浅谈中深孔台阶式爆破施工方法

山西机械化建设集团公司 太原 030009

1 工艺流程[1-6]

爆破试验段→清理浮土→施工测量→标定炮孔→钻孔→爆孔检查→爆破器材准备→装药→爆孔堵塞→联结爆破网络→爆破覆盖→警戒→起爆信号→起爆→清除瞎炮、处理危石→解除警戒→爆破效果分析及资料记录

2 中深孔台阶爆破构成要素

露天深孔爆破的台阶爆破构成要素包括：台阶高度H 、底盘抵抗线W1、钻孔长度L、装药长度l1、堵塞长度l2、炮孔超深h、台阶坡面角α、孔距/排距a/b、最小抵抗线W、台阶上眉线至第一排孔距离B。

3 中深孔台阶爆破主要参数

爆破主要采用大孔径凿岩设备，在一般大型土石方施工中主要采用90 mm及140 mm两种孔径，见表1。

表1 中深孔台阶爆破设计参数

4 钻孔形式

分为垂直钻孔和倾斜钻孔，如图1所示。

图1 钻孔形式

5 布孔方式

布孔方式一般分为单排布孔和多排布孔。在爆破作业中多采用多排布孔，多排布孔有梅花形、矩形、正方形3 种。一般取梅花形布孔较好。

6 炮孔检查

在装药前要对炮孔进行检查，一般从孔深、角度、方向和孔距等方面入手。根据实践，炮孔深度不能满足设计要求的原因主要有以下几点：

（a）钻孔作业中，钻机吹出的残渣因某种原因回填到孔内，或有部分岩渣未被吹出；

（b）炮孔内壁有石头坍落造成堵孔；

（c）孔口未进行密封或密封不严，致使雨水冲垮孔口或孔壁坍落填塞炮孔。

为避免堵孔，钻孔作业时要将岩渣吹干净；如果不能彻底吹净，可以根据经验合理加大钻孔深度；钻孔完毕时要将场地进行简单清理，并着重将孔口散落的石块清理干净，防止石块掉落孔内造成堵孔；防止雨水流到孔内，可采用编织袋等对孔口进行堵塞，或用岩渣等将孔口围住，防止雨水流入；在钻孔作业时，要同爆破公司联系，制定钻孔计划，确保钻孔作业完成后尽快爆破。装药前若发现孔内有水时，要用乳化炸药进行爆破。

7 装药

（a）目前起爆药包放置多采用以下2 种形式：第一种是孔口起爆（正向起爆），起爆药包放在孔口，多用于感度高、威力大的炸药；第二种是孔底起爆（反向起爆），起爆药包放在孔底，多用于感度较大的炸药。

（b）对于岩体下部由于底盘抵抗线大，尽量采用密度大的炸药，以保证有足够的体积威力；上部则采用密度较小的炸药，以改善破碎质量。

（c）在装药过程中如果操作方法不当也会造成堵孔，如装药速度过快，超过炸药在孔内最大下降速度而造成堵孔；炸药块度过大，在操作过程中未对炸药进行破碎；装药时未对孔口散落石块进行清理，在操作过程中操作人员不注意又将孔口浮石带入孔内或将孔内松石碰落造成堵塞；如发现堵塞，可用非金属物，如竹竿、PVC管等处理，在装入起爆药后不能用任何工具冲击。

8 堵塞

深孔爆破装药作业完成后，必须对孔口进行堵塞。堵塞长度应达到设计要求，严禁使用石块和易燃物堵塞炮孔，防止爆轰气体逸散产生吹孔等影响爆破效果。堵塞过程中，应注意起爆网路和起爆药包，避免对其产生破坏。中深孔爆破一般堵塞长度不小于3 m。

9 爆破的网络连接

中深孔爆破多采用导爆管进行网络连接，在施工中应注意以下几点：

（a）施工前应检查导爆管质量，所选用的导爆管严禁有任何质量问题，连接时杜绝发生对折、拉细、破损等现象。

（b）导爆管网络应严格按设计进行连接。

（c）所选取的导爆管应同孔深相对应，避免孔内出现接头。

（d）用四通等连接导爆管时，应将插入导爆管的端头切齐、插紧，保证连接牢固。

（e）工作人员及施工设备等撤出爆区，起爆雷管才能同主起爆器连接。

（f）爆破网络连接前应检查所使用的每一个接头元件，严禁出现质量问题。套管接头是否存在漏气现象，塑料四通接头内壁是否光滑无杂物，接头内的杂质是否清理干净；每个接头内的导爆管要插接整齐，并插紧，防止导爆管松动以及漏插现象。

（g）用四通连接的导爆管长度应留有足够的富余量，以防止拉得太紧致使接头处脱开；防止雨水、岩渣及其他杂物进入导爆管管口和接头内。如在连接过程中遇到阴雨天气及施工区域内有水，则应将接头顶面朝下，用石块等离地支起，并做好防水包扎。

10 改善爆破效果的一些措施

影响爆破效果的因素主要有：爆破单位药耗量；岩性的构造裂隙、炸药在岩石中的集中度。

因此改善爆破效果可以针对以上原因入手：

（a）爆破单位耗药量：对于不同的岩体爆破单位药耗量的最佳值都不相同，可以在大面积展开爆破工作之前，进行试验找到该值爆破，并确定各项爆破参数。

（b）炮孔直径：在一般的爆破施工中孔距同炮孔直径成正比，炮孔的直径增大也会使爆破的大块率下降。因此在大面积爆破时尽量采用大孔径爆破。

（c）岩体中间的裂隙会导致爆轰气体逸散，因此会对爆破块度会产生很大影响，导致爆破大块率增加，因此在前排爆破时，尽量考虑后续爆破的岩石稳定。

此外，可运用宽孔距布置炮孔技术。采用宽孔距技术后的孔网参数为：a=（2.0～1.2）W，b=（0.25～0.4）W。

11 结语

本文从中深孔爆破的工艺流程、构成要素、布孔方式、钻孔形式、钻孔机具选用、炮孔检查等对中深孔爆破进行了研究，并在西南地区一些大型土石方工程中进行了应用，取得了较好效果。关于中深孔爆破的各项技术还应在实践中不断改进，各项数据的确定必须通过前期爆破试验段来确定，并根据实际情况不断调整。