露天台阶中深孔爆破技术研究探讨

露天台阶中深孔爆破技术研究探讨
摘要：随着科学技术的发展和对环境的要求，我国近年来采用台阶爆破进行露天开采爆破逐年增加，露天台价中深孔爆破技术在国民经济中有着广泛的应用前景，主要用于矿山、铁路、公路和水力水电等工程，本文主要介绍露天台阶中深孔爆破工艺中的基本常识、常用方法、注意事项及实用技术。

关键词：露天爆破；工艺；实用技术
1、引言：露天台阶中深孔爆破是指炮孔直径大于75mm、孔深大于5m、在地面上以台阶形式推进的爆破方法。

露天中深孔爆破工艺主要包括装药前炮孔检查、装药、填塞、敷设网路和起爆。

正确掌握和灵活运用爆破技术对于提高生产、降低成本、保证爆破及生产安全,均具有极其重要的意义。

2、炮孔布置方式：随着爆破技术的发展，爆破规模不断扩大，同时爆破的孔数及排数增加。

在这种情况下，一般都采用多排微差爆破作业，以提高爆破质量，降低炸药消耗，减少爆破次数。

露天台阶爆破炮孔有垂直孔和倾斜孔之分。

垂直孔适用于各种地质条件，操作简单，钻孔进度快。

缺点是爆破岩石大块率比较多，常常留有根坎，梯段顶部经常发生裂缝，梯面稳固性比较差；倾斜孔布置的抵抗线比较均匀，爆破破碎时不易产生大块和残留根坎，梯段比较稳固，梯段容易保护。

爆破软质时能取得很高的效率，爆破堆积岩块的形状比较好。

缺点是钻凿倾斜孔的操作比较复杂，容易发生钻凿事故，在坚硬中不宜采用，钻孔速度比垂直孔慢。

实际中大多是以三角形（梅花）布孔方式，前排采取倾斜孔，后排采用垂直孔。

露天台阶爆破有两个自由面，两个抵抗线—底盘抵抗线和最小抵抗线，设计和布孔时要特别小心。

底盘抵抗线是指从台阶坡底线到第一排孔中心轴线的水平距离，它是一个重要的爆破参数。

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，而且易产生飞石危害，对后排的爆破效果均产生很大的影响。

底盘抵抗线的大小同炸药威力、岩石可爆性、岩石破碎块度要求以及钻孔直径、台阶高度和坡面角等因素有关。

底盘抵抗线一般按经验公式W=(25～45)D计算，式中D—钻孔直径，同时要考虑钻孔的安全。

如￠115孔的中深孔前排底盘抵抗线一般取4m比较适宜。

据我观察和了解一般单位的工程技术人员在布孔时（特别是前排孔）很随意，对底盘抵抗线认识不足，不够重视（说的严重一点就是不负责任），用眼睛看看或者拿竹竿比划一下就开始布孔，这种布孔方式缺乏科学依据，抵抗线不是大了就是小了，爆破后根底多且存在很多事故隐患。

一个好的技术人员在布孔前一定会事先了解爆区的地质情况，根据岩层的层理面选择合理的孔距、排距及抵抗线等。

在布置钻孔时，炮位宜选在临空面较多的方位，不宜在层理和裂缝处凿孔，以防爆炸时气体由裂缝泄出，降低爆破效果。

笔者根据多年的实践经验认为重视
底盘抵抗线，采用科学的方式（比如测量、用长竹竿加测绳吊等方法），一定能达到预期的、经济的、安全的爆破效果。

3、炮孔检查：装药前必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无堵塞，孔壁是否掉块以及孔内有无积水和积水深度如何。

孔位和深度不符合要求时，应进行及时处理，补孔或透孔。

4、装药：一般分连续装药、分散装药、孔底间隔装药和混合装药结构。

在装药过程中，要严格控制每孔的装药量和装药长度（利用测绳），发现堵孔时，应停止装药并进行处理。

在未装入雷管等敏感爆破器材时以前，可用木杆或竹竿处理，严禁用钻具处理。

炮孔内有水时要用防水炸药（一般用乳化炸药比较多），装药过程中要防止炸药未到底和未上下连接（超过殉爆距离）及上浮，用绳子吊药卷时要防止装药过程中药卷脱落击打水面变形造成堵塞。

当孔深超过8米时，一般每孔装两个起爆药包，分别置于距孔口和孔底各1/3处，可以充分发挥爆炸能量利用率。

比较常用的是连续装药和分散装药结构。

当岩石坚固系数f=8～12时，连续装药结构也可采用以下方式：
底部由于岩体受到的夹制作用最大，阻力也高，通常采用全耦合装药，全耦合装药段的长度不小于1.3倍底盘抵抗线。

而在中上部的岩体，由于台阶坡面的存在，提供了自由面，岩体受到的阻力较小，所以需要的炸药能力较低，因此应降低装药量，避免爆破后，该部位的岩块过分粉碎和过分前抛，通常采用不耦合装药。

以￠115孔为例：当采用粉药时，底部全耦合装药，中部采用￠70塑料带装药后吊入孔内；当采用乳化炸药时，下部连续装￠90乳化炸药，中部装￠70乳化炸药，两种方式上部均按公式（20～30）×D计算堵塞长度。

此外还可以根据岩石的性质、节理发育情况、走向、可爆性等同时或部分组合采用间隔、堵空、底部装高威力炸药，中上部装低威力炸药、底部耦合装药，中上部不耦合装药等多种技术。

5、填塞：炮孔填塞是爆破作业重要工序之一。

填塞的目的在于使炸药爆炸的能量等到很好利用，改善岩石爆破破碎效果，延长爆炸气体在岩石中的作用时间，调节炮孔中爆炸压力，以提高炸药能量利用率。

同时还可以减少空气冲击波、噪音、个别飞石的危害。

填塞长度主要与炮孔孔径、最小抵抗线、填塞质量、填塞材料等有关。

一般来说填塞长度不能小于最小抵抗线。

填塞长度Lt按以下公式计算：垂直孔Lt=（0.7～1.0）W1；倾斜孔Lt=（0.9～1.0）W1或者Lt=（20～30）D，式中W1—底盘抵抗线；D—炮孔直径。

填塞必须达到设计要求的长度和密实度，严禁不堵塞爆破。

填塞材料一般用钻孔岩粉、尾矿砂、砂、黏土等，禁止使用石块和易燃材料。

在有水炮孔填塞时，
应防止填塞悬空，一般用长竹竿压住药卷，防止药卷上浮超过殉爆距离造成拒爆，然后慢慢地边往孔内边填料边慢慢上提竹竿，既要保证填料落到实处，又要保证竹竿不被埋死提不上来。

当上部采用空气间隔时为保证有效填塞, 把淘汰不回收的炸药袋用竹竿压到需要堵塞的深度后边填料边把竹竿往上提，确认炸药袋不再往下落后再填满为止。

或者利用淘汰不回收的炸药袋装少量岩渣做成堵塞体,用尼龙绳悬吊于孔中，孔口吊物横旦用短竹竿后再堵塞。

6、导爆管起爆网络的特点及网络敷设：具有起爆顺序及时差能准确控制，爆破效果好，一次起爆分段数量不受限制，操作简便，使用安全，能抗杂散电流和静电的影响，成本较低等的优点，除不能用于有瓦斯和矿尘爆破危险的地点外，其它条件下几乎均可使用。

缺点是到目前为止尚无仪表对网路实施检查。

按设计要求进行网路敷设、连接，一般均接成复式网络。

导爆管不能有死结、折断、破损等疵病，用四通连接时导爆管口切割要整齐，不得有脏物、水等，四根导爆管要推到底，最后拧紧四通帽。

潮湿天气、下雨、或者作业场地有水等，要用塑料带把连线后的四通包好、扎紧，然后四通帽朝上固定好，防止水进入四通内造成拒爆。

用雷管起爆导爆管网路时，导爆管应均允分布在雷管四周，用胶布捆扎牢固。

起爆雷管与导爆管捆扎端头的距离不小于15cm，要有防止雷管爆炸产生的金属碎片切断或者划伤邻近网路造成传爆中断的措施。

7、起爆：使用的爆破器材应事先进行检查，按设计要求进行网路敷设，并严格遵守《爆破安全规程》中有关起爆方法的规定。

经检查确认起爆网路完好，具备安全起爆条件时方准起爆。

8、爆后检查：爆破后不少于15分钟，爆破作业人员方可进入爆区。

首先要检查有无盲炮，爆堆是否稳定，有无危坡、危石，确认安全后方可解除爆破警戒信号。

在此之前，警戒人员不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围。

9、结语：露天台阶中深孔爆破需要多部门、多工种、多种设备之间互相协作，实际上就是人与人之间的协作，正确处理好他们之间的关系工作就能顺利进行，反之会给工作带来许多不便，影响生产和造成不必要的损失，并且存在许多事故隐患，严重时甚至引发事故。

参考文献
[1] 张国建，实用爆破技术，1997
[2] 姜文成, 滕建军，浅谈露天开采爆破成本控制[J]，黄金，2004
作者简介：陈前钢，1965-1，男，汉，重庆市，内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司.。