第七章矿山爆破安

第七章矿山爆破安全p194-230国家注册安全工程师王保勤第一节爆破基本知识（P-194）1、爆炸原理 爆炸是人们日常生活中不难见到的现象。例如车胎放炮、锅炉胀裂、燃放鞭炮等都是爆炸。可以认为，物质发生急剧变化并放出大量的能量对周围介质做机械功，同时可能伴随声、光、热效应的现象，称为爆炸。 按照爆炸发生的原因，自然界各种爆炸现象可归纳为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三大类。2、炸药爆炸 炸药爆炸是一个化学反应过程，但炸药的化学反应并不都是爆炸，必须具备一定条件的化学反应才是爆炸。

(1)放热反应

(2)生成大量气体 气体具有良好的压缩性，瞬间生成大量的气体容纳在原有体积内，必然产生很高的压力，高温高压气体为做功提供了必要条件，气体膨胀就是做功。产生气体多少和释放热量多少决定了炸药爆炸做功多少。

(3)高速度反应二、炸药的反应形式

1、热分解

2、燃烧

3、爆炸第二节常用炸药(P-195)

一、起爆药

1、雷汞

2、氮化铅

3、二硝基重氮酚二、单质猛炸药

1、梯恩梯[简称TNT，三硝基甲苯C6H2(NO2)3CH3] 2、黑索金[环三次甲基三硝铵，C3H6N3(NO2)3]和泰安[季戊四醇四硝酸脂，C(CH2ONO2)4] 3、硝化甘油[丙三醇三硝酸脂，C3H5(ONO2)3] 4、特屈儿[三硝基苯甲硝胺，C6H2(NO2)4NCH3]返回目录

炸药的性能对爆破效果和安全均有很大影响，所以工业炸药要符合下列要求： （1）爆炸性能良好，具有足够的威力和必要的敏感度； （2）制造、运输、贮存和使用安全可靠，爆炸后生成的有毒气体少； （3）理化性能稳定，在规定的贮存期内不变质失效； （4）原料来源广，加工容易，成本低。

1、铵梯类炸药 （1）铵梯炸药的组成和作用 铵梯炸药的主要成分是硝酸铵(80%以上)和TNT(10%左右)，还有少量的木粉、石腊、沥青等成分。

(2)铵梯炸药的性能和应用

三、混合猛炸药返回目录

2、铵油炸药

(1)铵油炸药的组成和作用

(2)铵油炸药的性能

3、铵松腊炸药

(1)铵松腊炸药的组成和作用

(2)铵松腊炸药的性能

4、浆状炸药

(1)浆状炸药的组成

(2)浆状炸药的性能

5、水胶炸药

(1)水胶炸药的组成

(2)水胶炸药的性能

6、乳化炸药

(1)乳化炸药组成

(2)乳化炸药的性能7、硝化甘油炸药返回目录

1、炸药的猛度

2、爆力测定

四、炸药威力的衡量返回目录五、炸药的氧平衡设计

1、氧平衡的基本概念 从元素组成来说，炸药通常是由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)四种元素组成的。其中碳、氢是可燃元素，氧是助燃元素，炸药是一种载氧体。炸药的爆炸过程实质上是可燃元素与助燃元素发生极其迅速和猛烈的氧化还原反应的过程。反应结果是氧和碳化合生成二氧化碳(CO2)或一氧化碳(CO)，氢和氧化合生成水(H2O)，这两种反应都放出了大量的热。每种炸药里都含有一定数量的碳、氢原子，也含有一定数量的氧原子，发生反应时就会出现碳、氢、氧的数量不完全匹配的情况。氧平衡就是衡量炸药中所含的氧与将可燃元素完全氧化所需要氧两者是否平衡的问题。返回目录 所谓完全氧化，即碳原子完全氧化生成二氧化碳，氢原子完全氧化生成水。根据所含氧的多少，可以将炸药的氧平衡分为下列三种不同的情况：

（1）零氧平衡：系指炸药中所含的氧刚够将可燃元素完全氧化； （2）正氧平衡：系指炸药中所含的氧将可燃元素完全氧化后还有剩余； （3）负氧平衡：系指炸药中所含的氧不足以将可燃元素完全氧化；

2、爆炸生成物中的有毒气体返回目录 爆炸是炸药在特定条件下的化学反应过程，促使炸药进行爆炸反应的条件称为起爆条件。当炸药内部处于相对稳定状态时，必须获得必要的外能才会破坏这种稳定状态，使炸药的各元素重新组合，发生爆炸反应。引起炸药爆炸的外能称为起爆能，起爆能可以归纳为三类： 热能：加热升温可以使炸药分子运动速度加快，加速炸药的化学分解和化合，达到一定的温度后，便可以由爆燃转化为爆炸。如用导火索喷出的火花起爆雷管中的起爆药，火花起爆黑火药，炸药受到烘烤、加热或火花作用时，开始热分解，然后燃烧，最后转变为爆炸的过程都是热能作用的结果。第三节炸药的敏感度

一、炸药的起爆能

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机械能：撞击、摩擦等机械能作用在炸药的局部，使炸药局部分子获得动能，加速运动，局部温度升高，形成“灼热核”。它的直径为10－3~10－5cm，比炸药分子的直径10－8cm大得多，并且能存在10－3~10－5s的时间。由于灼热核的形成，首先局部发生爆炸，然后发展为炸药的全部爆炸。这种观点即解释炸药起爆机理的“灼热核理论”。 爆炸冲能：炸药爆炸时形成的高温高压状态携带的巨大能量能够引发附近炸药爆炸，如炸药内部局部爆炸转变为全部爆炸，起爆药引爆主炸药爆炸，雷管引爆炸药都属于爆炸冲能起爆。

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（一）炸药的热能感度

1、爆发点

2、火焰感度

3、电火花敏感度 （二）炸药的机械能感度

1、撞击感度

2、摩擦感度 （三）炸药的爆炸冲能感度

1、极限起爆药量

2、殉爆距离二、炸药的敏感度返回目录

1、火雷管

2、导火索

3、起爆安全

4、优缺点 火雷管起爆一般用在小规模爆破。 它的优点是： （1）操作技术简单，工人容易掌握，与电起爆法比较，起爆的准备工作量少； （2）一般不受外来电的影响，除非雷电直接击中它； （3）成本低，便于推广。二，起爆方法

（P-200）一、火雷管起爆

返回目录 它的缺点是： （1）起爆前无法用仪表来检查起爆网路联接的质量； （2）不能用于有沼气和旷尘爆炸危险的地点； （3）必须人工在爆破点逐个点火，安全性差； （4）不能精确控制爆破顺序，不能用于要求较高的控制爆破，在大型工程爆破中，火雷管用量很少。

返回目录二、电雷管起爆

1、电雷管的基本原理和分类

2、电雷管的特性参数和连接方法

(1)电雷管的全电阻

(2)最大安全电流

(3)最小准爆电流

(4)点燃时间tB和传导时间θ (5)点燃起始能(或称最小发火冲能) (6)电雷管起爆的连接方法返回目录

(7)串联成组电雷管的准爆条件

3、电起爆网安全

4、电起爆网路设计

电起爆网路最基本的连接方式有：串联、并联和混合联等。图2-16串联电起爆网路

(1)串联电起爆网路串联电起爆网路如图2-16所示，将所有要起爆的电雷管连接成一串。此时，起爆网路的总电阻为：

R＝R线＋nr

（2－5）式中：R线——导线电阻；

r——单个雷管的全电阻；

n——电雷管的数目。返回目录电起爆网路的总电流为：

（2－6）式中：U——电源电压。通过每个雷管的电流i必须满足如下条件，

（2－7）式中：i准——串联电雷管的准爆电流。

(2)并联电起爆网路并联电起爆网路的连接方式如图2-17所示，它是将所有要起爆的电雷管分别并联到两根主导线上，主导线与电源相连。此时，并联电起爆网路总电阻为：

（2－8）返回目录 式中：ｍ——并联电雷管数； 其他与前面相同。图2-17并联电起爆网路电起爆网路的总电流为：

（2－9）

式中：U——电源电压。通过每个雷管的电流i必须满足如下条件：

式中：i准并联电雷管的准爆电流。返回目录

(3)混合联电起爆网路 混合联电起爆网路主要有并串联电起爆网路和串并联电起爆网路两种基本方式。 下面给出混合联电起爆网路的基本计算公式。 网路总电阻为：（2－10） 网路总电流为：（2－11） 通过每个雷管的电流i必须满足如下条件：

（2－12）

式中n——组内串联的雷管数或串联组数：

m——组内并联的雷管数或并联组数；

i准——单发电雷管的准爆电流。

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5、优缺点 电雷管曾经是应用最广的起爆方法，可广泛应用于浅孔、深孔和药室爆破中。 它的优点是：

(1)可以实现远距离操作，大大提高了起爆的安全感；

(2)可以同时起爆大量药包，有利于增大爆破量；

(3)可以准确控制起爆时间和延期时间，有利于改善爆破效果；

(4)起爆前可以用仪表检查电雷管的质量和起爆网路的施工质量，从而保证了起爆网路的正确性和起爆的可靠性。 它的缺点是：

(1)准备工作复杂，作业时间长；

(2)电爆网路设计和计算繁琐，要求操作者具有一定的电工知识；

(3)必需具备起爆的电源；

(4)易受静电和杂散电流的影响而发生早爆事故。返回目录

1、导爆管

2、导爆管雷管

3、导爆管的连接

(1)连通管 连通管用高压聚乙烯压铸而成，有分岔式和集束式两类，如图2-19，2-20所示。将冲击波源管插入正向，接受冲击波的导爆管插在另一侧，通过连通管可将冲击波从正向传递到另一侧的一根或多根导爆管。在使用连通管时，不要留空孔，不用的孔要堵上，以减少能量损失，还可以提高传爆的可靠性。三、导爆管——雷管起爆返回目录图2-19分岔式连通管图2-20集束式连通管返回目录

(2)非电导爆四通 非电导爆四通相当于一个延期导爆管雷管后面加上三个能插入导爆管的孔，如图2-21所示。冲击波从L一侧传给延期雷管，经过一定的延时引发雷管爆炸，雷管爆炸引爆R侧导爆管，从而将爆炸冲击波从L侧传到R侧。可见非电导爆四通起到传递和延时爆炸的作用。图2-21非电导爆四通结构1－主爆导爆管；2－外壳；3－大内管；4－延期药；5－导爆药；6－被爆导爆管返回目录

(3)连接块 连接块用普通塑料制成，中间大孔用来插雷管，周围小孔用于插导爆管，如图2-22所示。从主爆导爆管传来的爆炸冲击波激发雷管爆炸，雷管爆炸引爆周围的被爆导爆管，起到从主爆导爆管向从爆导爆管传递爆炸冲击波的作用。其中导爆管雷管可以采用延期雷管，同时起传爆和延期作用。图2-22连接块与导爆管连通图1－连接块主体；2－传爆雷管；3－主爆导爆管；4－被爆导爆管返回目录

4、起爆方法(P-200)

导爆管可以用激发枪、激发笔、雷管、导爆索或炸药来激发。导爆管雷管在出厂时已经带有预定长度的导爆管，如图2-23所示。如果只用一发雷管起爆，而且雷管所带导爆管长度满足安全要求，那么只要将雷管插入药包就已经构成最简单的完整起爆系统，用激发枪激发导爆管就可以起爆。图2-23爆破点延期起爆网1－总起爆雷管；2－导爆管；3－连接块或瞬发雷管；4－爆破点延期雷管返回目录

5、优缺点 导爆管——雷管起爆方法属于非电起爆，不受静电、杂散电流影响，在有雷电、工业电网区、机电设备较多的环境使用安全。操作简单，使用方便。延期系列全，可以满足各类工程爆破的控制要求。 和电雷管相比，导爆管－一雷管起爆网路不能用仪表检查联接质量，不能用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。

返回目录四、导爆索起爆

1、导爆索

2、继爆管

4、优缺点

3、导爆索安全起爆

导爆索起爆可以实现各种控制爆破，而且比导爆管、电雷管起爆简单、可靠、起爆能力大，不受静杂电的影响，有一定的耐水能力。缺点是成本较高，不能用仪表检测网络的连接质量

返回目录五、混合起爆返回目录

1、不含水硝按类炸药的含水量检验

2、硝化甘油类炸药的检验

第五节爆破器材的安全检验和销毁

一、工业炸药的质量检验

返回目录四、爆破器材的销毁（p-229）

1、炸毁法

2、焚烧销毁法

3、溶解法

4、化学分解法

返回目录三、起爆器材的安全检验(P-228)

1、雷管检验

(1)外观检验

(2)铅板穿孔试验

(3)电雷管电阻检验

(4)电雷管延期时间检验

(5)雷管起爆炸药试验返回目录

2、导爆索检验

(1)外观检验

(2)传爆试验

(3)导爆索爆速测定

①电测法测定导爆索爆速

②对比法(铅板法)测定导爆索爆速

(4)耐水性能检验

(5)耐冻、耐热检验

3、导报管检验

(1)导爆管传火检验

(2)导爆管爆速测定

(3)其它性能检验

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4、导火索检验

(1)燃烧性能检验

(2)喷火强度检验

(3)浸水检验

5、起爆器材销毁 变质失效的起爆器材不能使用，应及时报废并销毁。销毁方法和销毁炸药的方法基本相同。导火索用燃烧法，雷管、导爆索用炸毁法。

返回目录第八节爆破器材安全管理及安全规定

（p-222）一、爆破器材的贮存

1、爆破器材库

(1)爆破器材库的容量

(2)爆破器材库的位置、结构和设施

(3)爆破器材的安全保管

返回目录二、爆破的器材运输

爆破器材运输必须遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》中的有关规定，并符合《爆破安全规程》和有关行业的规程要求。返回目录

1、地震效应 （1）振动强度 在介质和爆源条件相同的情况下，忽略重力的影响，爆破强度参数取抉于齐发爆破的药量Q和离爆源的距离R。用下面通式表示：

（2－17）

式中Φ——振动强度参数（位移、速度或加速度）；

Q——同时起爆的炸药量；

R——测点至爆源中心距离；

K、a——与介质、工地条件等有关的待定常数，由试验确定，一般有时查有关资料，选取类似条件下的参数即可。求爆破振速的经验公式为：（2－18）

第七节爆破公害及安全措施

一、爆破地震

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3、爆破地震的测试 （1）测试方法 （2）测试仪器

4、爆破地震效应的破坏判据

5、爆破地震安全距离

6、减震措施

①微差爆破

②预裂爆破和掘防震沟

③合理选取爆破参数和炸药单耗

返回目录二、空气冲击波

在爆破设计和施工时，为了防止爆炸空气冲击波对在掩体内避炮的作业人员的伤害，对露天裸露爆破时，其安全距离可按下式来确定：（2－19）

式中Rk——空气冲击波对掩体内人员的最小安全距 离，m；

Q——一次爆破的炸药量(不得超过20kg， 秒延期起爆时按最大一段 药量计，齐发起爆时按总药量计)kg。返回目录

1、飞石的危害及产生原因

A、岩石特性的影响。由于岩体的不均质性，爆破时较弱岩石处的阻力最小，易冲出形成飞石；

B、地质因素及地形因素的影响。如受断层，软弱夹层和溶洞等地质因素影响而造成爆破能分布不均，局部装药量过大。另外，冲沟，凹面及多面临空地形会造成前排孔抵抗线变小而形成飞石；

C、其它因素

a、药量过大；

b、填塞长度不够或填塞质量不佳；

c、最小抵抗线过小；

d、多段微差爆破中，起爆顺序不当或延迟时间太短；

e、二次爆破易产生飞石。

2、飞石的观测三、飞石返回目录

3、安全距离 设计中，个别飞石对人员的安全距离也可以参照（2-20）式估算：

RF＝20Kn2W

（2-20）

其中RF——安全距离

m；

n——药包的爆破作用指数，

n＝r/w；

其中：

r——爆破漏斗底圆半径；

w——药包的最小抵抗线；

W——药包的最小抵抗线m；

K——与地形、风向、岩石特性及地质条件有关的系数， 一般取1~1.5。沿抵抗线方向、顺风、下坡方向， 硬脆岩石取较大值，反之取较小值。返回目录

4、飞石防护措施 爆破作业人员应具体分析飞石与飞石事故发生的原因，根据实际情况采取各种防护措施：

A、严格执行爆破安全规程，爆破前应将人员及可动设备撤离到相应的飞石安全距离之外，对不可移动的建筑物及设施应加防护器具。在安全距离以外设置封锁线及标志，防止人员及运输设备进入危险区。

B、避免过量装药，如炮孔穿过岩硐，应采取回填措施严格控制过量装药。

C、选择合理的孔网参数，按设计要求保证穿孔质量。

D、对于抵抗线不均、特别是具有凹面及软岩夹层的前排孔台阶面，要选择合适的装药量及装药结构。

E、保证填塞长度及填塞质量，露天深孔爆破填塞长度应大于最小抵抗线的70%，过短的填塞长度，使爆炸气体易于先从孔内冲出引起表面飞石、同时充填料要选用粗粒、有棱角、具有一定强度的岩料。

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F、采用合理的起爆顺序和延迟时间，延迟时间的选择应保证前段起爆后己开始岩石移动，形成新的自由面后再起爆后段炮孔。延迟时间过短甚至跳段都会造成后段炮孔抵抗线过大，形成向上的漏斗爆破而产生飞石。

G、二次爆破中尽量少用裸露爆破法，采用浅孔爆破法进行二次爆破时应保证，孔深不能超过大块厚度的2/3，以免装药过于接近大块表面而产生飞石。

H、采用防护器材控制和减少飞石，防护器材可用钢丝绳，纤维带与废轮胎编结成网，再加尼龙，帆布垫构成，可以有效地控制飞石。

I、设置避爆棚。返回目录

1、爆破噪声的产生与危害 爆炸噪声的一个显著特点是持续时间短，属于脉冲型的高噪声，它造成的危害是：

A、损害听力；

B、影响睡眠与休息，危害人体健康；

C、伴有冲击波，形成爆风，对建筑物有一定的危害；

D、噪音消耗了部分爆炸能成减少了用于破碎岩石约有用功。

2、噪声允许标准

3、爆破噪声的防护措施

A、保证炮孔填塞长度及填塞质量，可以大大减小空气冲击波，进而降低爆破噪声。

B、采用多排微差爆破，减少最大一段装药量，可以减低爆破噪声。

四、爆破噪声返回目录

C、采用导爆索起爆系统时，应对地面导爆索网络用细砂土加以覆盖，以减弱爆破噪声。

D、在二次爆破中，用钻孔水封爆破法代替裸露爆破，可降低爆破噪声。

E、设置障碍及遮蔽物是降低爆破噪声的有效措施。

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第七节爆破有毒气体的防治（p-221）

1、爆炸产生有毒气体的种类

2、有毒气体的允许含量

3、影响有毒气体生成量的因素及保护措施

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1、外来电引起早爆 （1）电暴 （2）杂散电流 （3）感应电流 （4）静电

（5）射频电

2、其它早爆

A、导火索速燃引起早爆

B、边点边割

C、看回头炮

D、炸药由于受热分解，转化为燃烧甚至爆炸，发生早爆事故；

E、雷管受到机械作用或受热而早爆。六、早爆

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1、拒爆产生的原因 产生拒爆的原因很多，主要是人的行为因素和物质条件两方面。

（1）人为因素引起拒爆的原因

A、装药、堵塞不慎引起的断路、短路或药管分离；

B、爆破网路联接错误或节点不牢、电阻误差大大；

C、爆破设计不当，造成带炮、”压死”或爆破冲坏网路；

D、防潮抗水措施不严或起爆能不足；

E、碰坏、拉断网路等；

F、漏接、漏点炮或违章作业产生拒爆。 （2）物质条件引起拒爆的原因

A、爆破器材质量不合格，如导火索断火、透火、喷火强度不够、电雷管短路、断路、电阻差太大等；

B、爆破器材变质或过期；

C、爆破工作面有水、油污染浸渍爆破器材，使其变质瞎火七、拒爆返回目录

2、拒爆的预防及处理（1）防止产生拒爆的措施

A、精心设计、精心施工，严防带炮和冲击爆破网路；

B、改善操作技术，注意装药、连线和掩护时不要损坏爆破网路，避免漏接，保证爆破网路质量；

C、加强爆破器材质量检测，改善爆破器材保管条件，防止爆破器材变质。 （2）处理拒爆的方法 发现拒爆或怀疑有拒爆，应立即报告并及时处理，若不能及时处理，应在附近设明显标志，并采取相应的安全措施。电力起爆发生盲炮时，须立即切断电源，及时将爆破网路短路。难处理的盲炮，应请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理，大爆破的盲炮处理方法和工作组织，应由单位总工程师批准。每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界设警戒，危险区内禁止进行其他作业。禁止拉出或掏出起爆药包。

A、处理裸露爆破的盲炮，允许用手小心地去掉部分封泥，在原有的起爆药包上重新安置新的起爆药包，加上封泥起爆。返回目录

B、处理浅眼爆破的盲炮可采用下列方法

a、经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆；

b、打平行眼装药爆破。平行眼距盲炮孔口不得小于0.3m，对于浅眼药壶法，平行眼距盲炮药壶边缘不得小于0.5m。为确定平行炮眼的方向，允许从盲炮孔口起取出长度不超过20cm的填塞物。

c、用木制、竹制或其他不发生火星的材料制成的工具，轻轻地将炮眼内大部分填塞物掏出，用聚能药包诱爆；

d、在安全距离外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但必须采取措施，回收雷管；

e、盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮眼方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。返回目录

C、处理深孔盲炮可采用下列方法：

a、爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再联线起爆；

b、在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工作领导人确定；

c、所用炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好者，可取出部分填塞物，向孔内灌水，使之失效，然后作进一步处理。

D、处理峒室爆破的盲炮可采用下列方法

a、如能找出起爆网路的电线、导爆索或导爆管，经检查正常，仍能起爆者，可重新测量最小抵抗线，重划警戒范围，联线起爆；

b、沿竖井或平幅清除填塞物，重新敷设网路，联线起爆或取出炸药和起爆体。返回目录

E、处理水下裸露爆破的盲炮可采用下列方法：

a、在盲炮附近另行投放裸露药包，使之殉爆；

b、小心地将药包提出水面，用爆炸法销毁。

F、处理水下炮孔盲炮可采用下列方法：

a、造成盲炮的因素消除后，可重新起爆；

b、填塞长度小于炸药的殉爆距离或全部用水填塞者，可另装入起爆药包起爆；

c、在盲炮附近投放裸露药包爆破。

G、破冰爆破发生盲炮，可在盲炮药包处投放新起爆药包诱爆。

H、处理地震勘探爆破的盲炮可采用下列方法：

a、从炮孔中小心地取出药包，用爆炸法销毁；

b、不可能从炮孔或探井中取出药包者，可装填新起爆药包进行诱爆。返回目录一、炸药库爆炸 二、炸药燃烧和炮烟中毒 三、爆炸材料过期造成迟爆第八节爆破事故与预防返回目录

爆破作业点有下列情形之一时，禁止进行爆破工作：

A、有冒顶或边坡滑落危险；

B、支护规格与支护说明书的规定有较大出入或工作面支护损坏；

C、通道不安全或通道阻塞；

D、爆破参数或施工质量不符合设计要求；

E、距工作面20m内风流中沼气含量达到或超过1%，或有沼气突出征兆；

F、工作面有涌水危险或炮眼温度异常；

G、危及设备或建筑物安全，无有效防护措施；

H、危险区边界上未设警戒；

I、光线不足或无照明；

J、未严格按技术规程要求做好准备工作。第九节爆破安全基本规定

(p-207)一、爆破工作的基本规定返回目录

大爆破工程，必须进行安全评估，安全评估应包括下列内容：

A、地形地质勘测资料的完整性和可靠性；

B、设计方法和设计参数选择的合理性；

C、工程环境安全性评估；

D、起爆网路的准爆性评估；

E、可能发生的事故及其预防对策和抢救措施。二、安全评估

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A、对炮孔进行清理和验收；

B、大爆破装药量应根据实测资料校核修正；

C、使用木质炮棍装药；

D、装起爆药包、起爆药柱和硝化甘油炸药时，严禁投掷或冲击；

E、深孔装药出现堵塞时，在未装入雷管起爆药柱等敏感爆破器材时，应采用铜或木制长杆处理；

F、禁止烟火；

G、禁止用明火照明；

H、禁止使用冻结的或解冻不完全的硝化甘油炸药。三、装药工作规定

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A、禁止使用无填塞爆破；

B、禁止使用石块和易燃材料填塞炮孔；

C、填塞要十分小心，不得破坏起爆线路；

D、禁止捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包；

E、禁止在深孔装入起爆药包后直接用木楔填塞。四、填塞规定返回目录

A、爆破工作开始前，必须确定危险区的边界，并设置明显的标志；处于相邻岗哨视线之内；

B、地面爆破应在危险区的边界设置岗哨，使所有通路经常处于监视之下。每个岗哨应处于相邻岗哨视线之内；

C、爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。 第一次信号：预告信号； 第二次信号：起爆信号； 第三次信号：解除警戒信号。

D、安全告示。五、爆破警戒与信号(P-207)

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炮响完后，露天爆破不少于5min（不包括硐室爆破）、地下爆破不少于15min（经过通风吹散炮烟后），才准爆破工作人员进入爆破作业地点。

A、爆破后，爆破员必须按规定的等待时间进入爆破地点，检查有无冒顶、危石、支护破坏和盲炮现象；

B、如发现上述现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒标志；

C、只有确认爆破地点安全后，经当班爆破班长同意，方准人员进入爆破地点；

D、每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。第五节爆破作业安全管理（p-207）返回目录 爆破工作的目的是破碎坚硬的实体矿岩，为采装工作提供块度适宜的挖掘物。在露天开采的总费用中，爆破费约占15%~20%。此外，爆破质量的好坏，对采装、运输、粗碎等工序也有较大影响。 露天矿山爆破的爆破形式有浅孔爆破、深孔爆破、硐室爆破、药壶爆破及药包外覆爆破（多用于矿岩的大块二次破碎）。 （一）浅孔爆破 浅孔爆破采用的炮孔直径较小，一般为30~75毫米左右，炮孔深度一般在5米以下，有时可达8米左右，如用凿岩台车钻孔，孔深还可增加。 浅孔爆破主要用于生产规模不大的露天矿或采石场、硐石、隧道掘凿、二次爆碎、新建露天矿山包处理、山坡露天单壁沟运输通路的形成及其它一些特殊爆破。二、露天爆破方法（p-202）返回目录 在正常的小台阶开采中，通常采用垂直钻孔，有的采矿场也采用水平钻孔，以利于孔底爆破扩孔时岩渣的排除，并增大装药量，达到增大爆破矿岩量的效果。

1、孔参数： （1）底盘抵抗线W图1－22水平钻孔图1－23垂直钻孔小台阶垂直钻孔的底盘抵抗线的概念为：炮孔中心线至坡底线的最短距离。作为水平钻孔的概念则是：炮孔中心线至上部平盘的最小距离。返回目录 底盘抵抗线的选取，与矿岩的机械物理性质有关，矿岩较硬，则底盘抵抗线取小值，反之取大值。 按经验法，底盘抵抗线与台阶高度H的关系为：

W＝（0.7~0.84）H（米）（1－20） 必要时可参照下面的经验公式计算： 式中

——炮孔直径，分米；

——装药密度，克／厘米3；

——装药系数，0.6~0.8；

——炮孔临近系数，一般为0.7~1.4；

——单位炸药单耗，千克／米3。返回目录

（2）孔距a

孔距是指同列炮孔相临炮孔间的距离。有时按钻孔直径的15~30倍根据不同矿岩的机械物理性质不同的起爆方法来确定。一般情况下按底盘抵抗线与邻近系数的关系来计算。

a＝mw（1－21）

式中 a——孔距，米；

m——邻近系数，一般取0.8～2；

w——底盘抵抗线，米。 临近系数m值的大小是根据矿岩性质、起爆方法、对爆破块度的要求等来确定。矿岩较坚硬难爆，应取小值，反之取大值。 在不影响爆破质量和其它要求的条件下，应在许可范围内尽量增大a值。在大区微差爆破时，在炮孔负担爆破面积不变的情况下，适当增大炮孔邻近系数，一般会改善爆破效果，降低大块率。但a过大可能出现根底、隔墙。返回目录 （3）排距b

采用两排以上的多排孔爆破时，两排孔之间的距离称为排距。

b＝（0.8~0.9）a（1－22）

当采用两排孔爆破，一般排距与第一排孔的底盘抵抗线相等。当多排齐发爆破时，排间距也可按（0.9~0.95）w选取。因其后排孔爆破时，受爆堆的夹制作用，适当减小抵抗线或增加装药量，以保证爆破质量。

（4）超深 为使爆破保证质量，不致在爆破处底盘坡底线处残留根底，根据矿岩机械物理性质、抵抗线的大小等因素，钻孔深度要比台阶高度适当加大，这一加大深度为超深。矿岩机械物理性质决定超深值的大小。一般为台阶高度的5%~20%左右，如矿岩可碎性好，亦可进行无超深爆破。返回目录

2、装药量计算

浅孔爆破的单位炸药消耗量可按矿岩硬固性、可爆性程度不同而选取。一般变化于0.3~0.5千克／米3左右。此数据是在一些矿山实际资料中大致选取。在生产实践中，要根据实际情况适当加以调整。

（1）单排孔爆破时装药量的计算

Q＝qaHW

（1－23）

式中Q——炮孔装药量，千克；

q——单位炸药消耗量，千克／米3；

a——孔距，米；

H——台阶高度，米；

W——底盘抵抗线，米。返回目录

（2）多排孔爆破时装药量计算 多排孔爆破时，第一排孔装药量按式1－23计算，从第二排起，因受前排矿岩夹制作用，装药量要适当增加，要可用下式计算：

Q＝KqabH

（1－24）

式中

b

——炮孔排距，米；

K——矿岩阻力夹制系数，采用齐发爆破时，取K＝1.2~1.5，采用微差爆破时，取K＝1.0~1.2，第二排孔取下限，以后各排根据实际情况适当增加。但不能因药量增加过大，影响足够的填塞长度，以防止上穿飞炮。返回目录

3、填塞

炮孔充填长度通常不应小于药包中心至自由面的最小距离。充填长度与所要求的爆破效果、炮孔直径、底盘抵抗线、装药高度、爆破矿岩性质等有关。

填塞长度Lt可按下式计算：

Lt

＝（8~20）d（1－25）

式中d——炮孔直径，米。

一般情况下，当孔深在1.5米以下时，填塞长度不应小于孔深的一半，如孔深大于1.5米时，孔深长度不能小于0.75米。返回目录 （二）深孔爆破 深孔爆破就是用钻孔设备钻凿较深的钻孔，作为矿用炸药的装药空间的爆破方法。露天矿的深孔爆破主要以台阶的生产爆破为主。 深孔爆破的钻孔设备主要应用潜孔钻和牙轮钻。其钻孔可钻垂直深孔，也可钻倾斜炮孔。倾斜炮孔的装药较均匀，矿岩的爆破质量较好，为采装工作创造好的条件。 为减少地震效应和提高爆破质量，在一定条件下可采取大区微差爆破，炮孔中间隔装药或底部空气间隔装药等措施，以便降低爆破成本，取得较好的经济效益。

1、深孔爆破主要参数 爆破效果的好坏是以对爆破提出的各项要求指标全面衡量的结果，爆破效果好的爆破应该是在系统的综合指标体现上应较佳。而爆破质量与爆破安全，又直接受爆破参数的影响，选择合理的爆破参数至关重要。返回目录图1－24工作面炮孔的位置a－炮孔布置平面图b－炮孔布置剖面图H－台阶高度；α－坡面角；β－炮孔倾角；D－孔径；a－孔距；Wp－底盘抵抗线；b－行距；lz填塞长度；lB装药长度返回目录

（1）底盘抵抗线 底盘抵抗线的选取主要依据台阶高度、矿岩性质、炮孔直径及钻机的安全条件等全面衡量。底盘抵抗线选取过大，易出大块、根底；选取过小，不仅增加钻孔工作量，而且过多消耗炸药，在经济上是不合理的。当前底盘抵抗线还没有完善的优化计算方法，主要靠经验选取。按设备的安全条件：

W＝Hctgα+C

（1－26）

式中W——底盘抵抗线，米；

H——台阶高度，米；

α——台阶坡面角，度；

C——炮孔中心至台阶坡顶线的安全距离，C＝2~3米。按经验公式：W＝（25~45）d（1－27）

或W＝（0.6~0.8）H（1－28）

式中d——炮孔直径，米；

H——台阶高度，米。返回目录 压碴爆破须考虑碴体增加的抵抗线，并在前二式计算中扣除。 扣除值：

,米（1－29） 式中Wy——碴体厚度折算附抵抗线值，米

δ——碴体平均厚度，米；

K——碴体松散系数K＝1.3~1.5。 （2）孔距a与排距b

孔距a：

a＝mw（1－30）

式中m——邻近系数，取1.0~2；

w——底盘抵抗线，米。 排距b：

b＝（0.8~0.95）w(1－31)返回目录

（3）超深 超深的作用是增加炮孔底部的装药量，以克服底盘抵抗线的阻力，主要是为防止出现根底。超深一定要适度。过小易出现根底，过大又使台阶底部破碎严重，影响下个台阶的穿孔效率，且浪费炮孔及炸药。 超深一般控制在底盘抵抗线的5%~30%。 （4）炮孔充填长度Lt

充填长度指孔内药柱顶面至孔口不装药的距离。利用它来充填、塞惰性材料，防止孔内爆炸气态产物在岩体未破裂前从孔口溢出，以提高炸药能量利用率。 炮孔连续装药，充填长度计算公式：

Lt

＝（20~25）d(1－32)

（5）单位炸药消耗量q

单位炸药消耗量指每立方米或每吨矿岩平均所需的炸药量。根据我国一些大型露天矿的统计指标看，一般变化在0.3~0.6公斤／米3之间，一些难爆矿石可达0.8~1.0公斤／米3左右。

返回目录 （6）微差间隔时间 指在微差爆破条件下，相邻两段炮孔先后起爆的间隔时间，它是影响爆破作用的时间因素，在很大程度上决定着微差爆破的效果。 关于微差间隔时间的经验计算公式很多，但无一不受其试验条件的限制，直接应用尚有困难，故此文不予介绍。目前，我国露天矿一般多排孔微差爆破的间隔时间在25~50毫秒。

2、装药量计算 每个炮孔的装药量，我国露天矿山普遍采用体积公式计算，单排孔爆破时的装药量计算：

Q＝qWaH(1－33)返回目录 多排孔爆破时的装药量计算： 第一排孔按上式计算，从第二排孔起可用下式计算：

Q＝KqabH(1－34)

式中

Q

——每个炮孔的装药量，公斤；

K

——矿岩阻力夹制系数，采用齐发爆破量K＝1.2~1.5,采用微差爆破时K＝1.0~1.2。

3、装药结构 钻孔的装置结构，普遍普遍采用连续柱状装药形式。为防止深部装药量过分集中，而上部装药不足而产生大块，在一定条件下，可采取分段装药，以均匀孔内炸药分布，从而达到提高爆破质量、降低爆破成本之目的。 在中硬以下矿岩中，为增加炸药在炮孔中爆炸能的作用时间，也可在孔中采取底部空气装药，以便改善矿岩的爆破块度和降低炸药单耗。返回目录

4、起爆顺序 布孔方式有正方形布孔、矩形布孔和三角形布孔，起爆方式如下： （1）平行顺序起爆 将平行于台阶坡顶线布置的炮孔按行顺序起爆。其优点是：爆破前冲力大，能克服较大的底盘抵抗线；爆破崩落线明显。缺点是后冲及爆破地震效应较大等。 若控制爆破震动效应，可将同排孔分段起爆；为了减少边界孔在爆破时所受到夹制作用，避免侧冲过大，可将前一排两侧孔与后排孔同时起爆，如图1－25。图1－25改善边孔夹制性的按行顺序起爆方法1、2、3、4、5－起爆顺序返回目录 （2）斜线起爆 分段炮孔的连线与台阶坡顶线是斜线的方式，统称为斜线起爆。返回目录图1－26斜线起爆的基本形式1~12－起爆顺序a－对角线；b、c–在掘沟中的楔形掏槽和带光面爆破式的变异；d－台阶工作面采用的楔形和梯形掏槽返回目录

图1－26（a）为对角起爆形式，常在台阶有侧边自由面的条件下采用。在这种形式中，前段爆破能为后段爆破创造较宽的自由面，如图中ABCDEF的连线。图中（a）、（b）、（c）为楔形掏槽形式，分别在掘沟和工作面条件下应用。当堑沟采用一次成帮，则可将靠近边帮孔加密一倍，实行光面爆破。如图（c）。一般实行斜线起爆均用正方形和矩形布置炮孔。 斜线起爆主要优点为爆破时可提高邻近系数，矿岩爆块在爆破中碰撞挤压作用大，可改善爆破质量。由于分段多，可降低爆破震动，侧、后冲小。缺点是后排孔爆破夹制作用大，崩落线不明显。 （3）间隔孔起爆 间隔孔起爆将同一排炮孔按奇、偶数分组顺序起爆，主要形式如图1－27。返回目录图1－27间隔孔起爆的基本形式1~8－起爆顺序

图为波浪形方式，前段爆破为后段创造了较大的自由面，因而改善了爆破质量。同时塌落与后冲均都小。该方案除掘沟外，其它条件均可应用。但爆区长，且需控制爆破震动的情况除外。返回目录 （4）直线掏槽起爆 该方式是利用沿一直线布置的密集炮孔首先起爆，来开创新的自由面。基本形式如图1－28。图1－28直线掏槽起爆方案的基本形式1~5－起爆顺序a－为一般性式；b－分区多段起爆形式

图中（a）为一般形式，分段少而简单，但爆破震动大。图（b）为分区分段起爆，目的为减震。它们一般在掘沟中使用。其缺点是穿孔量大，炸药单耗大，延米爆破量低。返回目录

5、临近边坡的预裂、光面爆破 临近边坡的预裂爆破，就是沿边坡界限钻凿一排较密的平行钻孔，每孔装入少量炸药，在采掘带未爆破前先行起爆，从而获得一条有一定宽度并贯穿各钻孔的裂缝，以在临近边坡的采掘带爆破时起到减震作用，并对边坡起到保护作用，如图1－29。图1－29预裂爆破的钻孔布置图1－30用光面爆破清理边坡

1－预裂孔；2－缓冲孔；3－主爆孔1－光面孔；2、3－辅助孔返回目录 临近边坡的光面爆破，就是沿边坡的边界线钻凿一排较密的平行钻孔，孔中内加入少量炸药，与予裂爆破相反，在临近边坡的采掘带爆破后再行起爆，从而沿密集钻孔形成平整的岩缝。 （三）硐室爆破 硐室爆破是将比较多或大量炸药，装在爆破硐室巷道内进行爆破的方法。因其爆破量大，也叫硐室大爆破。露天矿仅在基本建设时期和在特定条件下使用。采石场在有条件且在采矿需求量很大时采用。 硐室爆破可分松动爆破和抛掷爆破两大类。松动爆破分弱松动和强松动爆破，抛掷爆破又分抛扬、抛坍和定向抛掷爆破。返回目录

1、爆破漏斗、爆破指数n与标准爆炸单耗 在抵抗线为w的岩石中的球形药包爆破后形成漏斗状的爆坑（如图1－31），称为爆破漏斗。爆破半径R与抵抗线W的比值称为爆破作用指数n，R/W＝1时的爆破指数为标准爆破作用指数。图1—31爆破漏斗结构示意图返回目录

爆破地段标准炸药单耗K的选取： 标准炸药单耗K可按地质相同的类似矿山指标选取。当爆破规模较大时，需就地进行爆破漏斗试验来确定。 漏斗试验法确定K值，通常取d＝100~150毫米的炮孔，最小抵抗线1~3米。预先按类似矿山的资料选取一个炸药单耗Kˊ，按n＝1时的爆破量计算装药量。爆破后，实测爆破漏斗直径平均值R实，按R实/W计算实际的n实，然后按下式可求得：K＝Kˊ/（0.4+0.6n实3

） 爆破漏斗试验在相同条件下至少进行三次，n值误差不得大于10%，然后求平均值。

2、药包布置方式 药包布置方式必须注意岩石的地质结构特性和可爆性及爆破的地形条件，正确地选择药包结构和布置方式。各种方式的布置如图1－32所示。

返回目录图1－32药包布置方式图a－单层单排单侧作用药包；b－单层双排单侧作用药包；c－双层单排单侧作用药包；d－单层单排双侧作用药包；e－单层多排主药包双向作用，辅药包单向作用；f－单层双排单侧作用药包；g－单层单排双侧不对称作用的药包；h－单层双排单侧作用的不等量药包；i－多重作用的复合药包；返回目录

3、爆破参数的确定 硐室爆破的参数有爆破作用指数n