第十章-露天深孔爆破

主要内容第十章露天深孔爆破

10.1露天深孔布置及爆破参数确定10.2多排孔微差爆破10.3

多排孔微差挤压爆破10.4

预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破10.5露天深孔爆破效果的评价

2023/11/121第六章预裂爆破与光面爆破第一节露天深孔布置及爆破参数的确定台阶爆破是工作面以台阶形式推进的爆破方法。台阶爆破（补充）孔深大于5m的钻孔称为深孔。反之，则称为浅孔。

台阶要素（深孔布置）

Wd为前排钻孔的底盘抵抗线。

是自炮孔中心至坡底线的最短距离；

L为钻孔深度

lc为装药长度

ld为堵塞长度；

h为超深

b为排距；

B为在台阶面上从钻孔中心至坡顶线的安全距离。

2023/11/122第六章预裂爆破与光面爆破1、钻孔形式露天深孔布置H—台阶高度；h—超深；Wd—底盘抵抗线；ld—堵塞长度；b—排距

2023/11/123第六章预裂爆破与光面爆破与垂直深孔相比，倾斜深孔有以下优点：1、抵抗线较小且均匀，矿岩破碎质量好，不产生或少产生根底。2、易于控制爆堆的高度，有利于提高采装效率。3、易于保持台阶坡面角和坡面的平整，减少突悬部分和裂缝。4、穿孔设备和台阶坡顶线之间的距离较大，设备与人员比较安全。2023/11/124第六章预裂爆破与光面爆破布孔方式（1）深孔布置方式a—单排布孔；b—方形布孔；c—矩形布孔；d—三角形布孔布孔方式有单排布孔和多排布孔两种。多排布孔又分为方形、矩形及三角形（梅花形）三种。

半壁路堑布孔a—倾斜孔；b—垂直孔；c—分层布孔一、深孔台阶平面布孔方式2023/11/125第六章预裂爆破与光面爆破布孔方式（2）复线扩建路堑开挖法

单线全路堑分层开挖法二、全路堑开挖布孔方式

2023/11/126第六章预裂爆破与光面爆破2、爆破参数的确定(1).

孔径(6).

单位炸药消耗量

(2).孔深与超深(3).

底盘抵抗线

(5).

堵塞长度

(4).孔距和排距

爆破参数1）根据钻孔作业的安全条件2）按台阶高度和孔径计算3）按每孔装药条件(巴隆公式)2023/11/127第六章预裂爆破与光面爆破1.炮孔直径：一般是由钻孔设备决定，过去大多是150-200mm，现在大多采用250-310mm孔径。2.孔深和超深：孔深为台阶深度和超深确定。而超深是由经验确定，经验公式有

Hc=(0.15--0.3）Wd或Hc=（10--15）d2023/11/128第六章预裂爆破与光面爆破底盘抵抗线：炮孔中心至台阶坡底线的水平距离。一般由经验取值：Wd=(0.6-0.9）H；但同时需要满足两个条件：

1.满足台阶上部工作面的要求，即公式：Wd≥Hcota+B；

2.满足装药量的要求--抵抗线过大的时候同样的装药量无法对底部岩石进行良好爆破，参考公式：2023/11/129第六章预裂爆破与光面爆破底盘抵抗线常用取值范围：爆破方式炮孔直径底盘抵抗线清渣爆破2006-10m2507-12m31011-13m挤压爆破2004.5-7.5m2505-11m3107-12m2023/11/1210第六章预裂爆破与光面爆破孔距a和排距b：1.a、b乘积等于1300-1350倍单孔断面面积；2.a=mb，m是炮孔密集系数，传统理论认为取值0.8-1.4之间，而目实践经验前取值可增加到4-6之间，但不宜小于0.6。就是说孔距可以适当大一些，排距应当小一些。2023/11/1211第六章预裂爆破与光面爆破填塞长度：经验取值一般为孔径的16-32倍。单孔装药量：按照单孔破岩体积计算为：

Q=qaHWd或Q=qmHWd2（此处mxWd=a），Wd作为底盘抵抗线，与炮孔的排距取值应接近。同时，单孔装药量应满足单孔能够容纳药量的要求，即公式：式中为装药密度（略小于炸药密度）。注：多排孔逐排爆破时，由于后排受夹制作用，在计算时，通常从第二排起，各排装药量应有所增加。ρ2023/11/1212第六章预裂爆破与光面爆破单位炸药消耗量（单耗）：取决于多种因素包括1.岩石的可爆性；2.炸药的威力；3.要求的破碎效果等。一般仍依靠经验取值。岩石坚固性系数（普氏系数）2-345-68101520典型岩石页岩、冻土砂岩、石灰岩铁矿黄铁矿花岗岩、坚固的铁矿石很坚固的花岗岩最坚固的石英岩、玄武岩单耗q/kg.m-30.290.450.50.560.62-0.680.730.792023/11/1213第六章预裂爆破与光面爆破3、装药结构分段装药孔底间隔装药混合装药连续装药

1－堵塞

2－炸药

3－空气

分段装药孔底间隔装药

1－堵塞

2－炸药

3－空气

装药结构2023/11/1214第六章预裂爆破与光面爆破混装炸药车的主要优点：1.生产工艺简单，现场使用方便，装药效率高；2.同一台混装炸药车可以生产几种类型的炸药，且可以调节密度；3、生产安全可靠，炸药性能稳定；4、生产成本低；5、大区爆破可以预装药；6、节省加工厂和库房面积。2023/11/1215第六章预裂爆破与光面爆破

第二节多排孔微差爆破

毫秒爆破是指相邻炮孔或排间孔以及深孔内以毫秒级的时间间隔顺序起爆的一种爆破技术。

毫秒爆破A增强辅助破碎作用，提高破碎质量。

B炮孔间应力迭加作用减弱，减少地震效应。

C防止爆炸气体过早泄气，提高炸药能量利用率。

D增大爆破漏斗角，形成弧形自由面，为岩石受拉伸破坏创造有利条件，一次起爆量较大。宽孔距、小抵抗线爆破机理2023/11/1216第六章预裂爆破与光面爆破1、微差间隔时间的确定：

鞍山本溪矿区的爆破经验：排间微差爆破时，

△t=25-75ms为宜。松动爆破、自由面暴露充分、孔网参数小时，

取小值，反之，取最大值。2023/11/1217第六章预裂爆破与光面爆破

2、微差爆破的起爆方式和顺序

起爆形式『1』（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆

排间顺序起爆a—排间全区顺序起爆；b—排间分区顺序起爆

2023/11/1218第六章预裂爆破与光面爆破起爆顺序『2』排间奇偶式顺序起爆

（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆2023/11/1219第六章预裂爆破与光面爆破起爆顺序『3』波浪式顺序起爆a—小波浪式；b—大波浪式（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆2023/11/1220第六章预裂爆破与光面爆破

起爆顺序『4』

V字形顺序起爆

（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆2023/11/1221第六章预裂爆破与光面爆破起爆顺序『5』梯形顺序起爆（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆2023/11/1222第六章预裂爆破与光面爆破起爆顺序『6』

对角线顺序起爆

（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆2023/11/1223第六章预裂爆破与光面爆破起爆顺序『7』径向顺序起爆

（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆2023/11/1224第六章预裂爆破与光面爆破

起爆顺序『8』组合式顺序起爆（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆（9）孔间微差起爆（10）孔内微差起爆2023/11/1225第六章预裂爆破与光面爆破3、分段间隔装药

----降低大块产出率和根底率措施

孔内微差爆破

大块的标准主要取决于铲装设备和初始破碎设备的型号和尺寸，因此，其标准的制定是因地因时而异的。（1）产生部位和原因分析。（2）降低大块率，根底率的措施a.

正确的设计b.

严格的施工c.

科学的管理2023/11/1226第六章预裂爆破与光面爆破

在台阶高度小于15m时一般为两段装药为宜，中间用空气或填塞料隔开。分段过多，装药和起爆网路过于复杂。孔内下部一段装药量为装药总量的17%-35%，矿岩坚固时取大值。***炮孔顶底部空气间隔装药***炮孔底部水介质间隔装药提高炸药利用率，加强岩石破碎。2023/11/1227第六章预裂爆破与光面爆破

第三节多排孔微差挤压爆破

1、挤压爆破作用原理：1）利用渣堆阻力延缓岩体的运动和内部裂缝张开的时间，从而延长爆炸气体的静压作用时间；2）利用运动岩块的碰撞作用，使动能转化为破碎功，进行辅助破碎。2、多排孔微差挤压爆破的优点：1）爆堆集中整齐，根底很少；2）块度较小，爆破质量好；3）个别飞石飞散距离小；4）能贮存大量已爆矿岩，有利于均衡生产。2023/11/1228第六章预裂爆破与光面爆破

3、挤压爆破参数：1）留碴厚度：2-4m减少炸药单耗；4-6m减少第一排孔大块率；10-20m全面提高技术经济效果。2）一次爆破的排数：不少于3-4根，不大于7排为宜。3）第一排炮孔的抵抗线适当减小，并相应增大超深。4）微差间隔时间比自由空间爆破的微差间隔时间增加30%-60%。5）各排孔药量递增系数：第一排炮孔比普通微差爆破可增加药量10%-20%，中间各排可不必一次增加药量，最后一排可增加药量10%-20%。2023/11/1229第六章预裂爆破与光面爆破CAB地下深孔挤压爆破

露天矿挤压爆破

露天台阶压碴爆破—波阻抗；—压碴厚度；—底盘抵抗线2023/11/1230第六章预裂爆破与光面爆破露天矿挤压爆破两种布孔方式三角形排列，斜线起爆

矩形排列，V形起爆2023/11/1231第六章预裂爆破与光面爆破第四节预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破预裂爆破

沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为预裂爆破。2023/11/1232第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破参数的确定：1.炮孔直径：一般孔径取110-150mm之间，牙轮钻机时孔径为250mm。一般情况下孔径取较小值时，孔痕率越高，效果较好。2.不耦合系数：炮孔直径和药包直径之比。预裂爆破时不耦合系数取2-5为宜。孔距大、岩石抗压强度大时，不耦合系数取小值。

2023/11/1233第六章预裂爆破与光面爆破3、线装药系数：kg/m，根据岩石的极限抗压强度、炮孔半径和炮孔间距采用经验公式计算：当要求孔壁不损坏时：当保证形成贯通相邻炮孔裂缝时：若根据实际条件已知岩石极限抗压强度和预裂孔半径则可以根据上式，求出孔间距。2023/11/1234第六章预裂爆破与光面爆破4.孔距：可根据上述公式求出，也可以根据经验选取，一般为孔径d的10-14倍。5.预裂孔孔深：不留根底、不破坏台阶底部岩石的完整性。6.预裂孔排列：平行排列、垂直排列。7.装药结构：分段间隔不耦合装药，孔底装药密度增大2-3倍。8.填塞长度：一般采用经验取值为炮孔直径的12-20倍。9.间隔时间：预裂孔应超前主爆炮孔起爆，间隔时间不宜低于100ms，以保证能够形成发育完整的预裂缝。2023/11/1235第六章预裂爆破与光面爆破爆破效果及评价1、岩体在预裂面上形成贯通裂缝，其地表裂缝不得小于1cm；2、预裂面保持平整，孔壁不平度小于1.5cm；3、孔痕率在硬岩中不少于80%，在软岩中不少于50%；4、减震效果应达到设计要求的百分率。2023/11/1236第六章预裂爆破与光面爆破光面爆破光面爆破沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破。2023/11/1237第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破与光面爆破的差异区分:预裂爆破光面爆破A预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；B光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。

A光面爆破则在主爆区爆破之后进行；B预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大。2023/11/1238第六章预裂爆破与光面爆破缓冲爆破与预裂爆破的差异区分:预裂爆破缓冲爆破A预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；B以达到减震的目的。

A缓冲爆破则与主爆炮孔同时爆破；