露天深孔爆破技術(shù)

露天深孔爆破技術(shù)作者:陳民單位:河南豫龍水泥有限公司[2004-8-19]

關(guān)鍵字:露天深孔爆破-礦山摘要:隨著深孔鉆機如全液壓鉆機、高風(fēng)壓及中風(fēng)壓鉆機的出現(xiàn)和不斷完善以及裝運設(shè)備的不斷改進，爆破技術(shù)的迅猛提高和爆破器材的日益發(fā)展，深孔爆破在改善和控制爆破質(zhì)量、提高大型機械設(shè)備裝運效率和經(jīng)濟效益方面的優(yōu)越性已明顯地為人們認識與重視。1露天深孔爆破的技術(shù)要求

隨著深孔鉆機如全液壓鉆機、高風(fēng)壓及中風(fēng)壓鉆機的出現(xiàn)和不斷完善以及裝運設(shè)備的不斷改進，爆破技術(shù)的迅猛提高和爆破器材的日益發(fā)展，深孔爆破在改善和控制爆破質(zhì)量、提高大型機械設(shè)備裝運效率和經(jīng)濟效益方面的優(yōu)越性已明顯地為人們認識與重視。露天深孔爆破的技術(shù)要求主要是：(1)安全控制;(2)降低大塊率;(3)降低綜合爆破成本。

2露天深孔爆破安全控制技術(shù)及設(shè)計

爆破的有害效應(yīng)有地震波、飛石、沖擊波、有毒氣體、噪聲和灰塵。作為露天深孔爆破，必須對地震波、飛石、沖擊波三項分別進行安全距離計算，保證符合要求，同時起爆網(wǎng)路的可靠起爆也是安全控制的重點。

2.1地震波安全距離計算及防護技術(shù)

(1)地震波安全距離計算

V=K·(Qm/R)α

式中：K、α—系數(shù)，與地形地質(zhì)條件有關(guān)；Q—最大一段起爆藥量,kg；R—藥包中心至被保護物的水平距離,m。

計算的地震波速度應(yīng)滿足國家安全規(guī)程的要求。注意：①爆破地震波除和計算公式中的參數(shù)有關(guān)外，還和爆區(qū)與保護點的相對高度有關(guān)，當(dāng)爆區(qū)位于保護點的上方時，計算值偏大；反之則偏小;②爆破地震波的大小還和保護區(qū)方位有關(guān)，當(dāng)保護區(qū)位于爆區(qū)前方時，地震波最小，側(cè)向次之，后方最大。③在特殊建筑物附近或爆破條件復(fù)雜地區(qū)進行爆破時，必須進行必要的爆破地震效應(yīng)的監(jiān)測或?qū)ｉT試驗，以確定保護物的安全性。

(2)地震波的安全防護技術(shù)

露天深孔爆破，實踐表明，降低爆破振動最經(jīng)濟、最有效的辦法是增加分段數(shù)、減小最大單響藥量。理論上露天深孔爆破采用非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路可實現(xiàn)無窮多段，當(dāng)分段不超過30段時，可用孔內(nèi)非電導(dǎo)爆管微差、孔外電雷管延時來實現(xiàn)，超過30個段別后需用非電雷管接力延時。如果單靠減小單段炮數(shù)還不能夠保證爆破振動安全，應(yīng)采用預(yù)裂爆破方法，在最后排與未爆區(qū)之間形成一條裂縫，即可有效阻隔40%的振動波能量向外傳播。其他方法還可采用如：選用低威力低爆速的炸藥；限制一次爆破的最大藥量；選用適當(dāng)?shù)恼ㄋ巻魏模贿x擇適當(dāng)?shù)难b藥結(jié)構(gòu)；調(diào)整爆破傳爆方向；改變與被保護物的方位關(guān)系；充分利用地形條件，如河溝、渠道、斷層等，都有顯著的隔震作用。

2.2飛石安全距離計算及防護技術(shù)

(1)飛石安全距離計算露天深孔爆破個別飛石的計算公式為：Rf=(40/2.54)×D式中：D———炮孔直徑,cm;Rf———為個別飛石最小距離,m。但在實際設(shè)計中，有的工程技術(shù)人員采用硐室爆破(集中藥包)的公式Rf=20K×n2×W,這是不正確的，對于計算出的Rf還應(yīng)考慮爆破點的位置，安全保護區(qū)低于爆破點的位置，應(yīng)增加距離，反之應(yīng)減少。注意：無論計算結(jié)果如何，該距離均不得小于國家安全規(guī)程規(guī)定的最小200m安全距離。

(2)飛石安全防護技術(shù)

露天深孔爆破的飛石主要產(chǎn)生于孔口和前排。造成孔口飛石有兩個原因：一是堵塞不嚴，產(chǎn)生沖炮并帶出孔口松動石塊;二是裝藥過多，堵塞長度不夠，使孔口石塊飛出。造成前排飛石的原因主要是前排臨空面不平，最小抵抗線差異太大，或結(jié)構(gòu)面切割，甚至裂縫與炮孔貫通。對于孔口飛石，防護措施可在孔口加壓砂包，就能夠既消除沖炮隱患，又能限制孔口松動石塊的飛出，同時又能有效降低大塊率，因此，在孔口加壓砂包是防止飛石操作方便、效果顯著的有效辦法。對前排飛石的防護，一方面可采用多排微差爆破，減少前排出現(xiàn)次數(shù)，另一方面，可根據(jù)前排抵抗線和結(jié)構(gòu)面變化情況，在抵抗線太薄的位置堵塞巖粉作間隔裝藥。如果使用銨油炸藥，必須防止過量的炸藥流入前排裂縫，否則必將造成大量飛石，發(fā)生重大事故。一旦發(fā)現(xiàn)炮孔與貫通裂縫或空洞相連，應(yīng)將該段炮孔堵塞，分段裝藥。如果發(fā)現(xiàn)有過量銨油流入裂縫中，必須注水溶解，然后再回填石沫堵塞裂縫貫通段。個別飛石的飛散距離與爆破方法、爆破參數(shù)特別是最小抵抗線的大小、堵塞長度和堵塞質(zhì)量、孔間或排間毫秒延期時間、地形地質(zhì)構(gòu)造(如節(jié)理、裂縫和軟夾層等等)以及氣象條件有關(guān)。因此，為了防止飛石的產(chǎn)生，工程技術(shù)人員在爆破設(shè)計和施工時，一定要根據(jù)爆破條件的變化合理確定單位炸藥消耗量和爆破參數(shù)，保證炮孔的堵塞長度和質(zhì)量，以及采取以上種種措施。

2.3爆破沖擊波安全距離的計算與防護技術(shù)

(1)爆破沖擊波安全距離的計算

R=K×Q1/3

式中：R———為沖擊波的安全距離,m;K———為系數(shù)，有掩體取15，無掩體取30;Q———為最大一段起爆藥量,kg。

(2)爆破沖擊波安全防護技術(shù)

為了減少爆破沖擊波的破壞作用，可從兩方面采取措施，一是防止產(chǎn)生強烈的空氣沖擊波;二是利用各種條件來削弱已經(jīng)產(chǎn)生了的空氣沖擊波。通過合理確定爆破參數(shù)，避免采用過大的最小抵抗線，防止產(chǎn)生沖天炮；選擇合理的微差起爆方案和微差間隔時間，保證巖石能充分松動，消除夾制爆破條件；保證堵塞質(zhì)量和采用反向起爆，防止高壓氣體從孔口沖出；推廣導(dǎo)爆管或電雷管起爆，盡量不用高能起爆索起爆。這些措施都能提高爆破時爆炸能量利用率，有效防止產(chǎn)生強烈空氣沖擊波。此外，盡量避免爆區(qū)正面朝向被保護物，無法避免時也應(yīng)將建筑物的門窗打開，必要時搭設(shè)防護架，也可有效減小沖擊波的危害。

2.4有毒有害氣體的防護

對露天深孔爆破，前蘇聯(lián)學(xué)者建議露天大爆破的有毒氣體按R=K×W1/3確定，但本公式對氣象、地形因素考慮不夠，為防止炮煙中毒，應(yīng)采取以下幾個方面的防護措施：(1)不要使用過期變質(zhì)的炸藥;(2)加強炸藥的質(zhì)量管理定期檢驗炸藥的質(zhì)量;(3)加強炸藥的防水防潮，保證質(zhì)量，避免炸藥產(chǎn)生不完全的爆炸反應(yīng);(4)人員應(yīng)在上風(fēng)方向;(5)一切人員必須等到有毒氣體稀釋至爆破安全規(guī)程中允許的濃度以下時，才準(zhǔn)返回工作面。

2.5起爆網(wǎng)路安全起爆技術(shù)

如使用電爆網(wǎng)路，則要根據(jù)爆區(qū)氣象水文條件、爆破要求、成本等方面綜合考慮,選用普通瞬發(fā)、秒、毫秒延期電雷管，以及抗雜電雷管、BJ-1型安全電雷管、無起爆藥雷管、預(yù)防雜散電流、射頻電、雷電等的影響，提高電爆網(wǎng)路的安全性、可靠性，防止發(fā)生早爆事故。導(dǎo)爆管網(wǎng)路由于操作簡單，不受外來電影響(雷電除外)、成本低、可實現(xiàn)等間隔微差起爆并且起爆段數(shù)和炮孔不受雷管段數(shù)限制而得到廣泛推廣應(yīng)用。缺點是起爆前無法用儀表檢查；爆區(qū)太長或延期段數(shù)太多時，采用孔外延期網(wǎng)路容易被空氣沖擊波或地震波、飛石破壞網(wǎng)路；在高寒地區(qū)塑料管硬化會惡化導(dǎo)爆管的傳爆性能。推薦使用新型導(dǎo)爆管發(fā)射四通多閉合起爆網(wǎng)路。該網(wǎng)路具有以下特點：(1)整個起爆網(wǎng)路呈網(wǎng)格狀多通道，傳爆方向四通八達，個別雷管或?qū)П艿娜毕莶挥绊懻麄€起爆網(wǎng)路的準(zhǔn)爆性;(2)對于每個雷管至少有兩個方向傳遞爆轟波，起到雙保險作用，可取代或減少復(fù)式導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路形式，節(jié)省起爆器件;(3)整個起爆網(wǎng)路中只要有一個結(jié)點被擊發(fā)，即可使整個網(wǎng)路引爆;(4)網(wǎng)路聯(lián)接操作簡單，便于檢查;(5)起爆雷管不受限制，可以把封閉的網(wǎng)路無限擴展然后單點或多點擊發(fā)，以起爆整個網(wǎng)路。

3降低大塊率的技術(shù)措施

3.1大塊率產(chǎn)生的主要原因(見圖１、圖２、圖３)

……

摘自《中國水泥》2004年07月號第六章深孔爆破

深孔爆破(long-holeblasting)技術(shù)在改善破碎質(zhì)量,維護邊坡穩(wěn)定,提高裝運效率和經(jīng)濟效益等方面有極大的優(yōu)越性,隨著深孔鉆機等機械設(shè)備的不斷改進發(fā)展,在鐵路和公路路塹,礦山露天開采工程,水電閘壩的基坑開挖工程中,深孔爆破技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用,深孔爆破技術(shù)在石方爆破工程中占有越來越重要的地位.

第一節(jié)深孔爆破基本概念

所謂深孔通常是指孔徑大于75mm,深度在5m以上并采用深孔鉆機鉆成的炮孔.深孔爆破是指在事先修好的臺階(梯段)上進行鉆孔作業(yè),并在鉆好的深孔中裝入延長藥包進行爆破.深孔爆破破碎質(zhì)量好,破碎塊度符合工程要求,基本上無不合規(guī)格的大塊,無根底,爆堆集中且具有一定的松散度,滿足鏟裝設(shè)備裝載的要求.

同時提高延米爆破量,降低炸藥單耗,并在改善破碎質(zhì)量的前提下,使鉆孔,裝載,運輸和破碎等后續(xù)工序發(fā)揮高效率,并使工程的綜合成本達到最低.深孔爆破的炸藥比較均勻地分散在巖體中,用藥量比較容易控制,與其它爆破方法相比,深孔爆破的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在石方的機械化施工和安全性兩個方面.

深孔爆破除了本身機械化程度較高,解決了其它爆破技術(shù)主要依靠人工或機械化程度不高的缺陷外,還能提供適合于機械挖運的破碎巖堆的塊度,大小,形狀,及滿足挖運進度要求的一次爆落方量;

在安全性方面,深孔爆破屬露天開挖,裝藥部位與所爆巖體的位置關(guān)系很容易搞清楚和取得數(shù)據(jù),加上每次爆破量比硐室爆破要小,爆破時振動強度,飛石距離,空氣沖擊波強度和破壞范圍小且容易控制.

一,臺階要素

深孔爆破通常是在一個事先修好的臺階上進行鉆孔作業(yè),這個臺階也稱作梯段.所以臺階深孔爆破也稱作梯段深孔爆破.

深孔爆破的孔網(wǎng)參數(shù)表示鉆孔在臺階中的位置,如圖6-1(a)所示.

臺階要素

圖中H為臺階高度(m),W1為前排鉆孔底盤抵抗線(m),h為超深(或超鉆)深度(m),L為鉆孔深度(m),l1為堵塞長度(m),l2為裝藥長度(m),α為臺階坡面角(度),b為排距(m),c為臺階上部邊線至前排孔口的距離(m),a為鉆孔間距(m),為達到良好的爆破效果,必須正確確定臺階要素的各項參數(shù).

二,鉆孔形式

鉆孔一般分為垂直鉆孔和傾斜鉆孔兩種形式,如圖6-1所示.垂直鉆孔和傾斜鉆孔的優(yōu)缺點比較如表6-1所示.從表中可以看出,傾斜鉆孔在爆破效果方面較垂直鉆孔有較多的優(yōu)點,但在鉆鑿過程中的操作比較復(fù)雜,在相同臺階高度情況下傾斜鉆孔比垂直鉆孔要長,而且裝藥時易堵孔,給裝藥工作帶來一定的困難.在實際工程中,垂直鉆孔的應(yīng)用較傾斜鉆孔要廣泛得多.

施工人員正在進行鉆孔

鉆鑿傾斜深孔的技術(shù)操作比較復(fù)雜

鉆孔長度比垂直鉆孔長

裝藥過程中容易發(fā)生堵孔

抵抗線比較小且均勻,爆破破碎的巖石不易產(chǎn)生大塊和殘根

易于控制爆堆的高度和寬度,有利于提高采裝效率

易于保持臺階坡面角和坡面的平整,減少凸懸部分和裂縫

鉆孔設(shè)備與臺階坡頂線之間的距離較大,人員與設(shè)備比較安全

傾斜鉆孔

爆破后大塊率比較高,常留有根底

臺階頂部經(jīng)常發(fā)生裂縫,臺階面穩(wěn)固性比較差

適用于各種地質(zhì)條件的鉆孔爆破

鉆垂直深孔的操作技術(shù)比傾斜孔簡單

鉆孔速度比較快

垂直鉆孔

缺點

優(yōu)點

鉆孔形式

表6-1垂直鉆孔與傾斜鉆孔比較

三,布孔方式

布孔方式有單排布孔(一字形布孔)及多排布孔兩種,多排布孔又分為方形,三角形(或梅花形)三種,如圖6-2所示.

從能量均勻分布的觀點看,以等邊三角形布孔最為理想,方形或矩形多用于挖溝爆破.在相同條件下,與多排孔爆破相比較,單排孔爆破能取得較高的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo).

a單排布孔b矩形布孔c交錯布孔d方形布孔

炮孔平面布置

第二節(jié)設(shè)計計算

為了達到良好的深孔爆破效果,必須合理確定臺階高度,網(wǎng)孔參數(shù),裝藥結(jié)構(gòu),裝填長度,起爆方法,起爆順序和炸藥的單位消耗量等參數(shù).在以上參數(shù)設(shè)計合理的情況下,可以達到技術(shù)經(jīng)濟的合理性,從而達到高效,經(jīng)濟的目的.

一,鉆孔孔徑的選擇

在鉆孔機械確定后,一般鉆孔孔徑的選擇余地不大.如目前使用較多的進口液壓鉆,采用Φ38的鉆桿,使用的鉆頭直徑為3英寸(76mm)和3.5英寸(89mm)兩種,但對Φ38的鉆桿,用3英寸的鉆頭鑿進能發(fā)揮鉆機的最大效率.

從爆破經(jīng)濟效果和裝藥施工來說,無疑鉆頭直徑越大越好,每米孔爆破方量按鉆孔直徑增加值的平方增加,孔徑越大,裝藥越方便,越不易發(fā)生堵孔現(xiàn)象.而對爆破效果來講,無疑孔徑小,炸藥在巖體中分布更均勻,效果更好.所以在強風(fēng)化或中風(fēng)化的巖石以及覆蓋層剝離時可采用大鉆頭(鉆頭直徑100～165mm),而在中硬和堅硬巖石中鉆孔以小鉆頭(鉆頭直徑75～100mm)為宜.

二,臺階高度的確定

臺階高度是深孔爆破的重要技術(shù)參數(shù)之一,其選取合理與否,直接影響到爆破的效果和碎石裝運效率以及挖掘機械的安全.

因此,確定臺階高度必須滿足下列要求:

1.給機械設(shè)備(挖掘機,自卸車等)創(chuàng)造高效率的工作條件;

2.保證輔助工作量最小;

3.能否達到最好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo);

4.滿足安全工作的要求.

從國內(nèi)外資料看,普遍認為臺階高度不宜過高.在采礦部門取10～15m為宜;在鐵路施工中,根據(jù)施工特點和采用鉆機及挖掘機械的技術(shù)水平,一般取8～12m較為合適.臺階高度還與鉆孔孔徑有著密切的聯(lián)系,不同鉆孔孔徑有不同的臺階高度適用范圍.

臺階高度過小,爆落方量少,鉆孔成本高;臺階高度過大,不僅鉆孔困難,而且爆破后堆積過高,對挖掘機安全作業(yè)不利.臺階的坡面角最好在60°～75°之間.

若巖石堅硬,采取單排爆破或多排分段起爆時,坡面角可大一些.如果巖石松軟,多炮孔同時起爆,坡面角宜緩一些,坡面角太大(α>75°)或上部巖石堅硬,爆破后容易出現(xiàn)大塊;坡面角太小或下部巖石堅硬,易留根坎.

目前,隨著鉆機等施工機械的發(fā)展,國內(nèi)外已有向高臺階發(fā)展的趨勢.

三,底盤抵抗線的確定

底盤抵抗線是指由第一排裝藥孔中心到臺階坡腳的最短距離.

在露天深孔爆破中,為避免殘留根底和克服底盤的最大阻力,一般采用底盤抵抗線代替最小抵抗線,底盤抵抗線是影響深孔爆破效果的重要參數(shù).

過大的底盤抵抗線,會造成殘留根底多,大塊率高,沖擊作用大;過小則不僅浪費炸藥,增大鉆孔工作量,而且?guī)r塊易拋散和產(chǎn)生飛石,震動,噪聲等有害效應(yīng).

底盤抵抗線同炸藥威力,巖石可爆性,巖石破碎要求,鉆孔直徑和臺階高度以及坡面角等因素有關(guān).

這些因素及其相互影響程度的復(fù)雜性,很難用一個數(shù)學(xué)公式表示,需依據(jù)具體條件,通過工程類比計算,在實踐中不斷調(diào)整底盤抵抗線,以便達到最佳的爆破效果.

1.根據(jù)鉆孔作業(yè)安全條件確定

(6-1)

式中W1——底盤抵抗線,m;

H——臺階高度,m;

α——臺階坡面角,一般為60°～75°;

c——從深孔中心到坡頂邊線的安全距離,

c≥2.5～3m.

2,按照體積法(即藥包重量與爆落巖石成正比)反推計算

式中:d——炮孔直徑,dm;

Δ——裝藥密度,kg/dm3;

τ——裝藥長度系數(shù),

當(dāng)H20m時,τ=0.35;

q——單位耗藥量,kg/m3;

m——炮孔密集系數(shù),一般m=0.8～1.2

(當(dāng)巖石堅固系數(shù)f高,要求爆下的塊度小,臺階高度愈小時,可取較小m值,反之可取較大m值).

L——鉆孔深度,m.

3,按臺階高度確定:

巖石堅硬,系數(shù)取小值,反之,系數(shù)取大值.

4,按鉆孔直徑確定:

k——日本取k=40,國內(nèi)鐵路上建議取k=32～38;

d——孔徑,mm.

四,孔距與排距

孔距a是指同排的相鄰兩個炮孔中心線間的距離;排距b是指多排孔爆破時,相鄰兩排炮孔間的距離.兩者確定的合理與否,均對爆破效果產(chǎn)生重要的影響.炮孔密集系數(shù)m是指炮孔間距a與抵抗線W的比值,即m=a/W.當(dāng)W1和b確定后,則a=mW1或a=mb.

根據(jù)一些難爆巖體的爆破經(jīng)驗,保證最優(yōu)爆破效果的孔網(wǎng)面積(a×b)是孔徑斷面積(π·d2/4)的函數(shù),兩者之間比值是一個常數(shù),其值為1300～1350.

在露天臺階深孔爆破中,炮孔密集系數(shù)m是一個很重要的參數(shù).一般取m=0.8～1.4.

然而,隨著巖石爆破機理的不斷研究和實踐經(jīng)驗不斷豐富,寬孔距爆破技術(shù)發(fā)展迅速,即在孔網(wǎng)面積不變的情況下,適當(dāng)減小底盤抵抗線或排距而增大孔距,可以改善爆破效果.在國內(nèi),炮孔密集系數(shù)值已增大到4～6或更大;在國外,炮孔密集系數(shù)甚至提高到8以上.

五,超鉆(subdrilling)

超鉆h是指鉆孔超出臺階高度的那一段孔深.其作用是克服底盤巖石的夾制作用,使爆破后不留根底.超鉆過大將造成鉆孔和炸藥的浪費,破壞下一個臺階頂板,給下次鉆孔造成困難,增大地震波的強度;超鉆不足將產(chǎn)生根底或抬高底板的標(biāo)高,而且影響裝運工作.

超鉆與巖石的堅硬程度,炮孔直徑,底盤抵抗線有關(guān).超鉆值可按h=(0.15～0.35)W1確定.巖石松軟,層理發(fā)達時取小值,巖石堅硬時則取大值.也有按孔徑的8～12倍來確定超鉆值的.傾斜鉆孔的超鉆h=(0.3～0.5)W.

2.00

1.75

1.50

1.25

25

1.75

1.50

1.25

1.00

20

1.50

1.25

1.00

0.85

15

1.25

1.00

0.85

0.70

10

1.00

0.85

0.70

0.60

7

10～20

6～8

3～6

1～3

巖石f值臺階高度H(m)

表6-2超鉆h值(m)

確定超鉆時,還可以參考表6-2進行選取,但表中所列數(shù)值適用于鉆孔直徑為150mm的情形.如果鉆孔直徑不是150mm,則將表中的數(shù)值乘以d/150即可.

進行多排孔爆破時,第二排以后的超鉆值還需加大0.3～0.5m.

六,單孔裝藥量

在深孔爆破中,單位耗藥量q值一般根據(jù)巖石的堅固性,炸藥種類,施工技術(shù)和自由面數(shù)量等因素綜合確定.在兩個自由面的邊界條件下同時爆破,深孔裝藥時單位耗藥量可按6-3表選取.

0.70

0.67

0.64

0.60

0.56

0.53

0.50

0.46

0.43

0.40

q(kg/m3)

20

16

14

12

10

8

6

5

3～4

0.8～2

f

表6-3單位耗藥量q值表

注:表中數(shù)據(jù)以2號巖石銨梯炸藥為準(zhǔn).

單排孔爆破(或第一排炮孔)每孔裝藥量按下式計算:

式中q——單位耗藥量,kg/m3;

a——孔距,m;

H——臺階高度,m.

(6-4)

多排孔爆破時,從第二排起,各排孔的裝藥量可按下式計算:

(6-5)

式中K——為考慮受前面各排孔的巖碴阻力作用的裝藥量增加系數(shù),一般取1.1～1.2.

第三節(jié)深孔爆破施工工藝

一,臺階布置

鐵路建設(shè)大部分是在一狹小的條形地帶施工,線路綿延于山區(qū)和丘陵地區(qū),就土石方爆破工程來講,除個別站場的工程量較大外,一般工程數(shù)量都比較小而分散.因此,鐵路建設(shè)工程中深孔爆破的臺階布置形式與露天礦開采有所不同.

根據(jù)臺階坡面走向與線路走向之間的關(guān)系,可以把深孔爆破的臺階布置方法分為以下兩種.

1.縱向臺階法

爆破施工形成的臺階坡面走向與線路走向平行時,稱為縱向臺階(圖6-3).采用縱向臺階進行土石方施工的方法稱為縱向臺階法.按縱向臺階法進行鉆孔爆破時的炮孔布置方法稱為縱向臺階布孔法.

縱向臺階布孔法適用于傍山半路塹開挖.對于高邊坡的傍山路塹,應(yīng)分層布孔,按自上而下的順序進行鉆爆施工.施工時應(yīng)注意將邊坡改造成臺階陡坡形式,以便上層開挖后下層邊坡能進行光面或預(yù)裂爆破(圖6-4).

圖6-4傍山高邊坡路塹橫向臺階分層布孔

(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ為施工順序)

圖6-5橫向臺階法

圖6-6橫向臺階單線深拉槽路塹開挖

2.橫向臺階法

爆破施工形成的臺階坡面走向與線路走向垂直時,稱為橫向臺階(圖6-5).采用橫向臺階進行土石方施工的方法稱為橫向臺階法.按橫向臺階法進行鉆孔爆破時的炮孔布置方法稱為橫向臺階布孔法.橫向臺階布孔法適用于全斷面拉槽形式的路塹和站場開挖.

對于全斷面拉槽形式的站場開挖,為加快施工進度,可同時從山體兩側(cè)向中間進行深孔爆破作業(yè),如圖6-5(b).單線的深拉槽路塹開挖,由于線路狹窄,開挖工作面小,爆破容易破壞或影響邊坡的穩(wěn)定性,因此在采用橫向臺階法時,最好分層布孔,為便于施工和減少巖石的夾制作用,每層的臺階高度不宜過大,以6～8m為宜.

在布置鉆孔時,對于上層邊孔可順著邊坡布置傾斜孔進行預(yù)裂爆破,而下層因受上部邊坡的限制,邊孔通常不能順邊坡鉆鑿傾斜孔.在這種情況下,可布置垂直孔進行松動爆破,但邊坡的垂直孔深度不能超過邊坡線(圖6-6).如果下層邊坡采用預(yù)裂爆破,那么邊坡需要改造成臺階形式.

二,深孔鉆鑿

1.孔位布置

布孔應(yīng)從臺階邊緣開始,邊孔與臺階邊緣要保留一定距離,以保證鉆機安全工作.

孔位應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求在工地測量確定,遇到孔位處于巖石破碎,節(jié)理發(fā)育或巖性變化較大的地方,可以調(diào)整孔位位置,但應(yīng)注意最小抵抗線,排距和孔距之間的關(guān)系.

一般情況下,應(yīng)保證最小抵抗線(或排距)和孔距及它們的乘積在調(diào)整前后相差不超過10%.在周圍環(huán)境許可時,對前排孔最小抵抗線采取寧小勿大的原則,可以減少大塊率,并保證后幾排炮孔的爆破效果.

布孔時還要注意:

①開挖工作面不平整時,選擇工作面的凸坡或緩坡處布孔,以防止在這些地方因抵抗線過大而產(chǎn)生大塊.

②在底盤抵抗線過大處要在坡腳布孔,或加大超深,以防止產(chǎn)生根坎和大塊.

③地形復(fù)雜時,應(yīng)注意鉆孔整個長度上的抵抗線變化,特別要防止因抵抗線過小而出現(xiàn)飛石現(xiàn)象.

2.鉆孔機械

正是因為鉆孔機械的發(fā)展,深孔爆破技術(shù)才得以廣泛應(yīng)用并迅速發(fā)展.深孔爆破中使用的鉆孔機械主要有牙輪鉆機,潛孔鉆機,旋轉(zhuǎn)鉆機,鑿巖機和鉆車.在大型礦山中使用的鉆機大部分是孔徑大于200mm的潛孔鉆機和牙輪鉆機.在一般石方開挖和中小型礦山中使用的多是孔徑在200mm以下的輕型潛孔鉆機和液壓鉆機.

牙輪鉆機是一種效率高,機械化,自動化程度高,適應(yīng)各種硬度的巖石穿孔作業(yè),技術(shù)先進的鉆機.它是大型礦山露天開挖的主要鉆孔機械,但由于其一次性投資高,影響了它的廣泛使用.

潛孔鉆機是一種回轉(zhuǎn)加沖擊的鉆機,它的鉆桿前端裝有與鉆頭相連接的風(fēng)動(或液壓)沖擊器,鉆桿由回轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動回轉(zhuǎn).鑿巖時,沖擊器潛入孔底,壓縮空氣由鉆桿內(nèi)部送入沖擊器中,經(jīng)配氣裝置帶動錘體以高頻沖擊鉆頭,巖石在鉆頭的沖擊和回轉(zhuǎn)作用下被破碎成巖粉,再由壓縮空氣吹出孔外.與牙輪鉆機相比,潛孔鉆機具有靈活機動,設(shè)備重量較輕,投資小,成本低等特點,適合鐵路路塹深孔爆破使用.

表6-4列出了部分國產(chǎn)潛孔鉆機的主要技術(shù)性能參數(shù).幾年來鐵路,公路以及其它大多數(shù)土石方工程中更多地采用了進口或合資工廠的鉆機設(shè)備.常見的有:

可裝在拖拉機上

全風(fēng)動

備注

860

400

4500

12000

12000

設(shè)備重量

(kg)

輪胎

履帶

無

履帶自行

履帶自行

履帶自行

行走方式

>20°

20°

20°

爬坡能力

2.8

2.13

1.23

1.5*

6

9

鉆桿長度

(m)

90°

向下任意

向下任意

向下與地面成

0°,45°,60°

75°,90°

與地面成

45°,60°

75°,90°

鉆孔角度

20

12

向下17

水平50

20

17

17.5

鉆孔深度

(m)

80

100

100

85～100

150

150

鉆孔直徑

(mm)

YQ—80

YQ-100B

YQ-100

CLQ-80

YQ-150B

YQ-150A

型號

表6-4國產(chǎn)部分潛孔鉆機主要技術(shù)性能

一次可推進二根桿3.0m.

(1)阿特拉斯·科普柯(ATLASCOPCO)公司(與我國天水等生產(chǎn)廠家有技術(shù)合作)的鉆機.國內(nèi)常見的有以下幾種:

ROC442PC履帶式氣動鉆車,孔徑35mm～102mm,配COP131氣動鑿巖機,所有動力來自壓縮空氣,不帶發(fā)動機和電力裝置.

ROC742HC系列履帶式液壓露天鉆車,自帶發(fā)動機和空壓機,配COP1238或COP1838液壓鑿巖機,可選配駕駛室和自動接桿系統(tǒng).

(2)宣化英格索蘭(Ingsoland)礦山工程機械有限公司生產(chǎn)的鉆機.主要有:

ROC460PC風(fēng)動履帶式潛孔鉆車,孔徑85mm～140mm,所有動力來自壓縮空氣,不帶發(fā)動機和電力裝置.

ROC742HC系列履帶式液壓露天鉆車,自帶發(fā)動機和空壓機,配COP1238或COP1838液壓鑿巖機,可選配駕駛室和自動接桿系統(tǒng).

CM351高風(fēng)壓露天潛孔鉆機,孔徑105mm～165mm,工作風(fēng)壓1.05MPa～2.46MPa,耗風(fēng)量17m3/min～21m3/min,配用DH-4,DH—6,DHD-340A,DHD-360型沖擊器,爬坡能力26°.

CM341中風(fēng)壓露天潛孔鉆機,孔徑105mm～114mm,工作風(fēng)壓0.7MPa～1.2MPa,耗風(fēng)量20m3/min,配用DH-4,DHD-340A型沖擊器,爬坡能力25°.

CLQ80A低風(fēng)壓露天潛孔鉆機,孔徑90mm～120mm,工作風(fēng)壓0.5MPa～0.7MPa,耗風(fēng)量17m3/min.

(3)芬蘭湯姆洛克(TAMROCK)CHA660,DHA660型履帶式液壓露天鉆車,鉆孔直徑76mm～89mm.

(4)日本古河(FURUKAWA)HCR-C180R,HCR-260型履帶式液壓露天鉆車,鉆孔直徑76mm～89mm.

高效液壓鉆機的引入簡化了深孔爆破的施工組織.這些鉆機可以自行,動力單一,不需要安裝供水,供電,供電等線路和管路,對鉆孔平臺的要求也不很高,大大縮短了準(zhǔn)備工作時間,促進了深孔爆破的發(fā)展.

這里僅例舉瑞典阿特拉斯·科普柯(ATLASCOPCO)公司生產(chǎn)的ROC742HC液壓鉆機在花崗巖中的性能予以說明.純鉆孔速度1.4m/min,每孔定位時間3.5min,接卸鉆桿時間2.8min,89mm孔徑的鉆孔速度36.1m/h.可以計算出該鉆機的臺班進尺大于200m.按每米鉆孔爆落石方量7.5m3計算,其臺班爆破方量在1500m3以上.

3.炮孔質(zhì)量

(1)堵孔的原因及預(yù)防

在深孔爆破,尤其是在臺階深孔爆破中,受上一臺階超鉆部分炸藥爆破的影響作用,鉆孔作業(yè)常發(fā)生鉆孔被堵現(xiàn)象.

鉆孔被堵原因主要有:巖體破碎導(dǎo)致孔壁在炮眼鉆好后塌落;巖粉順巖體內(nèi)貫通裂隙沉積到相鄰炮孔內(nèi),造成鄰孔堵孔;鉆孔時造成喇叭形孔口,成孔后孔口塌落堵塞鉆孔;成孔后沒有及時封蓋孔口或封蓋無效,造成地面巖粉或石渣掉入孔中;雨水沖積造成孔內(nèi)泥土淤塞.

鉆孔被堵導(dǎo)致一些炮孔深度發(fā)生變化,給裝藥帶來很大的困難,甚至造成炮孔報廢.若是炮孔被堵部分為孔底,則因裝不夠藥而造成爆后留根;或者由于炮孔被堵深淺不一,造成底盤高低不平;若局部炮孔全堵,將影響整體爆破效果.

可采取以下措施預(yù)防堵孔:避免將孔口打成喇叭狀;巖石破碎易塌落時,要用泥漿固壁封縫;及時清除孔口巖碴及碎石;加工專用木塞封堵孔口或用木板將孔口封嚴;雨天用巖碴在孔口作一小圍堰,防止雨水灌入孔內(nèi).

(1)鉆孔檢查及處理

炮孔檢查主要指檢查孔深和孔距.孔距一般都能按設(shè)計參數(shù)控制.孔深的檢查可分為三級檢查負責(zé)制,即打完孔后鉆孔操作人員檢查,接班人或班長檢查,專職檢查人員驗收.檢查的方法可用軟繩(或測繩)系上重錘進行測量,要作好記錄.裝藥前的孔深檢查應(yīng)包括孔內(nèi)的水深檢查和數(shù)據(jù)記錄.

炮孔深度不能滿足設(shè)計要求的原因有:炮孔壁面掉落石塊堵孔;巖碴未排到孔外而回落孔底;孔口封蓋不嚴造成雨水沖垮孔口引起堵孔等.排出這些原因,或適當(dāng)加大超深,就可以防止或減少因堵孔而造成的孔深不足的問題.

對發(fā)生堵塞的鉆孔應(yīng)進行清孔.可用高壓風(fēng)管吹排,或用鉆機重新鉆鑿.如果堵孔部位在上部,也可用炮棍或鋼筋捅開.

在地下水位高,水量大的地方或雨季施工,炮孔中容易積水,應(yīng)使用防水炸藥如水膠炸藥,乳化炸藥等.由于防水炸藥一般多為卷裝,在炮孔內(nèi)的裝藥密度遠小于散裝炸藥的裝藥密度,在設(shè)計時應(yīng)對孔網(wǎng)參數(shù)進行調(diào)整.

排水一般用高壓風(fēng)吹出法.這種方法簡單有效.使用的高壓風(fēng)管管徑與鉆孔孔徑有關(guān),過細吹不上來,過粗易被孔壁卡住.操作時要小心,防止將孔壁吹塌或風(fēng)管飛起傷人.

三,裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥

1.裝藥結(jié)構(gòu)

在第四章已經(jīng)介紹過,裝藥結(jié)構(gòu)是影響爆破效果的主要因素之一.深孔爆破采用的裝藥結(jié)構(gòu)主要有連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),間隔裝藥結(jié)構(gòu)和混合裝藥結(jié)構(gòu).

(1)連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu).炸藥從孔底裝起,裝完設(shè)計藥量之后再進行堵塞.這種方法施工簡單,但由于設(shè)計裝藥量一般不足以填滿炮孔的較大部分,易出現(xiàn)炮孔上部不裝藥段(即堵塞段)較長的現(xiàn)象,使巖體上部出現(xiàn)大塊的比例增加.連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)適用于臺階高度較小,上部巖石比較破碎或風(fēng)化嚴重,上部抵抗線較小的深孔爆破.

(2)間隔裝藥結(jié)構(gòu).在鉆孔中把炸藥分成數(shù)段,使炸藥能量在巖石中比較均勻的分布(圖6-7).間隔裝藥結(jié)構(gòu)適合于特殊地質(zhì)條件下的深孔爆破,如所爆破的巖層中含有軟弱夾層或溶洞時,通過堵塞物將炸藥布置到堅硬巖層中,可以有效地降低大塊率.除非安全需要,一般不在均勻巖層中采用間隔裝藥結(jié)構(gòu),而是通過擴大孔網(wǎng)參數(shù)來調(diào)整孔口堵塞長度.這樣可以節(jié)省鉆孔數(shù)量,降低鉆孔成本.

(3)混合裝藥結(jié)構(gòu).所謂混合裝藥結(jié)構(gòu)就是在同一炮孔內(nèi)裝入不同種類的炸藥,即在炮孔底部裝入高密度,高威力炸藥,而在炮孔上部裝入威力較低的炸藥.采用混合裝藥結(jié)構(gòu)的目的是充分發(fā)揮高密度,高威力炸藥的作用,解決深孔爆破中底部巖體阻力大,炸不開,易留巖坎的問題,同時又可避免上部巖石過度破碎或產(chǎn)生飛石.

深孔裝藥方法分為手工操作和機械裝藥兩種.在鐵路爆破施工中,手工操作仍是目前主要的裝藥方法.

手工操作主要用炮棍和炮錘裝藥.炮棍可以使用木頭,竹竿或塑料制作,必要時可以在炮棍頭上裝上銅套或銅制尖端.

當(dāng)炮棍長度不夠時,可以采用炮錘搗實孔底裝藥,炮錘使用耐腐蝕的木料制成,為了加大錘體重量,可以在錘體內(nèi)注鉛.錘體上應(yīng)加工有連接環(huán),以便套結(jié)強度足夠的麻繩或尼龍繩.

任何情況下都嚴禁使用鐵器制作炮錘,炮棍或炮棍頭.

圖6-7孔間交錯間隔裝藥結(jié)構(gòu)

1-沙土,巖粉;2-炸藥

裝藥機械主要有粉狀粒狀炸藥裝藥機和含水炸藥混裝車.其中含水炸藥混裝車(乳化炸藥或漿狀炸藥混裝車)的應(yīng)用是爆破工程的一項重大技術(shù)進步.它集制藥,運輸,貯存和向炮孔內(nèi)裝填炸藥于一體,可以連續(xù)進行32h以上的裝藥施工,大大提高了爆破效率,減輕了勞動強度.這種裝藥車已在南芬露天礦,德興銅礦,平朔露天礦及三峽工地投入使用,取得了顯著的經(jīng)濟效益.

裝藥開始前先核對孔深,水深,再核對每孔的炸藥品種,數(shù)量,然后清理孔口附近的浮碴,石塊.打開孔口作好裝藥準(zhǔn)備,再次核對雷管段別后,即可進行裝藥.

對深孔而言,炮棍的作用主要是保證炸藥能順利裝入孔內(nèi),尤其是防止散裝炸藥中的結(jié)塊藥堵孔,同時炮棍還可以控制堵塞長度.

在以堵塞長度來控制裝藥量時,應(yīng)掌握裝藥孔的大致裝藥量.當(dāng)裝入相當(dāng)數(shù)量的炸藥尚未達到預(yù)定的裝藥部位時,應(yīng)報告技術(shù)人員處理,避免因孔內(nèi)出現(xiàn)異常情況而造成裝藥量過多過集中而引起安全事故.

起爆藥包的位置一般安排在離藥包頂面或底面1/3處.起爆藥包的聚能穴應(yīng)指向主藥包方向.裝藥長度較大時可安排上下兩個起爆體.在使用電雷管起爆網(wǎng)路時,要注意雷管腳線與孔內(nèi)聯(lián)結(jié)線接頭的絕緣和防水處理.

四,堵塞

堵塞工作在完成裝藥工作后進行.堵塞長度與最小抵抗線,鉆孔直徑和爆區(qū)環(huán)境有關(guān).當(dāng)不允許有飛石時,堵塞長度取鉆孔直徑的30～35倍;允許有飛石時,取鉆孔直徑的20～25倍.堵塞材料可用泥土或鉆孔時排出的巖粉,但其中不得混有大于30mm的巖塊和土塊.

堵塞時,不得將雷管的腳線,導(dǎo)爆索或?qū)П芾眠^緊,以防被堵塞材料損壞.堵塞過程要不斷檢查起爆線路,防止因堵塞損壞起爆線路而引起瞎炮.

五,起爆網(wǎng)路與起爆

起爆網(wǎng)路有電爆網(wǎng)路,導(dǎo)爆索網(wǎng)路,導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路.其中導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路在鐵路系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛.

連接網(wǎng)路時應(yīng)注意以下安全問題:

①孔內(nèi)引出的導(dǎo)線或?qū)П艿纫粲幸欢ǖ母挥嚅L度,以防止因炸藥下沉而拉斷網(wǎng)路,在有水炮孔內(nèi)裝藥或使用散裝炸藥時尤其要注意.

②網(wǎng)路連接工作應(yīng)在堵塞結(jié)束,場地炸藥包裝袋等雜物清理干凈后再開始進行.接線應(yīng)有爆破員按操作規(guī)程進行.

③網(wǎng)路連接后要有專人警戒.

對于導(dǎo)爆索,導(dǎo)爆管非電爆破網(wǎng)路應(yīng)采用電雷管引爆.在一些爆區(qū)周圍環(huán)境較好,便于警戒和撤離,規(guī)模較小的深孔爆破中,現(xiàn)場也常采用火雷管引爆.多排炮孔時,為取得好的爆破效果,常采用毫秒電雷管進行微差爆破.

放映完畢,謝謝觀看!積極推廣中深孔爆破方法2005年7月1日《安全與健康》

一、全國和福建省非煤礦山安全現(xiàn)狀簡述

2004年，全國非煤礦山安全生產(chǎn)形勢總體穩(wěn)定，事故總起數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)同比均有所下降，但重大事故上升幅度較大。非煤礦山傷亡事故的主要原因之一就是集中在違反操作規(guī)程或勞動紀(jì)律、生產(chǎn)場所環(huán)境不良和安全設(shè)施缺少或有缺陷上，這三種原因造成的事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占2004年非煤礦山事故總起數(shù)和總死亡人數(shù)的74.6%和75.3%。這反映出了我國非煤礦山安全生產(chǎn)基礎(chǔ)工作還很薄弱，職工素質(zhì)低，安全意識差，建設(shè)項目安全設(shè)施“三同時”工作還沒有落到實處；二是多數(shù)企業(yè)自身的安全管理工作基礎(chǔ)薄弱，安全投入不足，職工教育培訓(xùn)不夠或流于形式，導(dǎo)致企業(yè)技術(shù)裝備水平普遍低下，開采技術(shù)含量低，部分企業(yè)不具備基本安全生產(chǎn)條件，多數(shù)從業(yè)者素質(zhì)低，安全意識差。

目前我省非煤礦山存在的突出問題：一是技術(shù)裝備水平普遍低下，小礦多，多數(shù)礦山技術(shù)手段落后，采礦方法不規(guī)范，設(shè)施設(shè)備簡陋，沒有嚴格的安全措施。二是超層越界開采，“礦中礦”、“樓上樓”的現(xiàn)象仍然存在，開采秩序混亂，埋下了事故隱患。三是火工材料的管理問題較大。不少企業(yè)沒有嚴格的火工材料管理制度。四是小礦山的排土場是重大的危險源，有的遇到大雨，極易發(fā)生潰壩事故。

因此國家安監(jiān)總局和我省安監(jiān)局提出今年工作重點之一就是積極推廣先進技術(shù)，鼓勵企業(yè)開展技術(shù)改造，提高企業(yè)技術(shù)水平，積極推廣露天采石場中深孔爆破技術(shù)，努力實現(xiàn)露天采石場規(guī)模化、規(guī)范化開采。

二、我省非煤露天礦山爆破方式

據(jù)統(tǒng)計，我省非煤礦山有5000多座，采用露天開采方式的礦山約占75%，其中：開采飾面用花崗巖的礦山有1300家，主要采用低威力炸藥(如黑火藥)預(yù)裂爆破方式，其余礦山絕大部分采用淺眼藥壺式爆破。對于采用淺眼藥壺式爆破作業(yè)的礦山，現(xiàn)場施工普遍存在少打眼、亂打眼、多裝藥、亂放炮的現(xiàn)象，造成的后果是炮眼利用率低，巖石碎塊拋擲遠，爆堆不集中，周邊超挖量大，成型質(zhì)量差，圍巖松動破壞嚴重，開采邊坡無法控制，爆破后開采工作面坡度大，甚至出現(xiàn)上部巖石無法下落，開采面出現(xiàn)掏采現(xiàn)象，工作坡面角出現(xiàn)負角等嚴重違反規(guī)程規(guī)范的現(xiàn)象。同時，采用淺眼藥壺式爆破作業(yè)，其鑿巖工具一般采用普通的氣腿式鑿巖機(如常用的7655型和YT-24型)，炮眼深度宜控制在2.5m以內(nèi)，因此開采高度應(yīng)控制在6m以下，且應(yīng)分層爆采。

三、中深孔爆破方法

露天淺孔爆破特指巖土開挖、二次破碎大塊時采用的炮孔直徑小于50mm、深度小于5m的爆破作業(yè)。深孔爆破就是炮孔孔徑大于75mm且深度在5m以上的采用延長藥包的一種爆破方法。而中深孔爆破方法是介于淺孔爆破與深孔爆破之間的以專用鉆鑿設(shè)備鉆孔作為炸藥包埋藏空間一種爆破方法，其直孔徑一般為50mm—350mm，孔深為5m—20m，以下簡要介紹目前在我省中小型露天礦山生產(chǎn)實踐中較為有效實用的中深孔爆破斜眼炮孔布置方式的基本參數(shù)。

孔徑d：決定于鉆鑿設(shè)備。中小型露天礦山可采用輕型支架式潛孔鉆機，其直孔徑一般為75mm—100mm；

孔深：一般為12m—15m；

炮孔排數(shù)：視最小工作平臺寬度，(3—6)排，一般取(4—5)排；

孔距a：指同一排炮孔中相鄰兩個炮孔的中心線間的距離。計算方式：可用底盤最小抵抗線W和鄰近系數(shù)m的乘積來計算，即a=m·W(單位：米)中深孔爆破a值經(jīng)驗取值為3m～7m；

排距b：相鄰兩排炮孔間的距離。按炮孔的布置方式有不同的計算方式。排間炮孔交錯呈等邊三角形布置時，計算方式：b=a·Sin60o=0.866a(單位：米)；排間炮孔平行布置時，計算方式：b=f·a，(單位：米)；f為排間系數(shù)，根據(jù)礦巖性質(zhì)，一般常取為0.45～0.75。

底盤最小抵抗線W的大小與炮孔直徑、裝藥直徑、炸藥威力、裝藥密度、巖石可爆性、要求破碎程度和階段高度有關(guān)。計算方式：W=(0.6～0.9)H；超鉆深度h：h=(0.15～0.35)W，巖石松軟、層理發(fā)育時，取小值，巖石堅硬時取大值。但應(yīng)注意超深也不能太大，否則會將底板或下一臺階的頂部破壞；

填塞長度：合理的填塞長度和良好的填塞質(zhì)量對炸藥爆炸能量的充分利用，爆破質(zhì)量和安全有很大的影響。填塞過短或不嚴密，容易造成巖塊飛散，產(chǎn)生沖天炮和出現(xiàn)根底，填塞過長又容易在孔口部分形成大塊。填塞長度一般為炮孔直徑的(15～30)倍。

炸藥單位消耗量q：一般硝銨炸藥，取(0.15～0.6)kg/m3，軟巖取小值，硬巖取大值；

炮孔裝藥量：影響其取值的因素較多，主要因素有：合理炸藥單位消耗量取值、巖石性質(zhì)和地質(zhì)條件、炸藥品種、裝藥結(jié)構(gòu)、氣候條件、爆破方法的選擇。

炮孔裝藥量計算公式為：Q=q·V=q·aWH，(單位：kg)；H為臺階高度。

以上計算為一般常用計算方法，在實際運用過程中應(yīng)根據(jù)礦山實際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以達到理想的爆破效果。

四、采用中深孔爆破方法的優(yōu)點

(1)符合國家和我省提倡的應(yīng)在非煤礦山開采過程中推廣先進技術(shù)的要求。

(2)在相同的鑿巖條件下，采用普通的氣腿式鑿巖機，同一根釬子鉆眼，每增加1m炮眼，其鉆眼速度就下降4%～10%，且隨著鉆眼深度的增加，鉆眼速度就下降得越快。特別當(dāng)炮眼深度超過3.0m時，由于釬子重量增加，使克服釬子彈性變形的沖擊功增大，排粉難度也增大；其次釬桿與眼壁間摩擦阻力增大，能量消耗增加；再者人工拔釬也相當(dāng)困難。而且，隨著鉆眼深度的增加，鉆眼速度的衰減加快，鉆鑿3.0m的炮眼時，其鉆眼速度僅有眼深0.5m時的40%左右。因此，使用普通氣腿式鑿巖機，炮眼深度宜控制在2.5m以內(nèi)。但如果采用中深孔爆破方法，由于其鑿巖工具是專用鉆鑿設(shè)備，孔深一般在5m—20m，因此其開采高度可以達到20m。

(3)比較符合我省非煤礦山開采現(xiàn)狀的要求。目前我省非煤露天山坡式開采的礦山，主要采用淺孔爆破，根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局頒發(fā)的《非煤礦礦山企業(yè)安全生產(chǎn)許可證實施辦法》(9號令)的要求，爆破時分層高度不應(yīng)超過6m，但目前我省非煤露天山坡式開采的礦山，其開采高度(工作面高度)絕大部分大于6m，一般都在10m～25m之間。因此，只要大力推廣中深孔爆破方法，我省非煤礦山開采現(xiàn)狀就可以在硬件上基本符合國家的要求。

(4)符合礦山業(yè)主的實際要求。2005年，隨著《安全生產(chǎn)許可證條例》的進一步落實，國務(wù)院、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局進一步加強安全生產(chǎn)工作，業(yè)主若要取得非煤礦礦山企業(yè)安全生產(chǎn)許可證，就必須投入較多的資金，對礦山進行較大程度的整改。但業(yè)主只要采用中深孔爆破方法，對鑿巖設(shè)備進行更新、爆破作業(yè)人員進行重新培訓(xùn)，使他們掌握新的開采技術(shù)，就可以以較小的資金投入，改變現(xiàn)狀，從而為順利取得安全生產(chǎn)許可證奠定了堅實的基礎(chǔ)。

(5)由于中深孔爆破的鉆孔和爆破作業(yè)是在平緩的臺階上進行，具有機械化程度高，一次爆落礦量大，爆破成本低，生產(chǎn)效率高，施工進度快，工作環(huán)境好，爆破時對開采邊坡的影響比大炮小、采礦作業(yè)安全等優(yōu)點，從長期來看，可以降低開采成本，提高成為作業(yè)安全，因此，中深孔爆破應(yīng)可以成為我省非煤露天礦山的主要爆破方法。

(6)中深孔爆破開采技術(shù)是一種自上而下的作業(yè)方式，作業(yè)人員可在寬廣的平臺上作業(yè)，產(chǎn)生的遠距離飛石和震動較少，減少礦山企業(yè)的每月爆破次數(shù)，從而改善礦山作業(yè)條件。在我省，由于受市場價值的牽制，很多礦山都在城鎮(zhèn)周圍，距離城鎮(zhèn)在20km左右，而且周邊環(huán)境復(fù)雜，有重要的建(構(gòu))筑物，如國防工程、水利設(shè)施、鐵路、公路、學(xué)校、居民區(qū)、工廠、高壓輸電線、重要廣播線路、重要自然保護區(qū)、重要風(fēng)景區(qū)、歷史文物和名勝古跡等，采用中深孔爆破方法，可以有效的降低因開采活動對周邊環(huán)境的影響，緩解礦主與當(dāng)?shù)鼐用竦拿堋?/p>

(7)采用中深孔爆破方法，由于一次爆破石方量大，因而每月爆破次數(shù)少，同時爆破作業(yè)時爆破噪聲和震動也比較小。因此，采用中深孔爆破作業(yè)方式，可以提高了安全系數(shù)，增強安全性，同時也可以解決礦山爆破作業(yè)過程中，震動大、飛石多、爆破次數(shù)多等等這些都是一直困擾民用爆破物品的難題。

(8)在使用相同炸藥量的情況下，大大提高了碎石產(chǎn)出量，并可以提高礦山產(chǎn)量，增加了爆破方量，從長期來看，有利于降低投資者的開采成本，提高經(jīng)濟效益。

五、結(jié)論

在我省，露天邊坡開采(碎石型)采用中深孔爆破方法，符合我省非煤礦山開采現(xiàn)