全国一级建造师考试教材
由一级建造师矿业实务考试教材编写委员会编写
矿业工程管理与实务全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会编写
3.巷道凿岩爆破
（1）凿岩机具
岩石巷道施工中凿岩机具，通常采用凿岩台车或气腿式凿岩，可能的情况下，应优先选用凿岩台车打眼，一般人工打眼，选择普通Yt型气腿式凿岩机，选用b22x2500 mm中空六角钎杆，直径42毫米的一字型钻头
（2）炮眼布置及爆破参数
某岩巷爆破参数如表5.2-5所示，炮眼布置如图5.2-6所示，采用直眼菱形掏槽掏槽，掏槽眼深2.2米，辅助眼深2.0米，周边眼距0.42米，周边眼抵抗线0.5米，周边眼密集系数0.84，采用正向连续装药
5.2.3 露天矿山爆破技术及其应用
台阶爆破是露天矿生产的基本手段，台阶爆破又称为阶梯爆破，是以台阶形式推进的石方爆破方式。台阶爆破按照孔径、孔深的不同，分为深孔台阶爆破和浅孔台阶爆破。
深孔爆破是指孔径大于50毫米，深度大于五米的钻孔，布于台阶梯段或平整场地的钻孔，以一定装药结构进行爆破作业的方法
在露天矿主要是采用深孔爆破崩落矿石和岩石。深孔爆破，一次爆破炸药量比较大，一些大型露天矿一次爆破炸药量一般为几十吨，有的达百吨以上
浅孔爆破是指炸药装入深度小于五米，直径50毫米以下的炮孔中进行爆破的一种方法。浅孔爆破一次炸破炸药量小，主要用于小型露天矿生产爆破、大型露天矿二次爆破、破碎大块岩石
1.露天深孔台阶爆破设计
1）一般要求
一般情况下，露天深孔台阶爆破，必须最大限度的满足以下要求：
（1）爆破后，岩石的块度应满足设计要求和技术条件。岩块的最大尺寸要受到电铲或其他装载工具及破碎设备的工作性能的限制
（2）深孔爆破应使台阶上部岩石的裂缝控制在边坡顶部最近最小的限度内，以保证台阶的稳固性。同时还要求底板比较平整，没有残留的岩坎
（3）爆破后，岩块的堆积形状和范围应该与电铲的采掘参数相适应，过高会使装运机械的安全受到威胁，过分分散又不能充分发挥机械的工作效率。
（4）既要保证爆破质量，又要降低工程成本，才是良好的爆破效果
2）钻孔形式和布孔方式
深孔台阶爆破的钻孔形式一般分为垂直深孔和倾斜深孔两种，各有其优缺点，要根据具体条件从爆破质量，爆破安全和经济效益三方面比较后确定
布孔方式通常可分为单排布控和多排布孔两种，可把深孔布置成一字形、方形、三角形和梅花形四种。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。虽然多排钻孔的爆破效果不如单排好，但在满足机械作业、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
台阶高度直接影响到露天开采系统钻孔爆破和装载运输等工序，以及技术，经济指标和挖掘机械的作业安全经验，表明台阶高度不宜过高，以10到15米为宜，并应结合具体条件确定合理的台阶高度
（2）超钻深度与孔深
超钻深度是指钻孔超出台阶高度的孔深长度，它的作用是克服台阶底盘的夹制作用，使爆破后不留岩坎而形成较为平整的底部。超钻深度的大小与台阶高度，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，底盘抵抗线也越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度越大
（3）钻孔直径
钻孔直径是由钻头直径和扩大孔径程度来确定。现代大型露天矿广泛采用的钻孔直径较大，250到310毫米，在矿体规模较小，台阶平台窄或者矿山生产能力不大的情况下，可考虑采用较小直径钻孔150到200mm进行爆破
（4）底盘抵抗线
底盘抵抗线可通过三种方式确定，按照深孔钻机安全作业的要求确定，按炮眼直径、装药密度、炮孔密集系数和每个炮孔装药量等确定，根据爆破实践经验确定。
（5）炮孔间距和排距
炮孔间距由底盘抵抗线和炮孔密集系数决定，通过计算得到。其中炮孔密集系数通常取0.6到1.4。为了获得良好的爆破条件，可取0.7到0.85
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。采用多排炮孔爆破时，它与单个炮孔合理的负担面积以及炮孔密集系数有关
（6）台阶坡面角
在台阶爆破中，坡面角通常与岩石性质以及钻孔排数和爆破方法有关，如岩石坚硬采用单排爆破或多排分段起爆的，则坡度大，若岩石松软，多孔同时起爆时则坡度角要缓些。如坡度太大，大于75度时或上部岩石坚硬，则易出大块。如坡度角太小，或下部岩石坚硬时，则易留根坎
（7）单位炸药消耗量
一般情况下为0.4到0.7公斤每立方米，具体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
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
连续装药结构操作简便，便于机械化装药，但沿台阶高度炸药分布不均匀，特别是在台阶高度大、坡度小时，这一缺点分更为明显，会造成破碎块度不均匀，大块率高，爆堆宽度增大和出现根底
（2）间隔装药结构
间隔装药结构是在整个药柱间用空气层分开，所以它实质上是一种非连续装药结构，能增强爆破破碎效果。但其施工操作比较麻烦且不便于进械化装药，在大型岩矿的应用受到限制。
（3）混合装药结构
如果底盘抵抗线大或者坚硬岩石坚硬，可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。这样便可达到沿台阶高度合理分布炸药能量的效果。既有利于改善爆破块度，又可降低爆破成本，但其操作同样比较麻烦，妨碍机械化装药
（4）底部空气垫层装药结构
底部空气垫层重要结构的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区域合理，有利与提高爆破质量。与空气间隔装药结构相比，底部空气垫层装药结构比较便于机械化装药
5）起爆顺序
（1）排间顺序起爆
这种起爆顺序可分为两种方式，一种是各排炮孔依次从自由面开始向后排起爆。这种起爆顺序的设计和施工比较简便，起爆网路易于检查，但各排岩石之间碰撞作用比较差，而且容易造成爆堆宽度过大
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
这有利于岩块的相互碰撞，增加再破碎作用且爆破后爆堆比较集中
但是爆堆中部的高度容易过度增大，不利于装载机械的安全作业，而且最先起爆的一排深孔需要加大药量，以充分形成自由面，从而使炸药消耗量增加
（2）波浪式爆破
这种起爆顺序的特点是可增加孔间或排间深孔爆破的相互作用，达到加强岩块碰撞和挤压，改善破碎块度的效果，同时还可减少爆堆宽度，但施工操作比较复杂
（3）楔形起爆
楔形起爆的特点是炮孔第一排中间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，这样就可以使岩块相互碰撞，改善破碎块度，缩小爆堆宽度，但第一排炮孔爆破效果会较差，容易出现根底
（4）斜线起爆
斜线起爆的特点是炮孔爆破方向朝台阶的侧向，同一时间起爆的深孔连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，在矿山多排爆破中得到较广泛的应用。
起爆顺序是多样化的，选取哪一种起爆顺序，要根据爆区的地质条件，特别是岩体裂隙的分布方向以及矿山生产的要求和技术条件，综合考虑来确定
2.露天深孔台阶爆破施工
1）施工总体布置和平整台阶
根据深孔爆破设计任务书的内容，首先在现场，按照地质地形条件进行施工总体布置，包括：各种施工机具的安放位置，内外交通、辅助企业和生活建筑的布置，以及施工总进度和施工顺序等内容，都需要根据工程任务和要求，结合具体的地理条件，事先做好施工组织设计
2）布置钻孔
钻孔布置关系到爆破效果和工程进度，与布设钻孔有关的主要爆破参数是底板抵抗线和孔间距及排距，这些参数互相影响，应在容许范围内进行适当调整
3）钻孔检查
在准备爆破工作中，必须重视钻孔的检查和淤塞的处理工作，通常要求在钻孔凿完后和爆破装药前各检查一次，检查测定孔深的方法，可用测绳锤测深。如有被淤塞，应及时加以处理
4）钻孔排水
当钻孔中有地下水时，在装药爆破前应做好排水工作，如排水后仍有地下水涌出，应使用防水炸药或对普通炸药进行防水处理
5）装药、堵塞和爆破
露天深孔台阶爆破中多排钻孔爆破常用微差电雷管起爆，采用分段装药时应控制起爆顺序，最好上段先爆，然后利用导爆索引爆下面分段。深孔状要结构，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；药包结构可选取连续装药和间隔装药法
深孔爆破必须做好炮孔堵塞工作，堵塞材料最好用细砂土或粘土，避免用石块，防止发生意外安全事故，最后待全部工作人员和施工机具撤退到安全地区后进行爆破
6）爆后检查
爆后应超过15分钟，方准检查人员进入爆区
7）大块岩石处理方法
应根据具体工程条件，选择合理的方法，对爆破后的大块进行处理。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
3.露天浅孔台阶爆破设计
1）钻孔形式和布孔方式
露天浅孔台阶爆破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
炮孔直径多为36到42毫米，装药直径为32毫米或35毫米
（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百分之10到15%
（3）底盘抵抗线
底盘抵抗线取台阶高度的0.4到1.0倍
（4）炮孔间距和排距
炮孔间距取底盘抵抗线的1.0到2.0倍，或者炮孔深度的0.5到（0.7）1.0倍
炮孔排距一般为炮孔间距的0.8到1.0倍
（5）单位炸药消耗量
参考深孔台台阶爆破选取，应比深孔台阶爆破的位炸药消耗量大大一些
一般情况下为0.4到0.7公斤每立方米，具体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
4.露天浅孔台阶爆破施工
1）钻孔
浅孔爆破时，一般使用轻便的风动、内燃或电力的手持凿岩机钻孔直径为28到45毫米，钻孔深度可达2到5米
为了提高爆破效果，应注意岩体结构面的生成情况，岩体结构面包括层理、节理、裂隙面等。炮孔方向，应尽量于岩层的层理或节理面垂直，或以较大角度相交
2）装药
装药前应设法清除孔内的岩渣和水分，在地下水丰富的情况下，应将药卷做防潮或防水处理，亦可直接采用防水炸药或用塑料套将药卷装入并密封。清理后，要测量其深度是否达到了设计要求
装药深度一般不超过孔深的2\/3，炮孔内放入起爆药卷后不能再用炮棍过分压紧炸药，防止将雷管挤爆或将雷管脚线挤断而发生拒爆
用导爆索起爆时，导爆索应通过炮孔的整个药包，并使导爆索与每个药卷紧密贴合
3）填塞
装药完毕后，炮孔剩余的长度应用堵填材料全部堵填，堵填材料一般用沙子或稍微潮湿的粘土等。填塞完毕后，要用炮棍压紧填塞物，以增加其密度，提高堵塞质量
在装药和堵塞的整个施工过程中，必须仔细注意每一个环节，防止折断或损坏起爆药包和电雷管脚线、导爆索等，以避免装填完好的炮孔发生拒爆，给安全施工造成困难
4）联线起爆
起爆网路联线后，要全面检查，无误后即可发出爆破信号进行起爆
5）爆后检查
露天浅孔台阶爆破，爆后应超过五分钟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15分钟后才能进入爆区检查