《露天深孔爆破》PPT课件.ppt

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1、主要内容,第十章 露天深孔爆破,10.1 露天深孔布置及爆破参数确定 10.2 多排孔微差爆破 10.3 多排孔微差挤压爆破10.4 预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破10.5 露天深孔爆破效果的评价,第一节 露天深孔布置及爆破参数的确定,台阶爆破是工作面以台阶形式推进的爆破方法。,台阶爆破（补充）,孔深大于5m的钻孔称为深孔。反之，则称为浅孔。,台阶要素（深孔布置）,Wd为前排钻孔的底盘抵抗线。是自炮孔中心至坡底线的最短距离；,L为钻孔深度,lc为装药长度,ld为堵塞长度；,h为超深,b为排距；,B为在台阶面上从钻孔中心至坡顶线的安全距离。,1、钻孔形式,露 天 深 孔 布 置H台阶高度；h超深；

2、Wd底盘抵抗线；ld堵塞长度；b排距,与垂直深孔相比，倾斜深孔有以下优点：1、抵抗线较小且均匀，矿岩破碎质量好，不产生或少产生根底。2、易于控制爆堆的高度，有利于提高采装效率。3、易于保持台阶坡面角和坡面的平整，减少突悬部分和裂缝。4、穿孔设备和台阶坡顶线之间的距离较大，设备与人员比较安全。,布孔方式（1）,深 孔 布 置 方 式a单排布孔；b方形布孔；c矩形布孔；d三角形布孔,布孔方式有单排布孔和多排布孔两种。,多排布孔又分为方形、矩形及三角形（梅花形）三种。,半 壁 路 堑 布 孔a倾斜孔；b垂直孔；c分层布孔,一、深孔台阶平面布孔方式,布孔方式（2）,复 线 扩 建 路 堑 开 挖 法,

3、单 线 全 路 堑 分 层 开 挖 法,二、全路堑开挖布孔方式,2、爆破参数的确定,(1).孔 径,(6).单位炸药消耗量,(2).孔深与超深,(3).底盘抵抗线,(5).堵塞长度,(4).孔距和排距,爆破参数,1）根据钻孔作业 的安全条件,2）按台阶高度 和孔径计算,3）按每孔装药条 件(巴隆公式),1.炮孔直径：一般是由钻孔设备决定，过去大多是150-200mm，现在大多采用250-310mm孔径。2.孔深和超深：孔深为台阶深度和超深确定。而超深是由经验确定，经验公式有 Hc）Wd或Hc=（10-15）d,底盘抵抗线：炮孔中心至台阶坡底线的水平距离。一般由经验取值：Wd）H；但同时需要满足

4、两个条件：1.满足台阶上部工作面的要求，即公式：WdHcota+B；2.满足装药量的要求-抵抗线过大的时候同样的装药量无法对底部岩石进行良好爆破，参考公式：,底盘抵抗线常用取值范围：,孔距a和排距b：1.a、b乘积等于1300-1350倍单孔断面面积；2.a=mb，m是炮孔密集系数，传统理论认为取值0.8-1.4之间，而目实践经验前取值可增加到4-6之间，但不宜小于0.6。就是说孔距可以适当大一些，排距应当小一些。,填塞长度：经验取值一般为孔径的16-32倍。单孔装药量：按照单孔破岩体积计算为：Q=qaHWd或Q=qmHWd2（此处mxWd=a），Wd作为底盘抵抗线，与炮孔的排距取值应接近。同

5、时，单孔装药量应满足单孔能够容纳药量的要求，即公式：式中 为装药密度（略小于炸药密度）。注：多排孔逐排爆破时，由于后排受夹制作用，在计算时，通常从第二排起，各排装药量应有所增加。,单位炸药消耗量（单耗）：取决于多种因素包括1.岩石的可爆性；2.炸药的威力；3.要求的破碎效果等。一般仍依靠经验取值。,3、装 药 结 构,分段装药,孔底间隔装药,混合装药,连续装药,1 堵塞 2 炸药 3 空气,分 段 装 药,孔 底 间 隔 装 药,1 堵塞 2 炸药 3 空气,装药结构,混装炸药车的主要优点：1.生产工艺简单，现场使用方便，装药效率高；2.同一台混装炸药车可以生产几种类型的炸药，且可以调节密度；

6、3、生产安全可靠，炸药性能稳定；4、生产成本低；5、大区爆破可以预装药；6、节省加工厂和库房面积。,第二节 多排孔微差爆破,毫秒爆破是指相邻炮孔或排间孔以及深孔内以毫秒级的时间间隔 顺序起爆的一种爆破技术。,毫秒爆破,A,增强辅助破碎作用，提高破碎质量。,B,炮孔间应力迭加作用减弱，减少地震效应。,C,防止爆炸气体过早泄气，提高炸药能量利用率。,D,增大爆破漏斗角，形成弧形自由面，为岩石受拉伸破坏创造有利条件，一次起爆量较大。,宽孔距、小抵抗线爆破机理,1、微差间隔时间的确定：鞍山本溪矿区的爆破经验：排间微差爆破时，t=25-75ms为宜。松动爆破、自由面暴露充分、孔网参数小时，取小值，反之，

7、取最大值。,2、微差爆破的起爆方式和顺序起爆形式1,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆,排 间 顺 序 起 爆a排间全区顺序起爆；b排间分区顺序起爆,起爆顺序2,排 间 奇 偶 式 顺 序 起 爆,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆,起爆顺序3,波 浪 式 顺 序 起 爆a小波浪式；b大波浪式,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺

8、序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆,起爆顺序4,V 字 形 顺 序 起 爆,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆,起爆顺序5,梯 形 顺 序 起 爆,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆,起爆顺序6,对 角 线 顺 序 起 爆,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起

9、爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆,起爆顺序7,径 向 顺 序 起 爆,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆,起爆顺序8,组 合 式 顺 序 起 爆,（1）排间顺序起爆（2）排间奇偶式顺序起爆（3）波浪式顺序起爆（4）V字形顺序起爆（5）梯形顺序起爆（6）对角线顺序起爆（7）径向顺序起爆（8）组合式顺序起爆（9）孔间微差起爆（10）孔内微差起爆,3、分段间隔装药-降低大块产出率和根底率措施 孔内微差爆破,大块的

10、标准主要取决于铲装设备和初始破碎设备的型号和尺寸，因此，其标准的制定是因地因时而异的。,（1）产生部位和原因分析。,（2）降低大块率，根底率的措施,a.正确的设计b.严格的施工c.科学的管理,在台阶高度小于15m时一般为两段装药为宜，中间用空气或填塞料隔开。分段过多，装药和起爆网路过于复杂。孔内下部一段装药量为装药总量的17%-35%，矿岩坚固时取大值。*炮孔顶底部空气间隔装药*炮孔底部水介质间隔装药提高炸药利用率，加强岩石破碎。,第三节 多排孔微差挤压爆破,1、挤压爆破作用原理：1）利用渣堆阻力延缓岩体的运动和内部裂缝张开的时间，从而延长爆炸气体的静压作用时间；2）利用运动岩块的碰撞作用，使

11、动能转化为破碎功，进行辅助破碎。2、多排孔微差挤压爆破的优点：1）爆堆集中整齐，根底很少；2）块度较小，爆破质量好；3）个别飞石飞散距离小；4）能贮存大量已爆矿岩，有利于均衡生产。,3、挤压爆破参数：1）留碴厚度：2-4m减少炸药单耗；4-6m减少第一排孔大块率；10-20m全面提高技术经济效果。2）一次爆破的排数：不少于3-4根，不大于7排为宜。3）第一排炮孔的抵抗线适当减小，并相应增大超深。4）微差间隔时间比自由空间爆破的微差间隔时间增加30%-60%。5）各排孔药量递增系数：第一排炮孔比普通微差爆破可增加药量10%-20%，中间各排可不必一次增加药量，最后一排可增加药量10%-20%。,

12、地下深孔挤压爆破,露天矿挤压爆破,露 天 台 阶 压 碴 爆 破波阻抗；压碴厚度；底盘抵抗线,露天矿挤压爆破两种布孔方式,三 角 形 排 列，斜 线 起 爆,矩 形 排 列，V 形 起 爆,第四节 预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破,预裂爆破,沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为预裂爆破。,预裂爆破参数的确定：1.炮孔直径：一般孔径取110-150mm之间，牙轮钻机时孔径为250mm。一般情况下孔径取较小值时，孔痕率越高，效果较好。2.不耦合系数：炮孔直径和药包直

13、径之比。预裂爆破时不耦合系数取2-5为宜。孔距大、岩石抗压强度大时，不耦合系数取小值。,3、线装药系数：kg/m，根据岩石的极限抗压强度、炮孔半径和炮孔间距采用经验公式计算：当要求孔壁不损坏时：当保证形成贯通相邻炮孔裂缝时：若根据实际条件已知岩石极限抗压强度和预裂孔半径则可以根据上式，求出孔间距。,4.孔距：可根据上述公式求出，也可以根据经验选取，一般为孔径d的10-14倍。5.预裂孔孔深：不留根底、不破坏台阶底部岩石的完整性。6.预裂孔排列：平行排列、垂直排列。7.装药结构：分段间隔不耦合装药，孔底装药密度增大2-3倍。8.填塞长度：一般采用经验取值为炮孔直径的12-20倍。9.间隔时间：预

14、裂孔应超前主爆炮孔起爆，间隔时间不宜低于100ms，以保证能够形成发育完整的预裂缝。,爆破效果及评价1、岩体在预裂面上形成贯通裂缝，其地表裂缝不得小于1cm；2、预裂面保持平整，孔壁不平度小于1.5cm；3、孔痕率在硬岩中不少于80%，在软岩中不少于50%；4、减震效果应达到设计要求的百分率。,光面爆破,光面爆破,沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破。,预裂爆破与光面爆破的差异,区分:,预裂爆破,光面爆破,A 预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；,B 光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。,A 光面爆破则在主

15、爆区爆破之后进行；,B 预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大。,缓冲爆破与预裂爆破的差异,区分:,预裂爆破,缓冲爆破,A 预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；,B 以达到减震的目的。,A 缓冲爆破则与主爆炮孔同时爆破；,B 在主爆与被保护岩体之间预先炸出一条裂缝。,第五节 露天深孔爆破效果的评价,露天深孔爆破的效果从以下几个方面评价：1、大块率低于5%；2、满足采装机械的回转性能；3、台阶规整，不留根底及伞檐，后冲小；4、保证人员设备安全；5、节省材料，降低成本。,不良爆破现象产生的原因及处理方法：1、爆破后冲现象原因：前排孔底盘抵抗线过大；装药时填充高度过小或充填质量差，q过大；一

16、次爆破的排数过多。措施：加强爆前清底工作，WdH；合理布孔，控制装药高度，保证填塞质量；采用微差爆破；采用倾斜深孔爆破。2、爆破根底现象原因：底盘抵抗线过大，超深不足，台阶坡面角太小。措施：适当增加钻孔超深或深孔底部装入威力较高的炸药；控制台阶坡面角60-75度。,3、爆破大块及伞檐原因：由于炸药在岩体内分布不均匀，炸药集中在台阶底部，爆破后往往使台阶上部矿岩破碎不良，块度较大。尤其是上部岩层较竖硬时，更易出现。措施：分段装药，微差间隔起爆。计算每段药量。最上部装药保证有足够的填塞长度。4、爆堆形状单排孔齐发爆破的正常爆堆高度为台阶高度的倍；爆堆宽度为台阶高度的倍。多排孔齐发爆破时，第二排常出现根底，且底板处可能出现硬墙。节理比较发育的岩石由于过大的q而使爆堆较分散。,青岛理工大学,Thank You!,