文档内容
5.2.3 露天矿山爆破技术及其应用
近5页，四项内容，很少考，熟悉为主
1.露天深孔台阶爆破设计；
2.露天深孔台阶爆破施工
3.露天浅孔台阶爆破设计
4.露天浅孔台阶爆破施工
深孔爆破是指孔径大于50mm，深度大于5m的钻孔，深孔爆破一次爆破炸药量比较大，一般为几十吨。
浅孔爆破是指炸药装入直径50mm以下，深度小于5m的炮眼中进行爆破的一种方法。一次爆破炸药量小，主要用
于小型露天矿生产爆破、大型露天矿二次爆破破碎大块。
考点一、露天深孔台阶爆破设计
1）一般要求
2）钻孔形式和布孔方式
钻孔形式一般分为垂直深孔和倾斜深孔两种
布孔方式通常可分为单排布孔和多排布孔两种。
经验表明，采用单排钻孔能取得良好的爆破效果和较高的技术经济指标。多排钻孔满足机械作业、需要爆破的
土方量大，而台阶工作面又短的情况下，常采用多排钻孔爆破方式，这时应采用分段起爆或毫秒延时爆破法才
能保证爆破效果。
3）爆破参数
（1）台阶高度：台阶高度不宜过高，以10～15m为宜。
（2）超钻深度与孔深：超深的大小与台阶高度、坡面角度、底盘抵抗线以及岩石的坚固性系数等有关。一般情
况下台阶高度越大，坡面角度越小，底盘抵抗线越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度越大。
（3）钻孔直径：由钻头直径和扩大孔径程度来确定。
（4）底盘抵抗线：通过三种方式确定：（1）按照深孔钻机安全作业的要求确定；（2）按炮孔直径、装药密
度、炮孔密集系数和每个炮孔装药量等确定；（3）根据爆破实践经验确定
（5）炮孔间距和排距：由底盘抵抗线和炮孔密集系数决定，炮孔排距与孔网布置和起爆顺序有关，采用等边三
角形布孔时，一般为炮孔间距的0.866倍。
（6）台阶坡面角：坡面角通常与岩石性质以及钻孔排数和爆破方法有关。
（7）单位炸药消耗量：应根据岩石的坚固性、炸药种类、施工技术和自由面数量等综合因素来确定。
（8）装药长度与堵塞长度：一般，有效堵塞长度值应大于底盘抵抗线值。
4）装药结构
露天深孔台阶爆破的装药结构有：连续装药结构、间隔装药结构、混合装药结构和底部空气垫层装药结构等。
（1）连续装药结构：操作简便，便于机械化装药；出现“根底”
（2）间隔装药结构：在整个药柱间用空气层分开，实质上是一种非连续装药结构。（3）混合装药结构：在深孔底部或坚硬岩层部位装高威力的炸药，而在炮孔上部装普通硝铵炸药或铵油炸药，
构成混合装药结构。
（4）底部空气垫层装药结构
实质是利用炸药在空气垫层中激起的空气冲击波对孔底岩石的强大冲击压缩作用，使岩石破碎。同时由于孔底
空气垫层的存在，使得药柱重心上移，炸药沿台阶高度的分布趋于合理，有利于提高爆破质量。
与空气间隔装药结构相比，底部空气垫层装药结构较方便于机械化装药。
5）起爆顺序
（1）排间顺序起爆
可分为两种方式。一种是各排炮孔依次从自由面开始向后排起爆，另一种起爆顺序是先从中间一排深孔起爆，
形成一楔形沟，创造新自由面，然后槽沟两侧深孔按排依次爆破。
（2）波浪式起爆：加强岩块碰撞和挤压
（3）楔形起爆：爆区第一排中间1～2深孔先起爆，形成一楔形空间，然后两侧深孔按顺序向楔形空间爆破。
（4）斜线起爆：特点是炮孔爆破方向朝台阶的侧向，同一时间起爆的深孔联线与台阶眉线斜交成一角度（一般
为45度）。这一起爆顺序的优点是爆堆宽度小，实际最小抵抗线小，同时爆破的深孔之间实际距离增大，有利
于改善破碎块度，爆破网路联结比较简便，在多排爆破中得到较广泛的应用。
习题演练
真题：关于露天深孔台阶爆破超钻深度的说法，正确的是（ ）
A.坡面角越大，超钻深度越大
B.台阶高度越大，超钻深度越大
C.底盘抵抗线越小，超钻深度越大
D.岩石坚固性系数越小，超钻深度越大
答案：B
解析：一般情况下台阶高度越大，坡面角度越小，底盘抵抗线越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度越大。
考点二、露天深孔台阶爆破施工
1）施工总体布置和平整台阶
2）布置钻孔
3）钻孔检查：在钻孔凿完后和爆破装药前各检查一次，可用测绳锤测深。
4）钻孔排水
5）装药、堵塞和爆破：常用微差电雷管起爆；采用分段装药时，最好上段先爆，利用导爆索引爆下面分段。深
孔装药结构常采用综合装药法，即孔底用威力大、爆速高的炸药，上部用威力低的炸药
6）爆后检查：爆后应超过15min，方准检查人员进入爆区。7）大块岩石处理方法
如用浅孔爆破法或裸露爆破法进行二次破碎；电破碎法、机械冲击法或高频磁能破碎法；拖拉与绑吊法等。
考点三、露天浅孔台阶爆破设计
1）钻孔形式和布孔方式
布孔方式可分为单排孔和多排孔两种。一次爆破量较少时，用单排孔；一次爆破量较大时，则要布置多排孔。
多排孔的排列可以是平行的，也可以是交错的。
2）爆破参数
（1）炮孔直径：多为36～42mm，装药直径为32mm或35mm。
（2）炮孔深度和超深：炮孔深度是台阶高度和超深之和。超深一般取台阶高度的10%-15%
（3）底盘抵抗线：底盘抵抗线取为台阶高度的0.4～1.0倍。
（4）炮孔间距和排距
炮孔间距取为底盘抵抗线的1.0～2.0倍，或者炮孔深度的0.5～1.0倍。
炮孔排距一般为炮孔间距的0.8～1.0倍。
（5）单位炸药消耗量：比深孔台阶爆破应大一些。
考点四、露天浅孔台阶爆破施工
1）钻孔： 浅孔爆破时一般使用手持式凿岩机，钻孔直径为28～ 45mm，钻孔深度可达2～5m。
2）装药：装药前，应设法清除孔内的岩渣和水分；装药深度一般不超过孔深的2/3。
3）填塞： 炮孔剩余的长度应用堵填材料全部堵填。堵填材料一般用砂或稍微潮湿的黏土等，
4）联线起爆： 联接后要全面检查
5）爆后检查： 浅孔台阶爆破，爆后应超过5min，方准许检查人员进入爆破作业地点；如不能确认有无盲炮，
应经15min后才能进入爆区检查。
模拟题1：露天浅孔爆破时，超深一般为（ ）。
A.台阶高度的 5%～10%
B.台阶高度的 10%～15%
C.台阶高度的 15%～20%
D.台阶高度的 20%～25%
答案：B
模拟题2：露天深孔台阶爆破时，必须采用能保证良好爆破效果的堵塞长度。一般有效堵塞长度值应（ ）底盘
抵抗线值。
A.等于
B.小于
C.大于D.根据经验确定
答案：C
模拟题3：露天深孔爆破时，爆破后（ ）检查人员才能进入爆区检查。
A.至少 5min
B.至少 10min
C.至少 15min
D.至少 30min
答案 ：C
5.2 凿岩爆破技术小结
1.巷道浅眼爆破时，较多地采用斜眼掏槽，主要包括单向、楔形和锥形掏槽；
巷道中深孔爆破时，斜眼掏槽的应用受到了巷道断面宽度的限制，多采用直眼掏槽。直眼掏槽形式有多种，较
为常见的有角柱掏槽、菱形掏槽、五星掏槽和螺旋掏槽等
立井井筒施工中，炮眼采用同心圆布置。
在均匀岩层中，掏槽眼可布置在井筒中心；
急倾斜岩层，掏槽眼应布置在靠井筒中心岩层倾斜的下方。
2.炮眼布置的方法和原则
①“抓两头、带中间”。首先选择适当的掏槽方式和掏槽位置，其次是布置好周边眼，最后根据断面大小布置
崩落眼。
②掏槽眼的位置：立井均匀岩层可布置在井筒中心，急倾斜岩层布置在靠井中心岩层倾斜的下方；巷道凿岩爆
破中，通常布置在断面的中央偏下。
③周边眼：一般布置在断面轮廓线上。各炮眼要相互平行，眼底落在同一平面上。为保证爆破后在巷道底板不
留“根底”，并为铺轨创造条件，底眼眼底要超过底板轮廓线。
3.炮孔直径：采用气腿式凿岩机的情况下，炮眼直径多采用42～45mm；
在立井深孔爆破中，多采用50～55mm的炮眼直径。
最佳炮孔直径，使井巷掘进所需钻爆和装岩总工时为最小。
4.炮孔深度： 炮眼的深度与布置应根据岩性、作业方式、凿岩设备等加以确定，一般立井短段掘砌混合作业的
眼深应为3.0～5.0m；大段高单行作业或平行作业的眼深也可为3.0～5.0m或更深；浅眼多循环作业的眼深应为
1.2～2.0m。
以掘进每米巷道成本最低时的炮孔深度为最优炮孔深度。
5.单位炸药消耗量：通过普氏公式计算或按单位耗药量定额选取。 单位耗药量确定后，每一循环所使用的装药
量可按每循环掘进的岩石体积计算。掏槽眼爆破最困难，单眼分配最多；崩落眼单眼分配比掏槽眼少，但比周边眼多。在周边眼中，底眼分配药量最多，帮眼次之，顶眼最少。
6.正向起爆装药和反向起爆装药：反向装药：不仅能提高炮眼利用率，而且也能加强岩石的破碎，降低大块
率。
在高瓦斯矿井采掘工作面采用毫秒爆破时，若采用反向起爆，必须制定安全技术措施。
7.光面爆破对钻眼工作的要求：“平、直、齐、准”，即：
（1）周边眼相互平行；
（2）各炮孔均垂直于工作面；
（3）炮孔底部要落在同一平面上；（齐）
（4）开孔位置要准确，都位于巷道断面轮廓线上，实际施工中偏斜一般不超过50。
8.光面爆破参数
周边孔不耦合系数取2～5时，光爆效果最好；周边孔间距一般为炮孔直径的10～20倍；周边孔的炮孔密集系数
一般为0.8～1.0。按采用2号岩石硝铵炸药计，周边孔的炮孔单位长度装药量，在软岩中一般为70～120g/m，中
硬岩中为200～300g/m，硬岩中为300～350g/m。采用其他炸药时，炮孔单位长度装药量应根据炸药的猛度和爆
力进行换算
周边光爆炮眼应当用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。
9.巷道起爆顺序与起爆方法
工作面上的炮眼应按掏槽眼、辅助眼（崩落眼）、周边眼（帮眼、顶眼、底眼）的先后顺序起爆，以使先起爆
炮眼所形成的槽腔作为后起爆炮眼的自由面。
岩巷掘进一般采用发爆器起爆，所以雷管多采用串联方式
10.立井起爆方法和时序
井筒断面较大，炮眼多，一般不用串联，而用并联或串并联的连线方式。一般采用地面的220V或380V的交流电
源起爆
爆破时，由里向外逐圈分次起爆，间隔时间一般为25～50ms。有沼气工作面，总起爆间隔时间不得超过130ms。
11.露天深孔台阶爆破爆破参数
（1）台阶高度：台阶高度不宜过高，以10～15m为宜。
（2）超钻深度与孔深：一般台阶高度越大，坡面角度越小，底盘抵抗线越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度
越大。
（3）钻孔直径：由钻头直径和扩大孔径程度来确定。
（5）炮孔间距和排距：底盘抵抗线和炮孔密集系数决定
（6）台阶坡面角：坡面角通常与岩石性质以及钻孔排数和爆破方法有关。
（8）装药长度与堵塞长度：一般，有效堵塞长度值应大于底盘抵抗线值。
12.露天浅孔台阶爆破参数
（1）炮孔直径：多为36～42mm，装药直径为32mm或35mm。
（2）炮孔深度和超深：炮孔深度是台阶高度和超深之和。超深一般取台阶高度的10%-15%（3）底盘抵抗线：取为台阶高度的0.4～1.0倍。
（4）炮孔间距和排距：炮孔间距取为底盘抵抗线的1.0～2.0倍，或者炮孔深度的0.5～1.0倍。
炮孔排距一般为炮孔间距的0.8～1.0倍。
