露天台阶深孔控制爆破【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）露天台阶深孔控制爆破第八章露天台阶深孔控制爆破通常将直径大于50mm、深度超过5m的钻孔称为深孔。露天深孔一般在台阶〔梯段〕上或事先平整的场地上进行作业，按开挖形式分为开沟〔拉槽〕深孔爆破和台阶深孔爆破两种。开沟爆破时，爆破只有一个向上的自由面；台阶爆破时，有两个或两个以上的自由面，因此可得到较好的爆破效果。按炮孔方向可分为垂直深孔、倾斜深孔和水平深孔，倾斜深孔和垂直深孔广泛用于台阶爆破，水平深孔仅在爆破厚度和高度不大、场地条件受限制的路堑爆破、整平场地的爆破中使用。第一节台阶深孔控制爆破的根本原理一、台阶深孔爆破的原那么露天台阶深孔爆破必须在满足各种开挖工程技术要求的同时，提高爆破质量，改善爆破的技术经济指标，降低工程的总本钱。提高爆破质量就是一方面要破碎充分，便于高效率铲装；另一方面要最大限度地降低爆破危害，减少后冲、后裂和侧裂。改善爆破的技术经济指标，提高延米爆破量，降低炸药单耗，在保证爆破质量的前提下，使铲装、运输、机械破碎以及边坡支护等后续工序发挥高效率，降低工程的综合本钱。二、台阶构成与炮孔布置〔一〕台阶构成要素主要有：台阶高度H、前排钻孔的底盘抵抗线W1、台阶坡面角α、孔边距b、钻孔超深h、排距W2、孔距a、孔深〔H＋h〕、炮孔倾角、堵塞长度等。图8—1台阶深孔爆破〔二〕炮孔布置形式通常分为：单排布孔和多排布孔两种。当开挖工作面较长或较多、台阶高度较大、单排孔爆破能确保有一定的方量且满足装运要求时，在平安允许的条件下可采用单排布孔。在工作面少、台阶高度较低、单排孔爆破的爆落方量不能满足挖掘要求时，多采用多排布孔形式。多排布孔又分为矩形和三角形〔或称梅花形〕两种形式，如图8—2所示。从能量均匀分布的观点看，以等边三角形布孔最为理想，所以矿山多采用三角形布孔，而矩形布孔多用于开沟爆破。图8—2多排孔布置形式为了增加一次爆破量，广泛推广阔区多排孔微差爆破技术，无论采用哪种布孔形式，均应以孔距相等为原那么。铁路与公路路堑爆破因受地形条件变化的影响，在布孔方法上与露天矿的正规台阶爆破有所不同。其布孔条件较为复杂，通常有半路堑开挖布孔和全路堑开挖布孔两种方式。1、半路堑开挖布孔方式半路堑开挖多采用纵向台阶布孔法，即沿平行于线路方向布孔，如图8—3所示。对于高边坡半壁路堑，应采用分层布孔。图8—3半路堑布孔形式图8—4全路堑分层开挖布2、全路堑开挖布孔方式开挖断面小，爆破易影响边坡的稳定性。最好采用纵向浅层开挖，每层深约6~8m。上层顺边坡用倾斜孔进行预裂爆破，下层靠边坡的垂直孔深度应控制在边坡线以内，如图8—4所示。在露天矿基建初期的剥离、工业场地平整以及站场开挖等工程中，由于地形变化较大，其炮孔布置应随地形变化作适当调整。三、爆堆及其块度控制的概念台阶深孔爆破的控制目标主要有：岩体破碎程度及其范围、爆破的后冲作用、爆破地震对基岩或边坡的动力作用、爆破飞石危害、爆堆形状和推移距离、爆堆块度〔工程上常称为“级配〞〕等。对于前四个目标的控制，在台阶深孔爆破的实际应用中，可以通过优化选取爆破作用指数、炸药单耗、孔网参数〔最小抵抗线、孔距、排距、孔深〕、微差间隔时间、装药结构和起爆方案以及采用缓冲爆破、预裂爆破和挤压爆破等措施来实现。然而，对于爆堆形状和块度级配的控制问题目前涉及的并不多，并且由于其复杂性，实现起来尚有一定的困难。爆堆块度的控制正日益受到工程爆破界的重视。除了矿山生产中需要控制大块率和到达适合的块度组成外，在应用台阶爆破法开采石料构筑堆石坝的水利电力工程中，爆堆的块度组成或级配对构筑的坝体质量起着决定性的影响，不管大块度级或小块度级岩块的含量过高，都将影响坝体的稳定性和渗透性。块度级配就是将不同块度级〔尺寸〕的岩石碎块按照一定的配比混合在一起。爆破块度控制是一项较为复杂的研究课题。尽管国内外研究者已进行了大量的调查与实验工作，其难点在于爆破碎块的形成受岩体内宏观节理、裂隙、断层等地质结构〔构造〕和爆破参数的双重控制。实际调查结果发现，爆破岩块沿岩体的原生地质弱面〔节理、裂隙、层理等〕形成的比例超过80%。爆破块度在很大程度上受岩体节理裂隙分布特征的控制，受节理裂隙的间距分布状态的控制。假设岩体内的节理裂隙呈多向发育，平均间距小于0.5m，那么，当采用爆破法开采石料时，要获得含0.5m以上块度的级配石料是相当困难的。与此相反，假设节理裂隙不发育，岩体完整且均质，那么，通过选取不同的爆破参数、布孔形式和起爆顺序，就可能获得多种不同的级配石料〔爆堆〕。一般要求块度小时，应采用小孔径爆破；反之，采用大孔径爆