章节） 同学们自学。,三、预裂爆破参数,预裂爆破的主要参数是不耦合系数、装药集中度、炮孔 布置参数等，可参照光面爆破参数选定。这儿再介绍一些国 内深孔预裂爆破时的经验确定方法。 1、炮孔直径：60mm120mm。 2、不耦合系数：25。 3、炮孔间距：812倍的炮孔直径。 4、炮孔深度：超通常超深0.51.0m。 5、装药集中度：可根据教材介绍的公式进行计算，也可 应用工程类比法确定。,四、预裂爆破的质量标准,1、在预裂面（即炮孔连心线）形成贯通裂缝，宽度大于 10mm。 2、预裂面上留下孔痕（通常硬岩不小于80，软岩不小 于50），炮孔附近不出现明显的爆破裂隙。 3、预裂面应较为平整，不平整度小于150mm。 4、要有明显的减震效应，减震效果要达到设计要求。,谢 谢,

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