鑿巖爆破之炮眼爆破和深孔爆破

第九講炮眼爆破和深孔爆破礦山的井巷掘進(jìn)隧道掘進(jìn)地下各類硐室一、掘進(jìn)爆破的用途鉆孔方向與掘進(jìn)方向相同，與自由面垂直爆破條件不好，炸藥單耗高進(jìn)尺指標(biāo)要求高勞動(dòng)強(qiáng)度高二、掘進(jìn)爆破的特點(diǎn)掏槽孔輔助孔周邊孔掏槽孔輔助孔周邊孔掘進(jìn)爆破的炮孔布置三、掘進(jìn)爆破炮孔類型掏槽孔最先起爆，為后爆孔提供自由面，要求最高，決定了本次進(jìn)尺的效率。輔助孔爆破掏槽孔和周邊孔之間的大部分巖石周邊孔最后起爆，保證井巷的外輪廓四、掏槽方式1、單向掏槽斷面上有裂隙、層理或軟夾層時(shí)用先把容易爆破的部分掏出來(lái)，作為自由面，然后以此為補(bǔ)償空間爆破其它巖石兩邊炮孔均相向傾斜，提供向自由面方向的分力爆破后形成棱錐形空間2、楔形掏槽四周的孔均向中心傾斜，使爆炸力有向自由面方向的分力爆破后形成圓錐或棱錐形空間3、錐形掏槽4、空孔掏槽所有孔都是直孔，中間孔不裝藥，作為其它孔的補(bǔ)償空間中間孔可以采用大直徑炮孔空孔裝藥孔5、扇形掏槽巷道炮孔掏槽小結(jié)沒(méi)有固定格式，只要最初的孔能將部分巖石炸出來(lái)，為后續(xù)炮孔提供自由補(bǔ)償空間就行掏好槽以后的炮孔爆破效率才能高要靈活利用特定的巖石表面情況五、其它孔1、周邊孔周邊孔的作用是保證巷道的輪廓周邊孔一般都稍向外斜，不可能打在輪廓邊上周邊輪廓的關(guān)鍵部位都要有孔，如四角，拐彎處周邊孔密，輪廓形狀好2、輔助孔在掏槽孔爆破后，將中間部分巖石爆破下來(lái)沒(méi)有高要求，不要給周邊孔留下太多的爆破量。六、小結(jié)掘進(jìn)爆破的關(guān)鍵是掏槽孔后爆的炮孔爆破深度一般不會(huì)超過(guò)掏槽孔周邊孔的定位準(zhǔn)確性要高，要不然巷道的輪廓就不平整對(duì)輔助孔要求不高，只要能保證將周邊孔和掏槽孔之間的巖石爆破下來(lái)就行掘進(jìn)爆破是一種非常講效率的工藝，可比性較強(qiáng)深孔爆破特點(diǎn)炮孔深度大，一般在6米以上分為露天深孔和地下深孔爆破一、地下深孔爆破特點(diǎn)：地下鑿巖條件有限，鉆孔要在巷道或峒室里進(jìn)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點(diǎn)炮孔成排布置，同排炮孔相互平行排間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塊度均勻，效果好掘進(jìn)工程量大，每打一個(gè)炮孔鉆機(jī)都得換位置適合于大孔徑炮孔爆破應(yīng)用在VCR等大孔徑采礦方法中常用扇形深孔特點(diǎn)鉆機(jī)在鑿巖巷道內(nèi)鑿巖一排炮孔成扇面，垂直于巷道斷面一個(gè)鉆孔位鑿一排炮孔有水平和垂直扇形炮孔效果同排炮孔深度不同，孔口與孔底間距不同爆破塊度不均勻炮孔利用率底，孔口密，不能全裝藥應(yīng)用在無(wú)底柱崩落法和分段法等采礦方法中大量應(yīng)用垂直扇形深孔用得較多束狀炮孔特點(diǎn)炮孔成束狀、傘狀，在各個(gè)方向都成扇形由扇形演變而來(lái)鉆機(jī)不用移位就可以鑿大量炮孔孔口密度很大，利用率低效果爆破效果最差，塊度不均勻應(yīng)用在礦柱回采、處理懸頂時(shí)可用正式采礦一般不用礦柱回收束狀炮孔2、爆破參數(shù)孔徑d取決于鑿巖設(shè)備、炸藥和巖石性質(zhì)淺孔鑿巖機(jī)直徑不超過(guò)42mm重型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)接桿式鑿巖時(shí)d=55~65mm潛孔鉆鑿巖時(shí)d=80~110mm牙輪鉆鑿巖時(shí)d=165~200mm孔徑影響每米炮孔崩礦量炸藥消耗量（單耗）鑿巖速度：孔徑大，鑿巖速度低生產(chǎn)效率:孔徑大，每米崩礦量大，效率高爆破質(zhì)量-孔徑大，孔稀，大塊多小孔徑爆破塊度均勻，但效率低孔深取決于鑿巖設(shè)備淺孔手持或氣腿式鑿巖機(jī)孔深一般不超過(guò)6米鑿巖臺(tái)車導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)孔深不超過(guò)8米，YG-40導(dǎo)軌式重型鑿巖機(jī)（YG-80，YGZ-90）孔深10—15mm潛孔鉆（YQ-100)和牙輪鉆孔深原理上不受限制，實(shí)際中不超過(guò)50米，太深了孔偏離太大，尤其是水平深孔孔深影響孔深大——需要的鑿巖硐室或巷道越少，采準(zhǔn)量少，作業(yè)條件好孔深小——鑿巖質(zhì)量好，爆破塊度均勻一般孔深不要超過(guò)：扇形深孔10-15米水平平行深孔不超過(guò)一個(gè)礦塊的長(zhǎng)度（50-60米），一般取礦塊長(zhǎng)度一半（25米)垂直深孔不超過(guò)礦塊的高度（50-60米），下向可以大些，上向應(yīng)該小些最小抵抗線W確定原則：需要炸藥量度=能裝入的藥量炮孔中能裝入的炸藥量Q1=πd2LΔτ L--孔深

Δ--裝藥密度（kg/dm3)

τ–炮孔裝藥系數(shù)0.7-0.8炮孔需要裝入的炸藥量Q2=WaLq W--最小抵抗線

a--孔間距

q--單耗讓Q1=Q2得到W=sqr(7.85Δτ/(mq))m---炮孔密集系數(shù)=a/W通常采用寬孔距，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，不等最小抵抗線W也可以通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算方法堅(jiān)硬巖石W=（25~30）d中等巖石W=（30~35）d較軟巖石W=（35~40）d實(shí)用方法試驗(yàn)方法滿足塊度要求條件下，盡量取大值注意：扇形深孔的孔口距按裝藥部位算孔間距a

平行炮孔孔間距就是兩孔的軸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藥長(zhǎng)的向短的畫(huà)垂線的長(zhǎng)度用孔底距控制爆破的塊度，不能太大用孔口距控制裝藥量，太多易產(chǎn)生粉礦對(duì)于扇形炮孔的孔底距a0常取

a0=(1.1~1.5)W如下圖所示a0a1扇形炮孔的孔間距示意圖孔網(wǎng)參數(shù)討論地下深孔爆破時(shí)盡量不要產(chǎn)生大塊，因?yàn)楸葡聛?lái)的礦石要通過(guò)漏斗、溜井，并經(jīng)裝運(yùn)設(shè)備運(yùn)出，一旦產(chǎn)生大塊，就可能在其中某一環(huán)節(jié)卡住，給生產(chǎn)帶來(lái)麻煩，所以要求爆破參數(shù)要合理，塊度小而且均勻目前的發(fā)展趨勢(shì)是小抵抗線，大孔間距a≈(1.5～3.5)W單位炸藥消耗量q炸藥的多少取決于炸藥性能、礦巖性能和裝藥條件。炸藥少了爆破達(dá)不到效果，地下礦會(huì)帶來(lái)很多麻煩，有時(shí)是重大事故炸藥多了不僅成本高、粉礦多，而且會(huì)對(duì)采準(zhǔn)工程和相鄰炮孔產(chǎn)生破壞裝藥量計(jì)算：Q=qV扇形炮孔：Q=qWS露天深孔爆破1、簡(jiǎn)介是露天采礦的主要方式主要以臺(tái)階式爆破孔徑：80~310mm孔深：10~20m相應(yīng)的參數(shù)比地下深孔爆破都大每次爆破量大：幾十噸至幾百噸爆破效率高，塊度也大受天氣影響2、露天臺(tái)階爆破參數(shù)

H—臺(tái)階高度

h—超深

d—孔徑

Wd—底盤(pán)抵抗線

W—抵抗線

c—安全距離

l—最大填塞長(zhǎng)度

a—孔間距

b—排間距

β-坡面角βYZ-35YZ-553、爆破參數(shù)確定原則炮孔直徑d大直徑炮孔每米爆破量大，生產(chǎn)效率高，單位炸藥消耗量小，鉆孔數(shù)量少一般為：80~310mm潛孔鉆機(jī)：80~200mm牙輪鉆機(jī)：250~420mm，常用250~310mm孔徑要與后續(xù)工藝相匹配大孔徑爆破塊度大，鏟裝運(yùn)設(shè)備要配套造價(jià)高可選余地不大底盤(pán)抵抗線Wd最重要的參數(shù)，最小抵抗線很少用Wd=c+HtgβHtgα——臺(tái)階坡面是斜的，至少要后退這么多才到坡頂線c—

安全距離，一般2.5~3.0m，與鉆機(jī)大小有關(guān)一般?。?.6~0.9）倍臺(tái)階高度（H）與鉆孔直徑有關(guān)，孔徑大取大值我國(guó)金屬礦山常按下表取值爆破方式炮孔直徑mm底盤(pán)抵抗線mm清碴爆破2006~102507~1231011~13壓碴爆破2004.5~7.52505~113107~12底盤(pán)抵抗線取值范圍孔間距第一排的排間距已定，根據(jù)炸藥單耗和每孔最大裝藥量就能確定該孔的爆破礦巖量，除以底盤(pán)抵抗線就是孔間距（注：這里將斜面當(dāng)直面算），以保證第一排爆破效果a=(0.5~0.6)Lq`/（qHWd）L—孔深q`—每米炮孔裝藥量，q—炸藥單耗H—臺(tái)階高度Wd—底盤(pán)抵抗線炮孔密集系數(shù)m=a/Wda—孔間距炮孔密集系數(shù)通常大于1，有繼續(xù)增大的趨勢(shì)一般前排密集系數(shù)小，后排密集系數(shù)大，大型露天礦常取相同值后排參數(shù)孔間距比前排大排間距比前排小超深h為了保證孔底爆破效果，希望在孔底多裝藥，額外在孔底加超深，達(dá)到多裝藥目的超深大了藥量沒(méi)變，藥的重心下移，下部過(guò)度破碎，使下水平頂部破碎，而且上部爆破效果不好超深小了底部可能留根底，后續(xù)工藝鏟裝困難，有時(shí)需要二次破碎超深確定方法h=(10~15)dmH=(0.15~0.35)Wdm根底和大塊是露天礦的主要矛盾超深大了，鉆孔量增加，上部大塊，下水平頂部破碎，產(chǎn)生大塊超深小了，底部留要底，給后續(xù)鏟裝工藝帶來(lái)困難合理確定露天礦超深是主要爆破技術(shù)工作之一只要能滿足不留根底，盡量減小超深充填高度充填的作用增加炸藥爆炸的有效作用時(shí)間調(diào)節(jié)炮孔中爆炸氣體的壓力以提高炸藥的能量利用率減少飛石，減小空氣沖擊波和爆破噪音充填長(zhǎng)度以炮孔直徑算

(20~30)d以底盤(pán)抵抗線算(0.5~0.75)Wd按爆堆集中要求(0.8~1.0)Wd炮孔裝藥量炮孔承擔(dān)的爆破量所需的藥量Q1=qWdaH炮孔能裝下的藥量Q2=q`(L–l)q`—每米炮孔裝藥量炮孔能裝下的藥量要不小于需要的藥量Q2>Q1后排藥量適當(dāng)比前排大些，因?yàn)榍懊嬗斜葡碌膸r堆，約為前排孔藥量的1.1~1.3倍4、斜孔和變徑炮孔由于超深的作用，使得炸藥重心下移，容易使下臺(tái)階提前遭到破壞，為了減少超深或不用超深，采用斜孔或變徑炮孔斜孔：炮孔與臺(tái)階坡面角相等，可以減少超深，還不會(huì)留下根低變徑炮孔：由于下部孔徑大，可以裝更多的藥，可以減少超深5、深孔布置方式和起爆順序露天深孔爆破爆破量大，很少單排孔爆破多排深孔爆破的布孔方式單排孔爆破不存在此問(wèn)題三種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順序起爆從臺(tái)階邊上第一排孔起爆，逐排向后起爆爆堆較散，碰撞作用差常用波浪式起爆楔形起爆斜線起爆順序起爆示意圖波浪式起爆示意圖楔形起爆示意圖斜線起爆示意圖周邊孔預(yù)裂起