凿岩爆破之炮眼爆破和深孔爆破

第九讲炮眼爆破和深孔爆破矿山的井巷掘进隧道掘进地下各类硐室一、掘进爆破的用途钻孔方向与掘进方向相同，与自由面垂直爆破条件不好，炸药单耗高进尺指标要求高劳动强度高二、掘进爆破的特点掏槽孔辅助孔周边孔掏槽孔辅助孔周边孔掘进爆破的炮孔布置三、掘进爆破炮孔类型掏槽孔最先起爆，为后爆孔提供自由面，要求最高，决定了本次进尺的效率。辅助孔爆破掏槽孔和周边孔之间的大部分岩石周边孔最后起爆，保证井巷的外轮廓四、掏槽方式1、单向掏槽断面上有裂隙、层理或软夹层时用先把容易爆破的部分掏出来，作为自由面，然后以此为补偿空间爆破其它岩石两边炮孔均相向倾斜，提供向自由面方向的分力爆破后形成棱锥形空间2、楔形掏槽四周的孔均向中心倾斜，使爆炸力有向自由面方向的分力爆破后形成圆锥或棱锥形空间3、锥形掏槽4、空孔掏槽所有孔都是直孔，中间孔不装药，作为其它孔的补偿空间中间孔可以采用大直径炮孔空孔装药孔5、扇形掏槽巷道炮孔掏槽小结没有固定格式，只要最初的孔能将部分岩石炸出来，为后续炮孔提供自由补偿空间就行掏好槽以后的炮孔爆破效率才能高要灵活利用特定的岩石表面情况五、其它孔1、周边孔周边孔的作用是保证巷道的轮廓周边孔一般都稍向外斜，不可能打在轮廓边上周边轮廓的关键部位都要有孔，如四角，拐弯处周边孔密，轮廓形状好2、辅助孔在掏槽孔爆破后，将中间部分岩石爆破下来没有高要求，不要给周边孔留下太多的爆破量。六、小结掘进爆破的关键是掏槽孔后爆的炮孔爆破深度一般不会超过掏槽孔周边孔的定位准确性要高，要不然巷道的轮廓就不平整对辅助孔要求不高，只要能保证将周边孔和掏槽孔之间的岩石爆破下来就行掘进爆破是一种非常讲效率的工艺，可比性较强深孔爆破特点炮孔深度大，一般在6米以上分为露天深孔和地下深孔爆破一、地下深孔爆破特点：地下凿岩条件有限，钻孔要在巷道或峒室里进行1、深孔布置方式扇形深孔布置平行深孔布置平行深孔布置特点炮孔成排布置，同排炮孔相互平行排间也相互平行所有炮孔都相互平行炮孔深度基本相同效果爆破块度均匀，效果好掘进工程量大，每打一个炮孔钻机都得换位置适合于大孔径炮孔爆破应用在VCR等大孔径采矿方法中常用扇形深孔特点钻机在凿岩巷道内凿岩一排炮孔成扇面，垂直于巷道断面一个钻孔位凿一排炮孔有水平和垂直扇形炮孔效果同排炮孔深度不同，孔口与孔底间距不同爆破块度不均匀炮孔利用率底，孔口密，不能全装药应用在无底柱崩落法和分段法等采矿方法中大量应用垂直扇形深孔用得较多束状炮孔特点炮孔成束状、伞状，在各个方向都成扇形由扇形演变而来钻机不用移位就可以凿大量炮孔孔口密度很大，利用率低效果爆破效果最差，块度不均匀应用在矿柱回采、处理悬顶时可用正式采矿一般不用矿柱回收束状炮孔2、爆破参数孔径d取决于凿岩设备、炸药和岩石性质浅孔凿岩机直径不超过42mm重型导轨式凿岩机接杆式凿岩时d=55~65mm潜孔钻凿岩时d=80~110mm牙轮钻凿岩时d=165~200mm孔径影响每米炮孔崩矿量炸药消耗量（单耗）凿岩速度：孔径大，凿岩速度低生产效率:孔径大，每米崩矿量大，效率高爆破质量-孔径大，孔稀，大块多小孔径爆破块度均匀，但效率低孔深取决于凿岩设备浅孔手持或气腿式凿岩机孔深一般不超过6米凿岩台车导轨式凿岩机孔深不超过8米，YG-40导轨式重型凿岩机（YG-80，YGZ-90）孔深10—15mm潜孔钻（YQ-100)和牙轮钻孔深原理上不受限制，实际中不超过50米，太深了孔偏离太大，尤其是水平深孔孔深影响孔深大——需要的凿岩硐室或巷道越少，采准量少，作业条件好孔深小——凿岩质量好，爆破块度均匀一般孔深不要超过：扇形深孔10-15米水平平行深孔不超过一个矿块的长度（50-60米），一般取矿块长度一半（25米)垂直深孔不超过矿块的高度（50-60米），下向可以大些，上向应该小些最小抵抗线W确定原则：需要炸药量度=能装入的药量炮孔中能装入的炸药量Q1=πd2LΔτ L--孔深

Δ--装药密度（kg/dm3)

τ–炮孔装药系数0.7-0.8炮孔需要装入的炸药量Q2=WaLq W--最小抵抗线

a--孔间距

q--单耗让Q1=Q2得到W=sqr(7.85Δτ/(mq))m---炮孔密集系数=a/W通常采用宽孔距，小排距，所以m一般大于1平行孔孔距大些，排距小些扇形深孔孔口小孔底大，不等最小抵抗线W也可以通过简单计算方法坚硬岩石W=（25~30）d中等岩石W=（30~35）d较软岩石W=（35~40）d实用方法试验方法满足块度要求条件下，尽量取大值注意：扇形深孔的孔口距按装药部位算孔间距a

平行炮孔孔间距就是两孔的轴距扇形炮孔的孔口距和孔低距不等孔口距和孔底距都是孔中炸药长的向短的画垂线的长度用孔底距控制爆破的块度，不能太大用孔口距控制装药量，太多易产生粉矿对于扇形炮孔的孔底距a0常取

a0=(1.1~1.5)W如下图所示a0a1扇形炮孔的孔间距示意图孔网参数讨论地下深孔爆破时尽量不要产生大块，因为爆破下来的矿石要通过漏斗、溜井，并经装运设备运出，一旦产生大块，就可能在其中某一环节卡住，给生产带来麻烦，所以要求爆破参数要合理，块度小而且均匀目前的发展趋势是小抵抗线，大孔间距a≈(1.5～3.5)W单位炸药消耗量q炸药的多少取决于炸药性能、矿岩性能和装药条件。炸药少了爆破达不到效果，地下矿会带来很多麻烦，有时是重大事故炸药多了不仅成本高、粉矿多，而且会对采准工程和相邻炮孔产生破坏装药量计算：Q=qV扇形炮孔：Q=qWS露天深孔爆破1、简介是露天采矿的主要方式主要以台阶式爆破孔径：80~310mm孔深：10~20m相应的参数比地下深孔爆破都大每次爆破量大：几十吨至几百吨爆破效率高，块度也大受天气影响2、露天台阶爆破参数

H—台阶高度

h—超深

d—孔径

Wd—底盘抵抗线

W—抵抗线

c—安全距离

l—最大填塞长度

a—孔间距

b—排间距

β-坡面角βYZ-35YZ-553、爆破参数确定原则炮孔直径d大直径炮孔每米爆破量大，生产效率高，单位炸药消耗量小，钻孔数量少一般为：80~310mm潜孔钻机：80~200mm牙轮钻机：250~420mm，常用250~310mm孔径要与后续工艺相匹配大孔径爆破块度大，铲装运设备要配套造价高可选余地不大底盘抵抗线Wd最重要的参数，最小抵抗线很少用Wd=c+HtgβHtgα——台阶坡面是斜的，至少要后退这么多才到坡顶线c—

安全距离，一般2.5~3.0m，与钻机大小有关一般取（0.6~0.9）倍台阶高度（H）与钻孔直径有关，孔径大取大值我国金属矿山常按下表取值爆破方式炮孔直径mm底盘抵抗线mm清碴爆破2006~102507~1231011~13压碴爆破2004.5~7.52505~113107~12底盘抵抗线取值范围孔间距第一排的排间距已定，根据炸药单耗和每孔最大装药量就能确定该孔的爆破矿岩量，除以底盘抵抗线就是孔间距（注：这里将斜面当直面算），以保证第一排爆破效果a=(0.5~0.6)Lq`/（qHWd）L—孔深q`—每米炮孔装药量，q—炸药单耗H—台阶高度Wd—底盘抵抗线炮孔密集系数m=a/Wda—孔间距炮孔密集系数通常大于1，有继续增大的趋势一般前排密集系数小，后排密集系数大，大型露天矿常取相同值后排参数孔间距比前排大排间距比前排小超深h为了保证孔底爆破效果，希望在孔底多装药，额外在孔底加超深，达到多装药目的超深大了药量没变，药的重心下移，下部过度破碎，使下水平顶部破碎，而且上部爆破效果不好超深小了底部可能留根底，后续工艺铲装困难，有时需要二次破碎超深确定方法h=(10~15)dmH=(0.15~0.35)Wdm根底和大块是露天矿的主要矛盾超深大了，钻孔量增加，上部大块，下水平顶部破碎，产生大块超深小了，底部留要底，给后续铲装工艺带来困难合理确定露天矿超深是主要爆破技术工作之一只要能满足不留根底，尽量减小超深充填高度充填的作用增加炸药爆炸的有效作用时间调节炮孔中爆炸气体的压力以提高炸药的能量利用率减少飞石，减小空气冲击波和爆破噪音充填长度以炮孔直径算

(20~30)d以底盘抵抗线算(0.5~0.75)Wd按爆堆集中要求(0.8~1.0)Wd炮孔装药量炮孔承担的爆破量所需的药量Q1=qWdaH炮孔能装下的药量Q2=q`(L–l)q`—每米炮孔装药量炮孔能装下的药量要不小于需要的药量Q2>Q1后排药量适当比前排大些，因为前面有爆破下的岩堆，约为前排孔药量的1.1~1.3倍4、斜孔和变径炮孔由于超深的作用，使得炸药重心下移，容易使下台阶提前遭到破坏，为了减少超深或不用超深，采用斜孔或变径炮孔斜孔：炮孔与台阶坡面角相等，可以减少超深，还不会留下根低变径炮孔：由于下部孔径大，可以装更多的药，可以减少超深5、深孔布置方式和起爆顺序露天深孔爆破爆破量大，很少单排孔爆破多排深孔爆破的布孔方式单排孔爆破不存在此问题三种布孔方式正方形矩形三角形正方形布置矩形布置正方形布置三角形布置起爆方式顺序起爆从台阶边上第一排孔起爆，逐排向后起爆爆堆较散，碰撞作用差常用波浪式起爆楔形起爆斜线起爆顺序起爆示意图波浪式起爆示意图楔形起爆示意图斜线起爆示意图周边孔预裂起