露天爆破基礎知識匯總

1、露天爆破知識匯總露天礦不良爆破現象產生的原因與對策露天采礦中臺階采剝、掘溝等工程，一般采用深孔爆破法對礦巖實施破碎，根據作業(yè)空間，礦巖地 質特性、采裝運輸設備條件等特點，選擇合理的布孔方式、爆破參數、裝藥結構、爆破網絡、起爆方法及 起爆順序等來達到好的爆破效果。但在實際生產中，受諸多因素影響，常出現爆破后沖、根底、大塊、傘 檐以及爆堆形狀不合要求等不良爆破現象，嚴重影響采、裝、運工作效率及施工安全，下面分別分析這些 不良爆破現象產生的原因并提出解決辦法。一、爆破上翻及后沖現象在露天采掘臺階爆破施工中，后排孔后沖上翻是常常遇見的現象，尤其在多排孔爆破時，后沖在未 爆臺階坡面上產生的巖體裂隙及后排

2、孔上翻的礦巖堆積在未爆臺階頂面，均會給下一次爆破工作帶來很大 的困難。產生爆破后沖上翻的主要原因是多排孔爆破時，前排孔底盤抵抗線過大，炮孔填塞高度過大，一 次爆破排數過多，爆破參數及起爆方法選擇不當。解決的方法是：1、控制前排孔底盤抵抗線不得超過臺階高度，加強爆破前根底的清理，減少前排孔根部爆破阻力， 起爆時前排孔為后排孔創(chuàng)造好的爆破自由面。2、根據設計臺階高度，合理布孔，可采用間隔裝藥結構并減少后排孔裝藥量。如有可能，在采掘設 備條件許可時適當增加臺階高度，從而促進后排孔起爆時的水平運動，而不是出現漏斗和后沖上翻現象。3、采用多排孔微差爆破時，針對不同礦巖，選擇最優(yōu)的排間微差間隔。對于大區(qū)間

3、微差爆破，后排 孔爆破條件顯然與前排孔不同，其夾制作用較大，并且前排孔爆破應力波和爆生氣體對后排孔的爆破影響 也很大，如果排間微差間隔過短，前排孔不能在期望的時間內向臺階自由面移動，則后排孔會由于抵抗線 過大出現后沖或上翻。前后排孔的起爆間隔按抵抗線計算應在12-16ms/m較為合理，而后排孔應逐段增加時間間隔，一般為10%較為理想，需根據具體情況在爆破實驗中探索，以取得良好的爆破效果。一般來講, 臺階高度越短，臺階移動時間就越長，排間微差間隔的增加尤其必要。4、采用傾斜深孔爆破方法，以減少后排孔底盤抵抗線。二、爆破根底現象爆破根底的產生，不僅嚴重影響施工質量，而且處理根底會增加單耗，安全風險

4、也大。根底產生的 主要原因是：底盤抵抗線過大、超鉆深度不足、臺階坡面角太小、工作線沿巖層傾斜方向推進等。為了克 服爆破根底現象，主要可采取以下措施。1、保證足夠的超鉆深度，鉆孔完成后采取有效的護孔措施，裝藥前認真測量孔深是否滿足設計要求，裝藥確保入底，以提高孔底爆破威力。超鉆深度一般按經驗值確定，礦巖越堅固或鉆孔直徑及孔網參數越 大，取值越大；反之礦巖松軟、節(jié)理發(fā)育或孔徑及孔網參數越小取小值或不取超深，甚至超深負值。三、爆破大塊露天爆破后出現大塊是最常見的一類爆破不良現象，大塊率增加嚴重影響了礦山的鏟、裝效率及施 工安全。大塊的產生由多種原因造成，主要產生在以下區(qū)域：邊排孔和臺階坡面之間；炮孔

5、充填物部分 軟硬巖交接面部分；堅硬礦巖。爆破中應根據礦山鏟、裝、運設備選型及礦巖特性，采取技術措施控制 大塊率。1、臺階坡面的大塊臺階坡面的大塊主要是臨近臺階坡面的一定范圍，巖體受前次爆破作用的破壞，產生大量巖體裂隙，甚至被切割成較大的塊體，造成爆炸應力波的反射作用消弱，致使后續(xù)爆破邊排孔爆破效應限制在靠近藥 柱的范圍，難以抵達臺階坡面的塊體內部，爆破作用僅將塊體從原巖體崩落并產生有限的擠壓破碎。另外 爆生氣體也可能通過前次爆破形成的裂隙泄露而產生大塊，應盡量減少后排孔的超爆現象。臺階坡面大塊產生的另一個原因是抵抗線不均勻，由于臺階坡頂線不規(guī)則，導致前排孔底盤抵抗線 偏差較大，局部臺階底部可能

6、產生過大的抵抗線，或由于臺階坡面角過小，在臺階上部產生過小的抵抗線，很容易使爆生氣體通過抵抗弱的臺階上部泄露而產生大塊。在施工中要嚴格控制前排孔抵抗線基本均勻， 或注意調整裝藥量，另外臺階坡面角應不小于75,起爆前注意將根底清挖徹底。2、臺階頂部的大塊采用炮孔底部集中裝藥爆破時，孔口充填部分爆破作用相對較弱，這種裝藥結構在空間分布的不均 勻性導致臺階頂部產生較多大塊。臺階頂部產生大塊的另外一個原因是，臺階頂部一定深度內受上一層臺 階爆破的影響和破壞，形成裂隙切割頂部巖體，尤其是在超深不一致時危害更大，可造成爆生氣體泄漏或 爆炸應力波消弱在臺階頂部而產生較多大塊。為減少這類大塊可采取以下措施：采

7、用小孔徑爆破，小孔徑相對應是小的抵抗線、孔間排距和充填高度，此種方法限制了大塊的尺 寸，同時炸藥能量分布相對更加均勻，大塊產率低，但會明顯提高鉆孔爆破成本，可根據礦山采掘運輸設 備選型情況合理運用。采用分段裝藥法，在炮孔填塞部分安置輔助短藥柱，這種藥柱的作用是輔助主藥柱破碎大量的孔 口巖石，但藥量不應太大，以免造成過大的空氣沖擊波、爆破飛石或切斷爆破網絡。該裝藥結構的實質是 使炮孔內炸藥能量重新分布。另外需注意的是，使用這種裝藥結構短藥柱和主藥柱需同時起爆，如果主藥 柱先于短藥柱起爆，短藥柱可能會隨充填物沖出孔外，如果主藥柱滯后于短藥柱起爆，短藥柱會引起孔口 裂隙，使主藥柱無效釋放爆破能量。起

8、爆時應使孔內導爆索同時引爆主輔藥柱，這樣使孔口即臺階頂部巖 體在大爆破時同時被破碎。如果以上措施仍然有大塊存在，就必須在正常布孔中設置輔助孔，目的是使炸藥能量均勻布在臺階 頂部巖石中。應用上述方法可有效控制臺階頂部及孔口充填區(qū)的大塊產率。3、軟硬巖交界面的大塊在同一爆區(qū)硬巖和軟巖的分界部分，爆堆表層可明顯看到大塊條帶，在爆破介質明顯發(fā)生變化的部 分，容易產生較多大塊。這是因為硬軟巖分界面相當于自由面，對應力波起到卸載作用，加上巖石軟硬程 度的變化，使其碰撞破碎效應減弱，因而產生較多大塊。在這些區(qū)域，可根據軟硬巖層的位置，合理調整 鉆孔深度或增加輔助孔來改善爆破效果。4、難爆礦巖的大塊難爆礦巖是

9、指巖體致密、堅硬，這類巖體在爆破過程中爆生氣體難以侵入易形成大塊。其次是爆轟 氣體從難爆礦巖裂隙中泄露，體積較大的塊狀巖得不到有效破率而形成大塊，?？稍诒汛髩K中看見黃褐 色的原生面，而不是礦巖爆破后產生的新鮮斷面，后者引起的大塊很難從爆破技術上克服。而且臺階坡面、頂面，爆破后沖現象、軟硬巖交界面、爆破參數不當、起爆器材拒爆、跳段等產生大塊的不良現象在難爆 礦巖區(qū)域表現得尤為突出，使得大塊率急劇增加，嚴重影響礦山的鏟裝效率，是露天礦爆破中遇到的最大 難題。在露天礦臺階爆破中，當兩個相鄰炮孔藥包齊發(fā)時，沿藥包連心線方向應力加強，連心線中點兩側 則出現應力降低區(qū)，爆轟氣體過早的在連心線處釋放，結果

10、導致大塊率增加。而露天礦長期的爆破實踐表明，在不改變孔負擔爆破面積的前提下，可通過調整起爆順序來減少抵抗線，同時增加孔距即通過增大炮 孔密集參數以達到改善爆破效果的目的。小抵抗線大孔距爆破原理是：大孔距爆破使炮孔之間裂隙不過早貫通，爆生氣體產物在相鄰炮孔 間停留時間延長，徑向裂隙和環(huán)向裂隙得以充分擴展；小抵抗線可增強入射波、反射波的作用，增加裂 隙發(fā)展；可增大破碎角，為下一排孔形成弧形自由面，近似形成等抵抗線自由面，使沿抵抗線方向的應 力均勻傳播，從而減少大塊。小抵抗線大孔距爆破是在一定的布孔參數基礎上，通過改變起爆順序來實現 的，而三角形布孔能在巖體內提供最優(yōu)的能量分布，同時起爆順序的調整程

11、度較高。從國內爆破技術資料 看，露天礦爆破最佳的密集參數一般在3.55.0之間，國外多選擇在3.54.5?？傊?，對于難爆礦巖，可采用在小抵抗線大孔距爆破原理和炸藥能量均布原理基礎上，優(yōu)化布孔和起爆參數，提高炸藥單耗來降低大 塊率。除上述原因外，爆破參數選擇不當，爆破器材質量不過關引起的拒爆、跳段現象也是產生大塊的原 因，可通過優(yōu)化爆破參數、改進爆破器材質量等加以解決。參考文獻：1、王雪峰.露天爆破微差間隔時間及起爆的實驗研究。2、煤礦爆破實用手冊，露天深孔爆破，北京煤炭工業(yè)出版社20073、長沙礦山研究院，國內露天礦大區(qū)微差爆破技術調查報告1987;國外露天爆破技術簡介，19874、中國煤炭工

12、業(yè)出版社，露天采礦手冊.穿孔爆破作者簡介：徐全耀，男,1995年畢業(yè)于阜新礦業(yè)學院露天開采專業(yè)，現任神華新疆能源公司準東露天煤礦生產副礦長。露天鉆孔爆破主講：露天鉆孔爆破就是在露天條件下，采用鉆孔設備，對被爆破體以一定方式、一 定尺寸布置炮孔。將炸藥置在恰當位置，然后按照一定的起爆順序進行爆破， 實 現破碎、拋擲等目標。深孔爆破(1)通常將孔徑不小于50mm孔深不小于5m的鉆孔稱為深孔。(2)深孔爆破的炮孔形式一般分為垂直孔、傾斜孔和水平孔3種，炮孔布置形式有三角形、正方形和矩形布置。主要參數如圖 3-6所示。(3)露天臺階深孔爆破的特點：機械化程度高、作業(yè)人員操作方便，勞動強度低。相對于淺孔

13、爆破來說，其爆破規(guī)模大，作業(yè)效率高。相對于碉室爆破來說，產生的爆破有害效應可得到控制，爆破塊度均勻， 大塊率低。小抵抗線寬孔距爆破技術的日益成熟，給深孔爆破的應用又帶來了廣闊 的前景。淺孔爆破淺孔爆破法通常是指孔徑小于 50mm孔深小于5m的爆破法。淺孔爆破法具有以下特點：所使用的鉆孔機械操作簡單，使用方便靈活。易于通過調整炮眼位置及裝藥量的方法， 控制爆破巖石塊度和破壞范圍。每一次爆破規(guī)模較小，裝藥量少，對周圍環(huán)境所產生的爆破有害效應較小。3藥壺爆破藥壺爆破是在炮孔底部先用少量炸藥分次把孔底擴大成壺狀空腔，使其增加裝藥量，擴大爆破規(guī)模，增強拋擲效果，克服臺階底板阻力的爆破方法。(1)藥壺爆破

14、有以下特點：鉆孔工作量小，裝藥量較多，爆破效率高，一次爆破量大。藥壺爆破法最主要的施工技術在擴壺。炮孔不應布置在巖石破碎、裂隙發(fā)育的位置。一般適宜在中硬以下的巖石中進行，而不宜在堅硬巖石中使用。(2)擴壺工作：擴大藥壺要進行多次爆破，一般第一次擴壺裝藥量為50100g,以后按擴 壺次序依次遞增。第一次擴壺藥量基數為1。第二次擴壺為1:2。第三次擴壺為1:2:3。第四次擴壺為1:2:4:7。溝梢爆破溝槽爆破具有工作面狹窄、爆破自由面小、爆破夾制作用大等特點，因此比 一般爆破的技術難度更高。(1)溝槽爆破的鉆孔要求和注意事項事先充分了解溝槽的規(guī)格尺寸，在鉆孔時一定要保證這些尺寸滿足設計 要求，不能

15、出現任何欠挖。鉆孔時宜從溝槽開口(或已開挖)處開始，以保證鉆孔的孔距、排距、 傾角等參數滿足爆破要求。為便于施工并保證溝槽爆破的效果，溝槽中部宜鉆垂直孔(如圖 4-3所 示)。邊孔只能沿溝槽的縱向移動，不得移出設計溝槽邊界。鉆孔超深應嚴格按照設計要求實施，不允許因任何原因增減鉆孔的深度。當溝槽爆破中地下水豐富可參照 4.3.2豎井爆破的有關要求進行鉆孔作碉室爆破碉室爆破是指把藥包集中放置在爆破而開挖的碉室或巷道中的一種爆破方 法。碉室爆破的藥包有集中藥包和條形藥包之分， 按其爆破目的的不同可分為松 動爆破、崩塌爆破、拋擲爆破、定向爆破等幾種。碉室開挖碉室通常包括導碉(或小井)、橫碉和藥室 3部

16、分，其中導碉(或小井) 和橫碉是藥室與外界聯系的通道，主要是滿足爆破施工的要求；藥室是裝放炸 藥的場所，應滿足裝藥的基本要求，因此要求較高。碉室爆破的特點具有施工條件在缺乏大機械、電力供應不足時可大大縮短工期，加快工 程進度?？梢允」ぃ“徇\量，生產成本低，效率較高，施工干擾少。碉室開挖困難，勞動條件差，一次用炸藥量多。爆破巖石塊度不均勻，大塊較多，二次破碎量大。受地質地形條件影響大。碉室爆破的主要爆破參數(1)最小抵抗線最小抵抗線是藥包中心到自由面的最短距離，它是碉室爆破藥包布置的核心，它決定是采用單層藥包還是采用兩層或多層藥包布置方案。最小抵抗線W與山體高度H的比值一般應控制在 W/H=0

17、.6H0.8范圍內。(2)單位炸藥消耗量單位炸藥消耗量的確定方法有查表法、工程類比法和爆破漏斗試驗法等。(3)爆破作用指數它的大小決定了碉室爆破藥包漏斗的深度、拋擲方量和拋擲率、爆堆分布狀況等。(4)藥包間距(集中藥包)通常取a=(0.81.2)W(5)層間距采用兩層或多層藥包布置時，山下兩層藥包中心之間的距離為層間距b,通常取b=(0.91.0)( W上+ W下)/2裝藥作業(yè)炸藥裝填必須在爆破技術人員指導下進行。平碉裝藥運輸工具一般是手推車，小豎井則是手推車與吊籃相結合。每個碉口或豎井口安排專人負責記錄進入各藥室的炸藥品種和數量。無論是錢油炸藥、錢梯炸藥還是乳化炸藥，碉室爆破一般都是整箱（袋

18、） 裝填。裝卸、運輸與碼放炸藥時應輕拿輕放，手推車每次運輸炸藥不宜超過4 袋（箱）0當碉室內有積水時首先予以外排。裝藥過程中允許使用不大于36V的低壓電進行照明。做好起爆體引出導線的理順和保護工作，引出導線可用廢舊風管、竹筒、 塑料管或沙土包等予以保護。裝藥時現場負責人或碉長應隨時進行檢查。填塞作業(yè)填塞位置。通常情況下在靠近藥室處、導碉交叉點和主導碉出口處設填 塞段。填塞長度確定后就可按斷面大小計算給出填塞工程量。填塞料主要采用碉室開挖的石磴。網絡保護和排水措施。起爆網路（1）網絡試驗。裝藥施工前，要進行起爆路模擬試驗，以體驗設計網路的可靠性。（2）起爆網路敷設注意事項網路敷設施工中最重要的是線路保護和接頭連接。1人連接，1人監(jiān)督檢查并做好記錄。復式電力起爆網路中的導線應采用兩種顏色。網路的連接順序是自里向外。起爆網路連接由專人（起爆網路組）負責。起爆網路與起爆電源之間要設計中間開關。起爆工作均應在起爆站內進行。起爆站通常應靠近起爆電源，并以 能看到爆破場景的安全地點為宜，如在飛石危險區(qū)內應做好安全防護。拆除爆破用于拆除露天、地下和水下建（構）筑物的控制爆破稱為拆除爆破。拆除爆破特點爆破對