第五章第三节深孔爆破的装药结构2

LOGO第五章、露天矿爆破方法第四节、深孔爆破的装药结构、第五节、起爆顺序孟爱国LOGO本次授课要点一、深孔爆破装药结构分类1二、炮孔的起爆顺序2三、深孔爆破参数设计计算举例3四、本次课小结4LOGO复习1、台阶要素：台阶高度确定是重点。确定台阶高度必须满足下列要求：1．给机械设备（挖掘机、自卸车等）创造高效率的工作条件；2．保证辅助工作量最小；3．能否达到最好的技术经济指标；4．满足安全工作的要求。5、台阶的坡面角最好在60°～75°之间。LOGO堵塞；2-炸药hL2a垂直钻孔倾斜钻孔LOGO爆破后大块率比较高，常留有根底2.台阶顶部经常发生裂缝，台阶面稳固性比较差倾斜钻孔1.抵抗线比较小且均匀，爆破破碎的岩石不易产生大块和残根2.易于控制爆堆的高度和宽度，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，减少凸悬部分和裂缝4.钻孔设备与台阶坡顶线之间的距离较大，人员与设备比较安全1.钻凿倾斜深孔的技术操作比较复杂2.钻孔长度比垂直钻孔长3.装药过程中容易发生堵孔表6-1垂直钻孔与倾斜钻孔比较LOGO2、爆破设计计算设计的目的：为了达到良好的深孔爆破效果，必须合理确定台阶高度、网孔参数、装药结构、装填长度、起爆方法、起爆顺序和炸药的单位消耗量等参数。在以上参数设计合理的情况下，可以达到技术经济的合理性，从而达到高效、经济的目的。LOGO①钻孔孔径的选择（首选）；②底盘抵抗线的确定W1；底盘抵抗线同炸药威力、岩石可爆性、岩石破碎要求、钻孔直径和台阶高度以及坡面角等因素有关。③布孔方式；④孔距与排距、炮孔密集系数（孔网参数）；⑤超钻(subdrilling)；⑥装药结构参数；LOGOcot1HαW1bhl2l1C=2.5~3m露天矿中深孔爆破LOGO．根据钻孔作业安全条件确定（6-1）式中W1——底盘抵抗线，m;H——台阶高度，m；α——台阶坡面角，一般为60°～75°；c——从深孔中心到坡顶边线的安全距离，c≥2.5～3m。cHctgW1LOGO、按照体积法（即药包重量与爆落岩石成正比）反推计算式中：d——炮孔直径，dm；Δ——装药密度，kg/dm3；τ——装药长度系数，当H＜10m时，τ＝0.6；当H＝10～15m时，τ＝0.5；H=15～20m时，τ＝0.4；H20m时，τ＝0.35；HqmLdW85.71LOGO——单位耗药量，kg/m3；m——炮孔密集系数，一般m＝0.8～1.2（当岩石坚固系数f高，要求爆下的块度小，台阶高度愈小时，可取较小m值，反之可取较大m值）。L——钻孔深度，m。LOGO、按钻孔直径确定dkdW)38~32(1HW)9.0~6.0(13、按台阶高度确定抵抗线露天矿中深孔爆破岩石坚硬，系数取小值，反之，系数取大值LOGO、孔距a是指同排的相邻两个炮孔中心线间的距离；2、排距b是指多排孔爆破时，相邻两排炮孔间的距离。两者确定的合理与否，均对爆破效果产生重要的影响。3、炮孔密集系数m是指炮孔间距a与抵抗线W的比值，即m=a/W。当W1和b确定后，则a=mW1或a=mb。在露天台阶深孔爆破中，炮孔密集系数m是一个很重要的参数。一般取m＝0.8～1.4。根据一些难爆岩体的爆破经验，保证最优爆破效果的孔网面积（a×b）是孔径断面积（π·d2/4）的函数，两者之间比值是一个常数，其值为1300～1350。四、孔距与排距、炮孔密集系数（孔网参数）LOGO爆破孔网参数的确定－孔距，排距露天矿中深孔爆破LOGO、定义：超钻h是指钻孔超出台阶高度的那一段孔深。2、作用：超深是钻孔超过台阶底板的部分。为增加炮孔底部的炸药量，克服台阶底板的夹制作用，避免爆破后在台阶底部留下根底。3、超深值获取：主要取决于岩石的可爆性，如果岩石坚硬、可爆性差，超深应加大；如果岩石松软，超深则小。4、取值：超深与底盘抵抗线大小、坡面角和底部装药情况有关，坡面角越大，底部装药量大，则超深就小，反之则大5、超深对爆破效果的影响：超钻过大－钻孔/炸药浪费、破坏底板、增大地震波强度、超钻不足－产生根底/抬高底板。五、超钻(subdrilling)LOGO、超钻值可按h＝（0.15～0.35）W1确定。岩石松软、层理发达时取小值，岩石坚硬时则取大值。2、也有按孔径的8～12倍来确定超钻值的。倾斜钻孔的超钻h＝（0.3～0.5）W。3、确定超钻时，还可以参考表5-2进行选取，但表中所列数值适用于钻孔直径为150mm的情形。如果钻孔直径不是150mm，则将表中的数值乘以d/150即可。进行多排孔爆破时，第二排以后的超钻值还需加大0.3～0.5m。LOGO（m）1～33～66～810～2070.600.700.851.00100.700.851.001.25150.851.001.251.50201.001.251.501.75251.251.501.752.00表5-2超钻h值（m）LOGO取决于以下几个因素：（1）岩石的爆破性能。一般与岩石的物理力学特性和结构特征有关，岩石越硬、越完整，单耗就越高。（2）炸药的威力。使用的炸药威力越高，单耗就越低。（3）装药的堵塞情况。堵塞越差，单耗越高。（4）开挖对爆破的要求。即要求爆破后块度的大小、爆堆堆散的范围等等。例如：对于2#岩石铵梯炸药；在保证堵塞长度大于2m的情况下，q值也可按表5-1选取。六、单孔装药量（装药结构参数）LOGO～23～45681012141620q(kg/m3)0.400.430.460.500.530.560.600.640.670.70表6-3炸药单耗q值表注：表中数据以2号岩石铵梯炸药为准。HqaWQ1单排孔爆破（或第一排炮孔）每孔装药量按下式计算：式中q——单位耗药量，kg/m3；a——孔距，m；H——台阶高度，m。（6-4）LOGOcot1HαW1bhl2l1C=2.5~3m露天矿中深孔爆破LOGO七、每孔装药量（只是装多少）单排孔爆破或多排孔爆破的第一排孔的每孔装药量Q1由下式计算：Q1=qW1Ha当可以不考虑对边坡的影响，且边孔在无侧向临空面时，为了克服岩体的夹制作用，药量可增加20%左右。LOGO多排孔齐发爆破时，后排孔抵抗线用排距计算，其药量要增加20%，即后排孔每孔装药量为Q2=1.2qW2Ha多排孔微差爆破时，后排孔的药量可与单排孔的药量计算方法相同。LOGO八、孔边距C与岩石性质有关，还对穿孔设备的安全影响较大，同时与垂直孔的底盘抵抗线大小有直接关系。在钻垂直深孔时，在安全前提下，往往要求穿孔时孔边距尽量小一些。孔边距一般取2.5~3.0m。LOGO九、堵塞长度堵塞长度L一般可按炮孔直径或底盘抵抗线确定，即L=（20~30）D或L=（0.5~0.75）W1LOGOcot1HαW1bhl2l1C=2.5~3m露天矿中深孔爆破LOGO爆破参数的确定－孔距，排距露天矿中深孔爆破LOGO第四节、装药结构概述目前大多数工程爆破中仍使用一种炸药和相同的装药密度，此时整个炮孔的装药结构分为连续装药与间隔装药两种形式。LOGO（1）连续装药结构。炸药从孔底装起，装完设计药量之后再进行堵塞。特点：施工简单，但由于孔的上部不装药段（即堵塞段）较长，这一部分岩体爆破后容易出现大块，特别是台阶较高、坡面较陡、上部岩石坚硬时，大块率较高。这种装药结构适用于台阶较低、孔深小、表面岩石比较破碎或风化严重、上部抵抗线较小的深孔爆破。一、连续装药结构LOGO（2）间隔装药结构。在钻孔中把炸药分成数段，使炸药能量在岩石中比较均匀的分布。特点：采用间隔装药可以改善爆破质量，提高装药高度，减少孔口不装药部分的长度，降低大块率。位置：⑴采用间隔装药时，应该把大部分炸药装在台阶爆破阻力最大处，孔中不装药部分要选择在距台阶坡面最近之处（即抵抗线小的地方），或爆炸气体可能沿裂隙逸出的地方。⑵如果岩体是水平走向的层状岩石，那么装药部位应该位于较厚或较坚硬的岩层部位。在地质条件复杂时，要根据炮孔中的地质变化情况，选择薄弱部分（如断层、土夹层）或岩性破碎部分作为不装药段。LOGO沙土、岩粉；2-炸药LOGO间隔分段注意事项：⑴在间隔装药中，上部药包顶至孔口的垂直距离不能小于孔边距。间隔装药段不宜过多，在台阶高度小于15m时可分2~3段，中间不装药部分的长度为1~2m,一般情况下，为了提高装药高度，进行间隔装药时分两段间隔即可，下部装药量要大于上部装药量。⑵在多孔爆破中，还可采用孔间交错间隔装药，即每孔间隔装药的不装药部分位置互相交错。⑶间隔装药的中间不装药部分一般用砂、岩粉等堵塞，不用捣固，只要倒入即可，但要注意控制好堵塞段的长度。上下装药段可以用导爆索串联起来，也可以分别用两个雷管同时起爆。间隔装药的中间不装药部分也可以不堵塞，这就是空气间隔装药。LOGO（3）混合装药结构。所谓混合装药结构就是在同一炮孔内装入不同种类的炸药，即在炮孔底部装入高密度、高威力炸药，而在炮孔上部装入威力较低的炸药。特点：采用混合装药结构的目的是充分发挥高密度、高威力炸药的作用，解决深孔爆破中底部岩体阻力大，炸不开，易留岩坎的问题，同时又可避免上部岩石过度破碎或产生飞石。LOGO二、起爆药包的位置及起爆根据起爆药包在炮孔中装置的位置不同，有三种不同的起爆方式：第一种：起爆药包装于孔底，雷管的聚能穴朝向孔口，叫做反向起爆；第二种：起爆药包装于靠近孔口的附近，雷管聚能穴朝向孔底，称为正向起爆；第三种：将起爆药包放在整个药装的中间，聚能穴朝向孔底，称为中间（或双向）起爆。LOGO实践证明，反向起爆能提高炮孔利用率，减小岩石的块度，降低炸药消耗量和改善爆破作业的安全条件。反向起爆取得较好效果的原因可以解释如下：（1）提高了爆炸应力波的作用。（2）增长了应力波的动压和爆轰气体静压的作用时间。（3）增大了孔底的爆破作用。LOGO三、炮孔堵塞的作用炮孔堵塞的作用：（1）保证炸药充分反应，使之放出最大热量和减少有毒气体生成量.（2）降低爆生气体逸出自由面