微差爆破

微差爆破
微差爆破又叫毫秒爆破，是随着毫秒延期雷管的出现和应用而发展起来的控制爆破技术。

它是一种延期爆破，延期间隔时间是几毫秒到几十毫秒。

由于前后相邻段药包爆炸时间间隔极短；致使各药包造成的能量场相互发生影响而产生一系列良好的效果。

一、微差爆破的优点：
(1)可使爆破地震效应和空气冲击波以及飞石
作用降低；
(2)可增大一次爆破量而减少爆破次数和提高
大型设备的利用率；
(3)爆下的矿岩块度均匀大块率低
(4)爆堆比较集中有利于提高铲装生产率。

因此；目前国内外露天台阶爆破和地下深孔崩矿工作中；广泛采用微差爆破。

二、微差爆破的作用原理：
1.自由面和最小抵抗线原理与岩石相互碰撞作用
第一，第二炮（后爆药包）立即起爆，充分利用第一炮（先爆），所形成的裂隙或破裂漏斗构成的新自由面，（自由面扩大、自由面数增多），有利于后炮的应力波的反射拉伸作用来破碎岩体；
第二，由于最小抵抗线方向的改变，使分离的岩块在运动中剧烈碰撞的机会增多，岩块继续破碎。

2.爆轰气体的预应力作用
先爆药包的爆轰气体使岩体处于准静压应力状态，并对应力波所形成的裂隙起着膨胀和楔子作用。

后爆药包起爆，利用了岩体内较大的预应力场以及爆轰气体尚未消失前（裂隙尚未达到自由面），在岩体内产生的准静压应力场，来加强对岩石的破碎作用。

3.应力波的叠加作用
先爆药包在岩体内形成应力场，叠加。

有利于岩石的破碎在其应力作用尚未消失之前，第二炮立即起爆，造成应力波。

而且，在先爆药包的应力场作用下岩体内原生裂隙及孔隙缩小，
密度增大，加快应力波的传播速度，既使岩石质点速度增加，又导致岩石处于应力状态的时间增长。

应力波的相互作用加剧，减少了不可逆的能量损失，从而改善了爆破效果。

4.地震波主震相的错开和地震波的干扰作用
合理的微差间隔时间，使先后起爆所产生的地震能量在时间上和空间上错开，特别是错开地震波的主震相，从而大大降低了地震效应。

总的说来，微差爆破比普通爆破可降震30%~70%。

根据对微差爆破所作的地震观测资料可以判明，其地震效应比一般爆破时大约可降低l/3~2/3。

另外，地震效应的降低在很大程度上与整个爆破区的总药量分散为多段起爆（化多为少）有关。

微差爆破可控制每一段最大药量所产生的爆炸能，从而减小了爆破地震效应。

三、微差间隔时间的确定：
一般矿山爆破工作中实际上采用的微差间隔时间为15~75ms，通常用15~30ms。

排间微差间隔时间可取长些，以保证破碎质量和改善爆堆挖掘条件以及减少飞石和后冲。

在地下或露天的挤压爆破中，爆破破碎岩石的有效作用时间较长，在严格保证起爆的合理顺序条件下，微差间隔时间应取得稍长些。

在巷道掘进中，抵抗线比较小，微差间隔时间要取得短一些。

1、瑞典蓝格福斯（ngefors）提出的经验公式
–Δt=KW
Δt——产生较好爆破效果的间隔时间，ms；
W——最小抵抗线或底盘抵抗线，m；
K——系数，K=3~6ms/m，岩石硬时取小值，软时取大值。

用上式计算的结果进行微差爆破，爆后块度均匀，大块率较低。

2、前苏联矿山部门提出的经验公式
Δt=KW（24-f）
或Δt=Ka/m（24-f）
Δt——保证岩石有效破碎的最优延迟时间，ms。

f——岩石普氏硬度系数；
W——底盘抵抗线，m；
m——炮孔密集系数，m=1~2；
a——同一排中同时爆破的炮孔间距，m；
K——岩石裂隙系数对于裂缝少的岩石（沿自然裂缝岩块的最小边长大于1m的大块状岩石）K=0.5；对于中等裂隙岩石（最小边长为0.5~1m）K=0.75；对于裂隙发育的岩石（最小边长小于0.5m）K=0.9。

在生产实践中，间隔时间受到起爆器材各段的间隔时间制约。

各国、各单位生产的毫秒电雷管、导爆管、继爆管、导爆管毫秒雷管等延期时间都有一定的段别间隔时差，而且各不相同（或有误差），所以间隔时间不能任意选择，只能根据现场施工条件合理地选取。

常见的微差爆破有逐段起爆（间隔25ms）或隔段起爆（间隔50ms）。

对于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井，为了防止因延迟间隔起爆时间过长，后爆药包引起先爆煤岩涌出，积聚的煤尘和瓦斯超过允许浓度而导致爆炸事故的发生，除了严禁秒差起爆外，严禁微差时间大于130ms。

四、微差爆破的起爆顺序：
1、排间顺序微差起爆
3
4
施工简便、地震效应仍强烈
2、孔间顺序微差起爆
33333
8888
77777
适用于压碴厚度小或只有3~4排炮孔的爆区。

孔内与孔外延期
3、波浪式微差起爆
4
4、V型微差起爆
6 7 86 7 8
5、梯型微差起爆
5 6 75 6 7
爆堆集中，碰撞、挤压效果更好，适用于开沟爆破
6、对角线微差起爆
孔序数多、减震效果好。