露天矿爆破工程第5章 爆破方法 PPT课件

2）矿岩合理块度：
对采装设备：
L超限 0.83 V
对破碎机： L超限 0.85B
3）二次破碎方法： 浅眼爆破法 裸露爆破法 机械松碎法(用吊车碎石锤) 高能燃烧剂及静态膨胀剂破碎法
a：高能燃烧剂的成分、配比和性能
成分：金属氧化剂CuO、MnO、Fe2O3和金属还原剂Al组成 反应方程式：
2Al 3CuO Al2O3 3Cu 1145KJ
4Al 3MnO 2Al2O3 3Mn 1658.8KJ
配比(按重量比)：氧化剂70~80%，还原剂20~30%。 性能：粒度越细,混合越均匀,反应速度越快。
b：高能燃烧剂的工艺和参数
装药量：一般为浅眼爆破法体积用药量的5倍。 眼距：0.8Wp 眼深： 2 b
3 填塞：长度0.3倍的眼深
点燃方式：导火索,800w电阻丝或高效能发爆器点 燃。
第5章 爆破方法
第一节 浅孔爆破法
规格：孔深＜4m，孔径＜ 75mm； 使用条件：小型露天矿山、大块的二次破碎、拉底处理； 设备：手持风动凿岩机； 作业方式：垂直孔、倾斜孔和混合炮孔。 垂直孔—适用于台阶坡面角大或钻孔设备不宜钻凿倾斜孔条件。
倾斜孔—适用于台阶坡面角小的条件。
优点：药柱的抵抗线沿钻孔长度几乎相等，爆破后能产生 较均匀的块度 缺点：相同条件下炮孔深度大 混合孔—台阶高度大于钻孔设备的有效钻孔深度时使用。
c.起爆位置：上、中、下部。
d.控制爆破：预裂爆破等。
1
2
5 深孔爆破参数的确定
① 炸药单耗和装药量 a.炸药单耗指爆破每m3矿岩所需的炸药量。 根据矿岩情况确定：矿岩硬度大,单耗高；裂隙多，单耗高； 根据采掘设备情况确定：采运设备规格尺寸大, 允许的块度大,单 耗小； 根据孔位情况确定：采用多排深孔爆破时,由于后排炮孔岩石受 夹制,其单位药耗量要比第一排孔单位药耗量增加10~20%。
③爆破技术对爆破效果的影响
a
a'
b
b'
爆破技术除集中装药、分段装药；齐发爆破、微差 爆破；自由面爆破、压碴爆破；垂直孔，倾斜孔等之外 ，还有： a.孔网参数：孔距a、行距b、联网参数等；
如图，可将成排直线联网，改为斜线联网。
孔网密集系数大好，可将m a 调整为m a
b
b
b.起爆顺序：掏槽爆破等。
贯通，以便保证后排孔爆轰气体不过早地外泄；
炮孔交错排列平衡度V/W接近1最好，爆破后岩石块度
均匀。
正方形 三角形
a′/b′
图a 图b 图c 图d
V形起爆炮孔特性及有关参数
炮孔交错排列平衡度
m
V/W
θ
临界台阶面的破裂程度
侧面
后面
2.00
1:1
90°
中等
中等
5.00
2:3
127°
中等
少量
1.25
2:3
53°
压堆渣条件下连续爆破的一种方法。可使块度均匀,大块、 根底减少,爆堆伸出小,台阶规整,电铲效率高。 a：挤压爆破机理 i延长岩体中爆炸引起的应力效应,提高炸药的能量利用 率。 碰撞挤压提高爆破质量,改善爆堆形状。由于渣体作用, 限制破碎岩块移动,渣体与岩块产生碰撞和挤压,形成再次 破碎,从而见效块度,提高破碎质量。
爆破参数与浅孔爆破法相同
包括：最小抵抗线、底盘抵抗线、孔深、超深、孔 网密集系数等。 影响爆破效果的因素(3种) ①炸药爆炸能量对爆破效果的影响(3种)
a.炸药的爆炸猛度越大,爆破效果越好。即爆轰速度快,冲 击波能量越大,爆破效果好。
实现手段：加大装药直径,加大装药密度,加大起爆能。
b.炸药的爆力越大，爆破效果越好。即炸药的爆容、 爆压、爆温、爆热越大,爆破效果越好。
② 起爆位置
a.正向起爆 起爆药包位于孔口,起爆后爆轰波自孔口向孔底 传播。
特点 当药柱较长时,由于爆轰尚未传至孔底,而孔口由先爆 炸产生的反射应力波作用而形成裂隙,使炮孔内的爆生气体 过早泄出,使得破碎下部岩石困难,从而降低炮孔利用率(出岩 少), 岩石块度大。
b.反向起爆
起爆药包位于孔底,起爆后爆轰波自孔底向孔口传播。 特点 孔底周围岩体经受爆轰压作用时间长,能提高炸药的
实现手段：封闭炮孔,避免能量损失。 c.装药与岩体间的偶合性越好,爆破效果越好。即炸药 与岩体的接触越紧密,爆破效果越好。 原因：接触不紧密,存在空气,造成能量损失。 实现手段：在炮孔内尽可能采用散装药(不要用袋装药或 包装药)。
②岩体构造对爆破作用的影响(4种情况)
a.台阶的坡面与岩层倾向相反
爆破效果：岩体位移 小,爆堆高度大,台阶底 部阻力大,易产生“根底 ”。宜加大超深。
也叫毫秒爆破,将装药分组,以毫秒级为间隔时间顺序起 爆的一种方法,可以减小大块率和地震效应。
a：微差爆破机理 应力波作用—不同炮孔应力波叠加作用,使岩石破碎效果 更好。 参与应力作用—应力波反射叠加作用,使岩石破碎。 岩石碰撞作用—岩块之间相互碰撞。
b：微差爆破的间隔时间
i 应力波作用合理的间隔时间
b.炮孔装药量
i 根据单耗确定装药量：
Q kV , kg Q kHWpa, kg
H
b
Wp
b
ii 根据装药高度确定装药量
Q
4
d
2 Lc
,
kg
② 底盘抵抗线Wp确定
a.保证台阶钻孔作业安全 Wp C Hctg
b.满足炮孔装药条件(将装药量两式联立，得)
爆破参数
① 最小抵抗线W：装药中心至台阶坡面的最小距离。 ② 底盘抵抗线Wp：台阶坡底线至炮孔中心的水平距离。 ③ 孔深、超深：孔深h=台阶高度H+超深e（克服‘’根底‘’ ) ④ 孔网密集参数m
m a Wp
第二节 深孔爆破
规格：孔深一般在8～15m，孔径150～300mm 技术要求: 合理的爆堆形状。不超高、不埋道、不留“根底”、不 出现“伞岩”和硬帮； 块度均匀,大块率低； 爆破地震效应低，无飞石。
排顺序起爆 V形起爆 直线掏槽起爆
① 按排顺序起爆。炮孔按排联线,逐排起爆。 对平行于台阶坡面炮孔按排连线，逐排起爆。在台阶坡面 较缓，底盘抵抗线较大，大区域微差爆破时采用。
特点：工艺操作简单,爆破前推力大,能克服较大的底盘抵抗 线，爆破崩落线明显(台阶边缘明显)。
缺点：后冲大(对台阶坡面破坏大),地震效应大,爆堆平坦。
26
② V形(斜线)起爆：炮孔联线形成“V”形顺序起爆
炮孔连线呈V形(斜线),在不改变钻孔参数的条件下增大炮 孔的邻近系数，改变破碎后岩石的运动方向，增加岩石在破 碎过程中的碰撞概率；增加爆破自由面。提高爆破质量。
特点：块度均匀,爆堆形状规整。能够充分利用自由面反射 冲击波及爆堆间的相互挤压作用。
最小
多
3.25
6:7
113°
少量
少量
3)合适的爆堆位移
爆堆位移方向和位移量受两相邻炮孔之间的距离a′和连 线交角θ影响。相邻炮孔间的距离a′越小爆堆位移量越大； 连线交角θ越大爆堆位移量越大。一般连线交角θ=90°～ 160°较好。
有两个自由面条件下（电铲工作面的端头），穿孔采用 三角形布孔，爆破采用斜线连线爆破效果最好。块度均匀 ，平盘爆堆伸出量少。
c：静态膨胀剂破碎法
以CaO为主要膨胀源,加水,产生化学反应。
反应方程式：
CaO
HO 2
Ca(OH ) 2
64.9KJ
/
mol
体积增大1.5倍,并放出热,最后导致岩石解体,破裂。
工艺操作不易控制,应用不多。
9 控制爆破
控制爆破作用的破坏范围和块度 控制岩石的抛掷方向和堆砌范围 控制爆破地震效应,飞石,空气冲击波和噪音
Wp 0.785d 2Lc kaH
c.考虑一定直径药包所能克服的最大抵抗线的确定
Wp Kd
③ 排距、孔距及炮孔邻近系数
a.排距b
一般取：
b Wp
b.孔距a及邻近系数m
a mWp
炮孔邻近系数m与大块率之间的关系如下图。
a b
大块率（%）
0
m
④ 填塞长度Ls和超深e a.填塞作用：防止爆轰产物损失,保证炸药反应安全。 填塞长度小,易造成能量损失,产生飞石事故。 填塞长度大,易出现大块。
① 预裂爆破
为了保护边坡,坝基或堤岸,在边界线上钻一排较密的炮孔,先 于主炮孔起爆,爆破后形成贯穿裂隙,故叫预裂爆破。
作用：裂隙带能反射或吸收随后起爆的主炮孔的应力波,起 到屏蔽作用,从而能最大限度地减少对岩壁的破坏。
作用效果要求:控制孔壁上的动压强,使孔壁不致压坏并延 长孔内爆生气体的作用时间。
30
③直线掏槽起爆:用于掘沟工程
原则：
将爆破区域内的炮孔沿纵向分成若干段（减震）
在炮孔区域中间部位沿一条直线布置较密集炮孔，并首先起
爆，以为后续起爆的炮孔创造自由面，两侧炮孔按时间差顺序
起爆
块度均匀，爆堆沿纵向轴线集堆
缺点：
穿孔工作量大，延米爆破量低，炸药单耗高，对两侧沟边
边坡冲击破坏大。若考虑沟边边坡永久保留，则宜考虑辅助预
原则：创造自由面,利用自由面。
有效联网参数设置： 1)合适的炮孔邻近系数
图(b),(d)的爆破效果好；三角形布孔比正方形布孔爆破 效果好。
原因是：图(a),(c)后排孔自由面小，炮孔岩体受夹持。 一般使m′=3～5最好，炮孔出岩率高。
2)合适的炮孔交错排列平衡度
同时起爆的两相邻炮孔之间的径向裂隙不宜过早地相互
Ls (20 ~ 25)d 或 Ls 0.7Wp 填塞长度Ls的检验： Ls=h-Lc
b.超深作用:克服底盘抵抗,防止产生"根底"。
台阶高度越大,台阶坡面角越小,岩石越坚硬,底盘抵抗越大 ,则超深越大。
e (0.15 ~ 0.5)Wp