露天深孔爆破培訓(xùn)課件

第一節(jié)露天深孔爆破法深孔：孔徑在50mm以上、深度在5m以上鉆孔。一般是在臺(tái)階上或事先通過(guò)平整場(chǎng)地上進(jìn)行鉆孔作業(yè)，并在深孔中裝入延長(zhǎng)藥包進(jìn)行爆破。全面改善爆破質(zhì)量：一要破碎質(zhì)量好，破碎塊度符合工程要求，基本上無(wú)不合規(guī)格大塊，無(wú)根底，爆堆集中和具有一定渙散度，能滿(mǎn)足鏟裝設(shè)備高效率裝載要求；二要減少爆破有害效應(yīng)，減少后沖、后裂和側(cè)裂、減少爆破地震、噪聲、沖擊波和飛石危害。改善爆破技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：提升每延米爆破量，減少炸藥單耗，并在改善破碎質(zhì)量前提下，使鉆孔、裝載、運(yùn)輸和機(jī)械破碎等后續(xù)工序發(fā)揮高效率，使其工程綜合成本達(dá)成最低。1/31一、臺(tái)階要素、鉆孔形式與布孔方式

（一）臺(tái)階要素深孔爆破臺(tái)階要素如圖8—1所示。2/31（二）鉆孔形式深孔爆破鉆孔形式一般分為垂直鉆孔和傾斜鉆孔兩種，如圖8—2所示。也有個(gè)別情況采取水平鉆孔。垂直深孔和傾斜深孔使用條件和優(yōu)缺陷列于表8—1。斜孔比垂直孔具有更多長(zhǎng)處，但由于鉆鑿斜孔技術(shù)操作比較復(fù)雜，孔長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)比垂直孔長(zhǎng)，并且裝藥過(guò)程中易發(fā)生堵孔，因此仍然比較廣泛采取垂直深孔。3/314/31（三）布孔方式布孔方式有單排布孔及多排布孔兩種。多排布孔又分方型、矩形及三角形（或稱(chēng)梅花形）三種。見(jiàn)圖8—3。目前為了增加一次爆破量，廣泛推廣大區(qū)多排孔微差爆破技術(shù)，不但能夠改善爆破質(zhì)量并且能夠增大爆破規(guī)模以滿(mǎn)足大規(guī)模開(kāi)挖需要。5/316/31二、露天深孔爆破參數(shù)

（一）孔徑和孔深孔徑主要取決于鉆機(jī)類(lèi)型、臺(tái)階高度和巖石性質(zhì)。當(dāng)采取潛孔鉆機(jī)時(shí)，孔徑一般為100~200mm，牙輪鉆機(jī)或鋼繩沖擊式鉆機(jī)，孔徑為250~310mm，也有達(dá)500mm大直徑鉆孔。一般來(lái)說(shuō)鉆機(jī)選型確定后，其鉆孔直徑已固定下來(lái)，國(guó)內(nèi)采取深孔孔徑有76~115、150、170、200、250、310mm幾個(gè)?？咨钣膳_(tái)階高度和超深確定。7/31（二）臺(tái)階高度和超深臺(tái)階高度主要考慮為鉆孔、爆破和鏟裝發(fā)明安全和高效率作業(yè)條件，一般按鏟裝設(shè)備選型和礦巖開(kāi)挖技術(shù)條件來(lái)確定。多采取l0~12m臺(tái)階高度，也有采取15~20m高臺(tái)階。有人以為經(jīng)濟(jì)臺(tái)階高度為12～18m。超深是指鉆孔超出臺(tái)階底盤(pán)標(biāo)高那一段孔深，其作用是用來(lái)克服臺(tái)階底盤(pán)巖石夾制作用，使爆破后不殘留根底，而形成平整底部平盤(pán)。8/31（三）底盤(pán)抵抗線(xiàn)在設(shè)計(jì)中能夠用類(lèi)似條件下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算，然后在實(shí)踐中不停加以調(diào)整，以達(dá)成最佳效果。1．根據(jù)鉆孔作業(yè)安全條件

W1≤Hctgα+B2．按臺(tái)階高度

W1=(0.6～0.9)H3．H.B.邁利尼科夫公式9/31按每孔裝藥條件（巴隆公式）

式中d—炮孔直徑，m；

△—裝藥密度，kg/m3；

—裝藥系數(shù)，=0.35～0.65；

L—鉆孔深度，m；

q—單位炸藥消耗量，kg/m3；

m—炮孔密集系數(shù)（即孔距與排距之比），一般m＝0.8～1.2；

H—臺(tái)階高度，m。除了要考慮上述原因外，控制坡面角也是調(diào)整底盤(pán)抵抗線(xiàn)一種有效辦法。10/31（四）孔距與排距孔距：指同一排深孔中相鄰兩鉆孔中心線(xiàn)間距離?？拙喟聪率角蟮茫海?—6）密集系數(shù)m值一般大于1.0，在寬孔距爆破中則為3～4或更大。不過(guò)第一排孔往往由于底盤(pán)抵抗線(xiàn)過(guò)大，應(yīng)選用較小密集系數(shù)，以克服底盤(pán)阻力。排距是指多排孔爆破時(shí)，相鄰兩排鉆孔間距離，也即是第一排孔后來(lái)各排孔底盤(pán)抵抗線(xiàn)值。因此確定排距辦法應(yīng)按確定最小抵抗線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)考慮，在采取正三角形布孔時(shí)，排距與孔距關(guān)系為：11/31多排孔爆破時(shí)，孔距與排距是一種有關(guān)參數(shù)。由于在炸藥性能一定期對(duì)多種礦巖有一種合理炸藥單耗，因此在給定孔徑條件下每個(gè)孔有一種合適負(fù)擔(dān)面積，即：

上式表白，當(dāng)已知合理鉆孔負(fù)擔(dān)面積S和鉆孔鄰近系數(shù)m值，便能夠確定排距。排距大小對(duì)爆破質(zhì)量影響較大，后排孔由于巖石夾制作用，排距應(yīng)合適減小，也可按經(jīng)驗(yàn)公出式計(jì)算：12/31（五）臺(tái)階坡面角在臺(tái)階爆破中，坡面角α為前一次爆破時(shí)形成自然坡度，它一般與巖石性質(zhì)以及鉆孔排數(shù)和爆破辦法有關(guān)。如巖石堅(jiān)硬，采取單排爆破或多排分段起爆，則坡度大；若巖石松軟，多排孔同步起爆時(shí)，則坡度要緩某些。如坡角太大(＞70。時(shí))或上部巖石堅(jiān)硬則易出大塊，假如坡角太小或下部巖石堅(jiān)硬則易留根坎。要求坡面角最佳在60～75。之間。13/31（六）堵塞長(zhǎng)度堵塞長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)將會(huì)減少延米爆破量，增加鉆孔費(fèi)用，并造成臺(tái)階上部巖石破碎不佳；堵塞長(zhǎng)度過(guò)短，則炸藥能量損失大，將產(chǎn)生較強(qiáng)空氣沖擊波、噪聲和個(gè)別飛石危害，并影響鉆孔下部破碎效果。一般堵塞長(zhǎng)度大于底盤(pán)抵抗線(xiàn)0.75倍，或取20～40倍孔徑，最好大于20倍孔徑。14/31（七）單位炸藥消耗量影響單位炸藥消耗量主要原因有巖石可爆性、炸藥特性、自由面條件、起爆方式和巖石塊度要求。因此，選用合理單位炸藥消耗量q往往需要通過(guò)數(shù)次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證。在設(shè)計(jì)中能夠參照類(lèi)似巖石條件下實(shí)際單耗值選用，也能夠按表選用。該表數(shù)據(jù)以2號(hào)巖石銨梯炸藥為標(biāo)淮，假如采取其他種類(lèi)炸藥，需要進(jìn)行炸藥能量換算，確定實(shí)際單位炸藥消耗量。15/31（八）每孔裝藥量單排孔爆破或多排孔爆破第一排孔每孔裝藥量按下式計(jì)算：

式中q—單位炸藥消耗量，kg/m3；

a—孔距，m;

H—臺(tái)階高度，m；

W1—底盤(pán)抵抗線(xiàn)，m。多排孔爆破時(shí)，從第二排孔起，后來(lái)各排孔每孔裝藥量按下式計(jì)算：式中k—考慮受前面各排孔礦巖阻力作用增加系數(shù)，k=l.l～l.2；

b—排距，m。其他符號(hào)含義同前。16/31（九）布孔方式圖3-2深孔布置方式a-單排布孔；b-矩形布孔；c-方形布孔；d-梅花布孔（a）（b）（c）（d）17/31三、微差爆破

微差爆破又稱(chēng)毫秒爆破。它是在深孔孔間、深孔排間或深孔孔內(nèi)以毫秒級(jí)時(shí)間間隔，按一定次序起爆一種起爆辦法。這種辦法具有減少爆破地震效應(yīng)、改善破碎質(zhì)量、減少炸藥單耗、減小后沖、爆堆比較集中等顯著長(zhǎng)處。微差間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則也許造成先爆孔破壞后爆孔起爆網(wǎng)路，過(guò)短則后爆孔也許因先爆孔未形成新自由面而影響爆破質(zhì)量。18/31圖8-6幾個(gè)常用起爆方案1，2，…，為起爆次序19/312、起爆次序盡管深孔臺(tái)階爆破布孔方式只有方形、矩形和三角形，不過(guò)起爆次序因爆破器材選擇、地形地勢(shì)變化和爆破技術(shù)人員習(xí)慣不一樣而豐富多樣、變化無(wú)窮。歸納起來(lái)其基本形式有下列幾個(gè)：（1）逐排起爆次序逐排起爆就是根據(jù)炮孔布置以一種臨空自由面為首排，依次按照爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)起爆時(shí)差各排次序爆破。主要長(zhǎng)處：設(shè)計(jì)、施工簡(jiǎn)便，爆堆比較均勻、整潔，是最基本一種起爆次序形式。20/31V字形起爆次序在多排炮孔中，以臺(tái)階臨空面中部為首段起爆，爾后按照V字形次序設(shè)計(jì)起爆時(shí)差次序起爆方式，稱(chēng)為V字形次序起爆（如圖3-7所示）。該種起爆方式，先從爆區(qū)中部爆出一種空間，變化背面起爆炮孔最小抵抗線(xiàn)，為后段炮孔爆破發(fā)明自由面。長(zhǎng)處：巖石向中間崩落，加強(qiáng)了碰撞和擠壓，有助于改善破碎質(zhì)量，也是最基本一種起爆次序。

此前面兩種起爆次序?yàn)榛A(chǔ)，能夠演變或衍生出其他起爆次序，如梯形起爆次序、波浪式起爆次序和對(duì)角線(xiàn)起爆次序等。21/313）梯形起爆次序該種起爆次序?qū)嵸|(zhì)是V字形起爆次序變化，只是在首段起爆炮孔數(shù)由一種變化成多種而已（如圖3-8所示）。該起爆次序具有V字形起爆次序長(zhǎng)處，適用于路塹拉槽爆破。4）波浪式起爆次序波浪式起爆次序?qū)嵸|(zhì)是逐排起爆次序與V字形起爆次序結(jié)合，是在臨空面有多種小V字形按照逐排起爆次序向后延伸，其爆破次序猶如波浪。其中相臨兩排孔對(duì)角相連，稱(chēng)之為小波浪式；多排孔對(duì)角相連，稱(chēng)之為大波浪式22/31四、露天深孔爆破安全設(shè)計(jì)

（一）爆破振動(dòng)控制設(shè)計(jì)序號(hào)保護(hù)對(duì)象類(lèi)別安全允許質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度υ/(cm/s)f≤10Hz10Hz≤f≤50Hzf＞50Hz1土窯洞土坯房毛石房屋0.15～0.450.45～0.90.9～1.52一般民用建筑物1.5～2.02.0～2.52.5～3.03工業(yè)和商業(yè)建筑物2.5～3.53.5～4.54.2～5.04一般古建筑與古跡0.1～0.20.2～0.30.3～0.510新澆大體積混凝土(C20)：齡期：初凝～3天1.5～2.02.0～2.52.5～3.023/31（二）爆破飛石控制設(shè)計(jì)爆破飛石(個(gè)別飛散物)距離尚無(wú)理論計(jì)算分析公式，要求按下表確定為了確保爆破不產(chǎn)生飛石及沖擊波破壞，需要避免爆破飛石、沖擊波以及炮煙，爆破過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守安全操作細(xì)則，填塞材料必須是粘土，嚴(yán)禁夾石塊，堵塞緊密、清理炮孔碎石塊，并進(jìn)行嚴(yán)密覆蓋措施：爆破類(lèi)型和措施最小安全允許距離／m露天巖土爆破淺孔爆破法破大塊300淺孔臺(tái)階爆破200(復(fù)雜地質(zhì)條件下或未形成臺(tái)階工作面時(shí)不不大于300)深孔臺(tái)階爆破按設(shè)計(jì)，但不大于20024/31（三）爆破警戒范圍確定及警戒圖露天深孔臺(tái)階爆破警戒距離大于200m。由于各個(gè)爆破點(diǎn)周?chē)h(huán)境狀況各異，爆破安全警戒必須由爆破施工負(fù)責(zé)人明確，在每個(gè)爆破施工點(diǎn)周?chē)房谠O(shè)置安全警戒人員和警示標(biāo)牌，按照下述要求做好爆破安全警戒。爆破時(shí)馬路必須封路禁行。警戒信號(hào)：預(yù)警信號(hào)起爆信號(hào)解除信號(hào)警戒圖(必須有)25/31五、民用爆破物品安全管理要求國(guó)家對(duì)民用爆炸物品生產(chǎn)、銷(xiāo)售、購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸和爆破作業(yè)實(shí)行許可證制度。未經(jīng)許可，任何單位或者個(gè)人不得生產(chǎn)、銷(xiāo)售、購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸民用爆炸物品，不得從事爆破作業(yè)。嚴(yán)禁轉(zhuǎn)讓、出借、轉(zhuǎn)借、抵押、贈(zèng)送、私藏或者非法持有民用爆炸物品。（一）、運(yùn)輸民爆器材經(jīng)由道路運(yùn)輸民用爆炸物品，應(yīng)當(dāng)遵守下列要求：

26/31民用爆破物品安全管理要求（一）攜帶《民用爆炸物品運(yùn)輸許可證》；

（二）民用爆炸物品裝載符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，車(chē)廂內(nèi)不得載人；

（三）運(yùn)輸車(chē)輛安全技術(shù)情況應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家有關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，并按照要求懸掛或者安裝符合國(guó)標(biāo)易燃易爆危險(xiǎn)物品警示標(biāo)志；

（四）運(yùn)輸民用爆炸物品車(chē)輛應(yīng)當(dāng)保持安全車(chē)速；

（五）按照要求路線(xiàn)行駛，途中經(jīng)停應(yīng)當(dāng)有專(zhuān)員看守，并遠(yuǎn)離建筑設(shè)施和人口稠密地方，不得在許能夠外地點(diǎn)經(jīng)停；

（六）按照安全操作規(guī)程裝卸民用爆炸物品，并在裝卸現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置警戒，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入；

（七）出現(xiàn)危險(xiǎn)情況立即采取必要應(yīng)急處置措施，并報(bào)告本地公安機(jī)關(guān)。27/31（二）爆破作業(yè)環(huán)境露天和水下爆破裝藥前，應(yīng)與本地氣象、水文部門(mén)聯(lián)系，及時(shí)掌握氣象、水文資料，遇下列惡劣氣候和水文情況時(shí)，應(yīng)停頓爆破作業(yè)，所有人員應(yīng)立即撤到安全地點(diǎn)：——熱帶風(fēng)暴或臺(tái)風(fēng)即將來(lái)臨時(shí)；——雷電、暴雨雪來(lái)臨時(shí)；——大霧天或沙塵暴，能見(jiàn)度不超出100m時(shí)；——現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力超出8級(jí)、浪高大于1.0m時(shí)或水位暴漲暴落時(shí)。28/31（三）裝藥裝藥前應(yīng)對(duì)作業(yè)場(chǎng)地、爆破器材堆放場(chǎng)地進(jìn)行清理，裝藥人員應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備裝藥所有炮孔、藥室進(jìn)行檢查從炸藥運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始，應(yīng)劃定裝藥警戒區(qū)，警戒區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁煙火，并不得攜帶火柴、打火機(jī)等火源進(jìn)入警戒區(qū)域；采取一般電雷管起爆時(shí)，不得攜帶手機(jī)或其他移動(dòng)式通訊設(shè)備進(jìn)入警戒區(qū)。炸藥運(yùn)入警戒區(qū)后，應(yīng)迅速分發(fā)到各裝藥孔口或裝藥硐口，不應(yīng)在警戒區(qū)臨時(shí)集中堆放大量炸藥，不得將起爆器材、起爆藥包和炸藥混合堆放。搬運(yùn)爆破器材應(yīng)輕拿輕放，裝藥時(shí)不應(yīng)沖撞起爆藥包。酷熱天氣不應(yīng)將爆破器材在強(qiáng)烈日光下暴曬。炮孔裝藥應(yīng)使用木質(zhì)或竹制炮棍。在裝藥過(guò)程中，不得拔出或硬拉起爆藥包中導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索和電雷管引出線(xiàn)29/31（四）警戒信號(hào)

預(yù)警信號(hào)：該信號(hào)發(fā)出后爆破