逐孔爆破在露天台阶爆破中的实践

松建军，舒天配

（云南华联锌铟股份有限公司，云南　马关　６６３７００）

本文阐述了逐孔爆破的原理及其设计原则，在此基础上，以某露天矿山台阶爆破的背景，重点对逐孔爆破网络摘 要：

的可靠性进行了分析，并将逐孔爆破运用于１２６０台阶中深孔爆破，实践表明，该起爆方式能起到良好的爆破效果。

逐孔爆破；布孔方式；点燃阵面；虚拟孔原则；关键词：

Ａ　　１００２－５０６５ＴＤ２３５　　（２０１６）１９－００７６－２中图分类号：文献标识码：文章编号：

The Practice of Hole-By-Bole Blasting in Bench Blasting of some Open-Pit Mine

SONG󰀁Jian-jun,SHU󰀁Tian-pei

（Ｙｕｎｎａｎ　Ｈｕａｌｉａｎ　ｚｉｎｃ　ａｎｄ　ｉｎｄｉｕｍ　ｃｏ．ＬＴＤ，Ｍａｇｕａｎ　６６３７００，Ｃｈｉｎａ）

Abstract: Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｈｏｌｅ－ｂｙ－ｈｏｌｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　

ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　ｏｆ　ａ　ｏｐｅｎ　ｐｉｔ　ｍｉｎｅ　ｂｅｎｃｈ　ｂｌａｓｔｉｎｇ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｏｌｅ－ｂｙ－ｈｏｌｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｅｐ　ｈｏｌｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｉｎ　１２６０ｍ　ｓｔｅｐ，　Ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｇｅｔ　ｇｏｏｄ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ．Keywords:　ｈｏｌｅ－ｂｙ－ｈｏｌｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ；　ｄｒｉｌｌｈｏｌｅ　ｌａｙｏｕｔ；　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｆｒｏｎｔ；　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｈｏｌｅ；

随着爆破技术的发展，高精度、高强度导爆管雷管得到了有效的应用。矿山现有的微差爆破主要通过孔外及孔内不同延时雷管的组合使用，其主要是通过炮孔之间的顺序起爆为相邻的炮眼提供了自由面，从而达到改善爆破效果的目的。逐孔起爆技术主要采用孔内孔外雷管及传爆元件所形成的爆破网路，其孔内高段别的雷管与孔外低段别雷管相结合，从而实现单孔微差爆破的一种较为先进的一种爆破技术，由于其能够降低爆破大块率，减少地震强度等作用，在

[1，2]

国内露天矿山中得到了广泛地应用。

查阅相关的文献，孟帆等结合峨口铁矿各种地形地质条件，因地制宜地总结爆区爆破网络连接技术，分析出各种逐孔爆破网络技术的适应条件及爆破效果。王根涛等人从爆破能量的角度上，对逐孔爆破技术炮孔的布置形式进行了探索，得出了在逐孔爆破技术下，三角形布孔方式优于矩形布孔方式。本文以某露天矿山为背景，将逐孔起爆技术运用于台阶中深孔爆破，对逐孔网络技术的布孔方式及爆破网络进行了初步探讨。

1 逐孔起爆

1.1 逐孔爆破的原理1.1.1 应力叠加原理

逐孔爆破时，由于延时雷管的应用，先起爆的炸药所产生的能量使相邻的炮孔处于预应力状态，当后起爆的炸药爆炸时，两组炸药产生的应力波得到了叠加，从而产生良好的爆破作用力的“耦合”。1.1.2 自由面原理

众所周知，炸药在爆破后形成爆破漏斗，先起爆的炸药为后起爆的炸药提供新的自由面，使后起爆的孔洞最小抵抗线及抛掷方向改变，提供了爆破补偿空间，减少了爆破阻力。1.1.3 增加岩块相互碰撞作用

岩体在爆破作用下产生破碎岩体，在破碎岩体的抛掷过程中，其时间往往小于后起爆孔的微差时间，如此，后起

２０１６－０９收稿日期：

松建军，生于１９８７年，彝族，男，云南文山人，采矿助理工程师，作者简介：

研究方向：矿山现场管理。

爆的破碎岩体与抛掷中的岩体相互碰撞，产生二次破碎。同

时，相互碰撞过程中，各破碎岩体的能量得到了进一步削减，致使抛掷距离有所减少，爆堆相对集中。1.2 逐孔爆破的设计原则1.2.1 点燃阵面原则[3,4]

为了避免或者减少先起爆的炮孔对后起爆及地表网络产生破坏，通常在逐孔网络设计时，需要对孔内孔外雷管进行合理优化，在众多露天中深孔爆破时，采用孔内设置高段别雷管与孔外低段别的雷管相结合方式，当前排的炮孔的炸药发生爆炸时，起爆信号已经传入后排众多的炮孔中，如此，避免爆破信号传播完整性，保障了爆破网络的安全起爆性。1.2.2 起爆等时线原则

在传统爆破网络中，爆破往往采用一次性爆破，或在多排孔的情况下，排间采用不同段别的微差雷管，排内采用同段别雷管的方式，其起爆顺序往往从临近自由面开始，爆破网络起爆顺序相对简单，导致起爆方向往往与排列形成一定角度，因此，有必要将同一个角度爆破质点的曲线连接，即组成起爆等时线，其对判断爆破方向有着十分重要的意义。1.2.3 虚拟孔原则

为了避免由于不规整作业面对炮孔及爆破网络的影响，通常，将不规整面假想为理想面，假设孔位缺少的孔存在有孔，并按照有孔进行地表连接，以达到在缺失孔处延时的正常进行，以避免不设虚拟空所带来整个爆破网络的紊乱。1.2.4 工程实例

曼家寨露天矿山坐落云南省文山州马关县境内，矿山主要采用露天深孔台阶爆破的方式进行爆破，矿山现在的生产规模年采矿210万t/a，剥离量1300万m³/a。为了满足矿山生产的要求，现有的中深孔装药采用连续装药的方式，该爆破方式存在着爆破块度大，震动效果大，炸药用量大等一系列问题。

本文以1260台阶为背景，该区域主要位于83-87号勘探线北帮，主要开采28#矿体，岩性由西至东为矽卡岩（28#矿体）—片岩—大理岩—矽卡岩—片岩。爆破区域岩层总体倾向向西，岩层产状300°∠50°，岩石节理裂隙发育，岩石破碎，可能有部分水孔，总体岩石硬度系数f≈4.0，采用

76世界有色金属 2016年 10月上

露天台阶爆破，台阶高度16m左右。

2 爆破参数设计

本次为了满足生产的需要，穿孔设备采用8#牙轮钻，采用中深孔爆破，采用垂直孔，钻孔直径250mm,爆破深度

[5]

为18m，钻孔超深选2m。2.1 底盘抵抗线

W=Kd第一个炮孔到最后一个炮孔，地表管的延期达到430ms,作为第一个孔的延期药燃尽，起爆点爆炸，保障了爆破的准确性及安全性。

2.6 起爆药量的确定

根据工程经验并查询相关工程数据，结合现有岩性等工程地质情况，选择合理的单耗量。本次爆破的平均单耗0.4kg/m³，根据粗略计算，本次共爆破39824m3，其中废石量37600m³,矿石量2224m³，计划使用炸药16320kg。

通过计算可知，k=24~35，可计算出W=6~8.75m2.2 孔距和排距

间排距按下列计算

；b=W；

式中，m为炮孔密集系数，取值1.4~1.6

；b=6~8.75m，在实际过程中，取孔距为10m，排距为8m。2.3 堵塞长度

根据相关经验堵塞长度取值7m左右。2.4 装药结构

考虑到爆破时炮孔底部岩石夹制作用，在炸药中部设置空气炸药，间隔空气长度为2m。具体装药结构如图1所示。

3 爆破效果分析

对现有的矿区进行警戒并做好防护措施，通过采用逐孔

爆破技术，产生了良好的爆破效果，为了进一步对本次的爆破效果进行有效的分析，主要从爆破震动等方面进行测试。3.1 爆破震动

本次测量主要采用TC-4850爆破测振仪，在合适的地点进行震动测试，主要对X,Y,Z三个方向进行测试，测试得出了采用孔间爆破的方式时的波形震动图，如图4所示。

a=mWa=8.4~14m6.8图4󰀁逐孔爆破震动速度图

1.618.02.07.62.0图1󰀁󰀁间隔空气装药结构示意图2.5 爆破网络及微差确定

根据逐孔爆破的设计原则，结合现场地质情况，现场采用三角形布置炮孔，如图2所示。

从图4可以看出，此次震动速度最大值为0.05cm/s，完

全满足爆破安全规程，其爆破震动荷载大大较小，取得良好的减震效果。3.2 大块率

为了进一步分析逐孔爆破产生的破碎效果，对爆破岩体做了初步估算，结果表明，大块率减少率约为15%，完全满足铲装设备运输等要求，节省了二次破碎的成本，为企业创造了良好的经济效益。

4 结语

通过对逐孔爆破的原理进行了较为详细的阐述及其爆破网络的设计原则及特点，结合某露天矿山1260台阶的背景，将逐孔爆破运用台阶中深孔爆破的实践中，取得了如下的结论：1）逐孔爆破主要是通过孔内高段别高精度雷管与孔外低段别雷管相结合构成爆破网络，孔内采用16，17段别，孔外采用3、5段低精度的雷管，从点燃阵面的角度出发，分析爆破网络的稳定性及安全性。2）通过采用TC-4850爆破测振仪等设备对逐孔爆破效果进行分析，结果表明，采用此类爆破技术能有效地减少爆破震动，取得了良好的爆破效果。图2󰀁炮孔布置平面图结合图2所示的炮孔布置图，将设计爆破网络图布置如

图3所示。爆破255ms330ms430ms405ms230ms向方165ms125ms65虚虚虚340ms225ms150ms100ms75ms0ms毫秒3段雷管：250mm炮孔：25毫秒5段雷管图3󰀁󰀁爆破网络图从图3可以看出，采用孔内16段（1020ms）及17段(1200ms)高段别精度雷管，孔外使用25ms、65ms间隔时间，孔外联线选用3、5段低精度毫秒延时导爆管雷管起爆。

为了进一步确定爆破网络的安全性，本次结合现场的实际情况，在临界边坡的凹处布置了3个虚拟孔，分别用25ms段别的雷管连接，构成爆破网络的完整性，此时，从

[1]󰀡赵改昌,汪旭光.起爆网络设计中的一个重要概念-点燃阵面[J].工

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2016年 10月上 世界有色金属77