【礦業(yè)實務(wù)】顧士東 教材精講班課件 25-第一篇-第5章-5.2.3-露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用

5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用2024增加多，近5頁，四項內(nèi)容，很少考，熟悉為主1.露天深孔臺階爆破設(shè)計；2.露天深孔臺階爆破施工3.露天淺孔臺階爆破設(shè)計4.露天淺孔臺階爆破施工深孔爆破是指孔徑大于50mm,深度大于5m的鉆孔，深孔爆破一次爆破炸藥量比較大，一般為幾十噸。淺孔爆破是指炸藥裝入直徑50mm以下,深度小于5m的炮眼中進行爆破的一種方法。一次爆破炸藥量小，主要用于小型露天礦生產(chǎn)爆破、大型露天礦二次爆破破碎大塊。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用知識點一、露天深孔臺階爆破設(shè)計1）一般要求2）鉆孔形式和布孔方式鉆孔形式一般分為垂直深孔和傾斜深孔兩種布孔方式通?？煞譃閱闻挪伎缀投嗯挪伎變煞N。經(jīng)驗表明，采用單排鉆孔能取得良好的爆破效果和較高的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。多排鉆孔滿足機械作業(yè)、需要爆破的土方量大，而臺階工作面又短的情況下，常采用多排鉆孔爆破方式，這時應(yīng)采用分段起爆或毫秒延時爆破法才能保證爆破效果。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用3）爆破參數(shù)（1）臺階高度：臺階高度不宜過高，以10～15m為宜。（2）超鉆深度與孔深：超深的大小與臺階高度、坡面角度、底盤抵抗線以及巖石的堅固性系數(shù)等有關(guān)。一般情況下臺階高度越大，坡面角度越小，底盤抵抗線越大，巖石越堅硬，則需要的超鉆深度越大。（3）鉆孔直徑：由鉆頭直徑和擴大孔徑程度來確定。（4）底盤抵抗線：通過三種方式確定：（1）按照深孔鉆機安全作業(yè)的要求確定；（2）按炮孔直徑、裝藥密度、炮孔密集系數(shù)和每個炮孔裝藥量等確定；（3）根據(jù)爆破實踐經(jīng)驗確定5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用（5）炮孔間距和排距：由底盤抵抗線和炮孔密集系數(shù)決定，炮孔排距與孔網(wǎng)布置和起爆順序有關(guān)，采用等邊三角形布孔時，一般為炮孔間距的0.866倍。（6）臺階坡面角：坡面角通常與巖石性質(zhì)以及鉆孔排數(shù)和爆破方法有關(guān)。（7）單位炸藥消耗量：應(yīng)根據(jù)巖石的堅固性、炸藥種類、施工技術(shù)和自由面數(shù)量等綜合因素來確定。（8）裝藥長度與堵塞長度：一般，有效堵塞長度值應(yīng)大于底盤抵抗線值。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用4）裝藥結(jié)構(gòu)露天深孔臺階爆破的裝藥結(jié)構(gòu)有：連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)、間隔裝藥結(jié)構(gòu)、混合裝藥結(jié)構(gòu)和底部空氣墊層裝藥結(jié)構(gòu)等。（1）連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu):操作簡便，便于機械化裝藥；出現(xiàn)“根底”（2）間隔裝藥結(jié)構(gòu):在整個藥柱間用空氣層分開，實質(zhì)上是一種非連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。（3）混合裝藥結(jié)構(gòu)：在深孔底部或堅硬巖層部位裝高威力的炸藥，而在炮孔上部裝普通硝銨炸藥或銨油炸藥，構(gòu)成混合裝藥結(jié)構(gòu)。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用（4）底部空氣墊層裝藥結(jié)構(gòu)實質(zhì)是利用炸藥在空氣墊層中激起的空氣沖擊波對孔底巖石的強大沖擊壓縮作用，使巖石破碎。同時由于孔底空氣墊層的存在，使得藥柱重心上移，炸藥沿臺階高度的分布趨于合理，有利于提高爆破質(zhì)量。與空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)相比，底部空氣墊層裝藥結(jié)構(gòu)較方便于機械化裝藥。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用5）起爆順序（1）排間順序起爆可分為兩種方式。一種是各排炮孔依次從自由面開始向后排起爆，另一種起爆順序是先從中間一排深孔起爆，形成一楔形溝，創(chuàng)造新自由面，然后槽溝兩側(cè)深孔按排依次爆破。（2）波浪式起爆：加強巖塊碰撞和擠壓（3）楔形起爆：爆區(qū)第一排中間1～2深孔先起爆，形成一楔形空間，然后兩側(cè)深孔按順序向楔形空間爆破。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用（4）斜線起爆：特點是炮孔爆破方向朝臺階的側(cè)向，同一時間起爆的深孔聯(lián)線與臺階眉線斜交成一角度（一般為45度）。這一起爆順序的優(yōu)點是爆堆寬度小，實際最小抵抗線小，同時爆破的深孔之間實際距離增大，有利于改善破碎塊度，爆破網(wǎng)路聯(lián)結(jié)比較簡便，在多排爆破中得到較廣泛的應(yīng)用。習(xí)題演練真題：關(guān)于露天深孔臺階爆破超鉆深度的說法，正確的是（）A.坡面角越大，超鉆深度越大B.臺階高度越大，超鉆深度越大C.底盤抵抗線越小，超鉆深度越大D.巖石堅固性系數(shù)越小，超鉆深度越大答案：B解析：一般情況下臺階高度越大，坡面角度越小，底盤抵抗線越大，巖石越堅硬，則需要的超鉆深度越大。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用知識點二、露天深孔臺階爆破施工1）施工總體布置和平整臺階2）布置鉆孔3）鉆孔檢查：在鉆孔鑿?fù)旰蠛捅蒲b藥前各檢查一次，可用測繩錘測深。4）鉆孔排水5）裝藥、堵塞和爆破：常用微差電雷管起爆；采用分段裝藥時，最好上段先爆，利用導(dǎo)爆索引爆下面分段。深孔裝藥結(jié)構(gòu)常采用綜合裝藥法，即孔底用威力大、爆速高的炸藥，上部用威力低的炸藥5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用6）爆后檢查：爆后應(yīng)超過15min,方準(zhǔn)檢查人員進入爆區(qū)。7）大塊巖石處理方法如用淺孔爆破法或裸露爆破法進行二次破碎；電破碎法、機械沖擊法或高頻磁能破碎法；拖拉與綁吊法等。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用知識點三、露天淺孔臺階爆破設(shè)計1）鉆孔形式和布孔方式布孔方式可分為單排孔和多排孔兩種。一次爆破量較少時，用單排孔；一次爆破量較大時，則要布置多排孔。多排孔的排列可以是平行的，也可以是交錯的。2）爆破參數(shù)（1）炮孔直徑：多為36～42mm,裝藥直徑為32mm或35mm。（2）炮孔深度和超深：炮孔深度是臺階高度和超深之和。超深一般取臺階高度的10%-15%5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用（3）底盤抵抗線：底盤抵抗線取為臺階高度的0.4～1.0倍。（4）炮孔間距和排距炮孔間距取為底盤抵抗線的1.0～2.0倍，或者炮孔深度的0.5～1.0倍。炮孔排距一般為炮孔間距的0.8～1.0倍。（5）單位炸藥消耗量：比深孔臺階爆破應(yīng)大一些。5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用知識點四、露天淺孔臺階爆破1）鉆孔：淺孔爆破時一般使用手持式鑿巖機，鉆孔直徑為28～45mm，鉆孔深度可達2～5m。2）裝藥：裝藥前，應(yīng)設(shè)法清除孔內(nèi)的巖渣和水分；裝藥深度一般不超過孔深的2/3。3）填塞:炮孔剩余的長度應(yīng)用堵填材料全部堵填。堵填材料一般用砂或稍微潮濕的黏土等，4）聯(lián)線起爆:聯(lián)接后要全面檢查5.2.3露天礦山爆破技術(shù)及其應(yīng)用5）爆后檢查:淺孔臺階爆破，爆后應(yīng)超過5min，方準(zhǔn)許檢查人員進入爆破作業(yè)地點；如不能確認有無盲炮，應(yīng)經(jīng)15min后才能進入爆區(qū)檢查。習(xí)題演練模擬題1：露天淺孔爆破時，超深一般為（）。A.臺階高度的5%～10%B.臺階高度的10%～15%C.臺階高度的15%～20%D.臺階高度的20%～25%答案:B習(xí)題演練模擬題2：露天深孔臺階爆破時，必須采用能保證良好爆破效果的堵塞長度。一般，有效堵塞長度值應(yīng)（）底盤抵抗線值。A.等于B.小于C.大于D.根據(jù)經(jīng)驗確定答案：C習(xí)題演練模擬題3：露天深孔爆破時，爆破后（）檢查人員才能進入爆區(qū)檢查。A.至少5minB.至少10minC.至少15minD.至少30min答案：C5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)1.巷道淺眼爆破時，較多地采用斜眼掏槽，主要包括單向、楔形和錐形掏槽；巷道中深孔爆破時，斜眼掏槽的應(yīng)用受到了巷道斷面寬度的限制，多采用直眼掏槽。直眼掏槽形式有多種，較為常見的有角柱掏槽、菱形掏槽、五星掏槽和螺旋掏槽等立井井筒施工中，炮眼采用同心圓布置。在均勻巖層中，掏槽眼可布置在井筒中心；急傾斜巖層，掏槽眼應(yīng)布置在靠井筒中心巖層傾斜的下方。

5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)2.炮眼布置的方法和原則①“抓兩頭、帶中間”。首先選擇適當(dāng)?shù)奶筒鄯绞胶吞筒畚恢?，其次是布置好周邊眼，最后根?jù)斷面大小布置崩落眼。②掏槽眼的位置：立井均勻巖層可布置在井筒中心，急傾斜巖層布置在靠井中心巖層傾斜的下方；巷道鑿巖爆破中，通常布置在斷面的中央偏下。③周邊眼：一般布置在斷面輪廓線上。各炮眼要相互平行，眼底落在同一平面上。為保證爆破后在巷道底板不留“根底”,并為鋪軌創(chuàng)造條件，底眼眼底要超過底板輪廓線。

5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)3.炮孔直徑:采用氣腿式鑿巖機的情況下，炮眼直徑多采用42～45mm；在立井深孔爆破中，多采用50～55mm的炮眼直徑。最佳炮孔直徑，使井巷掘進所需鉆爆和裝巖總工時為最小。

4.炮孔深度:炮眼的深度與布置應(yīng)根據(jù)巖性、作業(yè)方式、鑿巖設(shè)備等加以確定，一般立井短段掘砌混合作業(yè)的眼深應(yīng)為3.0～5.0m；大段高單行作業(yè)或平行作業(yè)的眼深也可為3.0～5.0m或更深；淺眼多循環(huán)作業(yè)的眼深應(yīng)為1.2～2.0m。以掘進每米巷道成本最低時的炮孔深度為最優(yōu)炮孔深度。5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)5.單位炸藥消耗量：通過普氏公式計算或按單位耗藥量定額選取。

單位耗藥量確定后，每一循環(huán)所使用的裝藥量可按每循環(huán)掘進的巖石體積計算。掏槽眼爆破最困難，單眼分配最多；崩落眼單眼分配比掏槽眼少，但比周邊眼多。在周邊眼中，底眼分配藥量最多，幫眼次之，頂眼最少。6.正向起爆裝藥和反向起爆裝藥：反向裝藥：不僅能提高炮眼利用率，而且也能加強巖石的破碎，降低大塊率。在高瓦斯礦井采掘工作面采用毫秒爆破時，若采用反向起爆，必須制定安全技術(shù)措施。（正向裝藥安全性高）5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)7.光面爆破對鉆眼工作的要求：“平、直、齊、準(zhǔn)”，即：（1）周邊眼相互平行；

（2）各炮孔均垂直于工作面；（3）炮孔底部要落在同一平面上；（齊）（4）開孔位置要準(zhǔn)確，都位于巷道斷面輪廓線上，實際施工中偏斜一般不超過50。

5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)8.光面爆破參數(shù)周邊孔不耦合系數(shù)取2～5時，光爆效果最好；周邊孔間距一般為炮孔直徑的10～20倍；周邊孔的炮孔密集系數(shù)一般為0.8～1.0。按采用2號巖石硝銨炸藥計，周邊孔的炮孔單位長度裝藥量，在軟巖中一般為70～120g/m，中硬巖中為200～300g/m，硬巖中為300～350g/m。采用其他炸藥時，炮孔單位長度裝藥量應(yīng)根據(jù)炸藥的猛度和爆力進行換算周邊光爆炮眼應(yīng)當(dāng)用炮泥封實，且封泥長度不得小于0.3m。

5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)9.巷道起爆順序與起爆方法工作面上的炮眼應(yīng)按掏槽眼、輔助眼（崩落眼）、周邊眼（幫眼、頂眼、底眼）的先后順序起爆，以使先起爆炮眼所形成的槽腔作為后起爆炮眼的自由面。巖巷掘進一般采用發(fā)爆器起爆，所以雷管多采用串聯(lián)方式

10.立井起爆方法和時序井筒斷面較大，炮眼多，一般不用串聯(lián)，而用并聯(lián)或串并聯(lián)的連線方式。一般采用地面的220V或380V的交流電源起爆爆破時，由里向外逐圈分次起爆，間隔時間一般為25～50ms。有沼氣工作面，總起爆間隔時間不得超過130ms。5.2鑿巖爆破技術(shù)小結(jié)11.露天淺孔臺階爆破爆破參數(shù)（1）臺階高度：臺階高度不宜過高，以10～15m為宜。（2）超鉆深度與孔深：一般臺階高度越大，坡面角度越小，底盤抵抗線越大，巖石越堅硬，則需要的超鉆深度越大。（3）鉆孔直徑：由鉆頭直徑和擴大孔徑程度來確定。（5）炮孔間距和排距：底盤抵抗線和炮孔密集系數(shù)決定（6）臺階坡面角：坡面角通常與巖石性質(zhì)以及鉆孔排數(shù)和爆破方法有關(guān)。（8