一建《矿业工程》教材：露天矿山爆破工作要求_矿山爆破一般教材目录
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2018一建《矿业工程》教材：露天矿山爆破工作要求
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1G415023 露天矿山爆破工作要求
一、基本知识
露天台阶爆破是在地面上以台阶形式推进的石方爆破方法。台阶爆破按照孔径、孔深不同，分为浅孔台阶爆破和深孔台阶爆破。露天浅孔爆破是指炮眼直径不超过 50mm、炮眼深度不超过 5m 的台阶爆破作业。而炮眼直径大于 50mm、孔深大于 5m 的台阶爆破统称为深孔台阶爆破。
浅孔爆破设备简单，方便灵活，工艺简单。浅孔爆破在露天小台阶采矿、沟槽基础开挖、二次破碎、边坡危岩处理、石材开采、地下浅孔崩矿、井巷掘进等工程中得到较广泛的应用。
与浅孔爆破相比，深孔爆破具有一次爆破量大，每米炮孔出矿量大，单位炸药消耗量低，钻孔机械化和钻孔效率高等优点。因此在条件允许的情况下，力求采用深孔爆破。
目前我国露天矿生产过程中普遍采用牙轮钻机、潜孔钻机钻深孔，国内常用的深孔直径有 76~80mm 100mm 150mm 170mm 200mm 250mm 310mm 几种。孔深由台阶高度和超深确定。台阶高度的确定应考虑为钻孔、爆破和铲装创造安全和高效率的作业条件，主要取决于挖掘机的铲斗容积和矿岩开挖技术条件。金属矿山的台阶高度多为12m;煤矿台阶高度为1O~15m;岩石台阶高度为 15~20m。
二、露天台阶爆破方案设计
(一)露天台阶爆破设计的基本内容
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1.露天浅孔爆破设计的主要内容
露天浅孔爆破设计的主要内容有布孔方式的确定;单位炸药消耗量的确定;炮眼直径的确定;炮眼深度和超深的确定;底盘抵抗线的确定;炮眼间排距的确定。
2.露天中深孔爆破设计的主要内容
布孔方式的确定;台阶高度的确定;单位炸药消耗量的确定;炮眼直径的确定;炮眼 深度和超深的确定;底盘抵抗线的确定;炮眼间排距的确定;台阶坡面角的确定;填塞长度的确定;每孔装药量确定。
3.露天台阶爆破设计的主要附图
台阶爆破设计主要附图包括:台阶投影图、爆区周围环境平面图、起爆网路图、安全警戒范围图等。
(二)最小抵抗线和底盘抵抗线的概念
露天中深孔爆破的台阶坡面往往是一个斜面。这样，对于垂直炮孔来讲，就存在两种抵抗线，即最小抵抗线和底盘抵抗线(如图 lG415023-1 所示)。最小抵抗线是指台阶平台水平上药柱中心到台阶坡面的最小距离。底盘抵抗线是指台阶平台水平上药柱中心到台阶坡面的距离。为了克服爆破时的最大阻力，避免台阶底部出现“根底”，一般都采用底盘抵抗线作为爆破参数设计的依据，这是露天爆破中的一个重要参数。
Ca)垂直炮孔;Cb)倾斜炮孔
一台阶高度;W 最小抵抗线 Wd 底盘抵抗线 h 超深 l 填塞高度;一安全距离;d 炮孔直径 l' 填塞长度
(三)露天爆破的装药结构
露天浅孔、中深孔爆破的装药结构有: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(图 lG415023-2)等。
1.连续装药结构(图 lG415023-2 α)
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，这一缺点更为严重，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(图 lG415023-2 b)
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间隔装药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，且不便于机械化装药，在大型岩(矿)的应用受到限制。
1堵塞材料;2 炸药;3 空气间隔;4 高威力炸药;5 空气垫层
3.混合装药结构(图 1G415023-2 c)
如果底盘抵抗线大或者岩石坚硬，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锻炸药或镀油炸药，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(图 1G415023-2 d)
底部空气垫层装药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趋于合理，有利于提高爆破质量。与空气间隔装药结构相比，底部空气垫层装药结构比较方便于机械化装药。
三、露天爆破工作的基本要求
露天爆破工作的基本要求可以归纳为爆破质量、爆破安全和爆破的经济效益三方面。
在改善爆破质量方面，应做到破碎块度符合工程要求，大块率低;无根坎;爆堆集中且有一定的松散度，能满足铲装设备高效率的铲装要求。
在降低爆破有害效应方面，应做到防止爆破地震、冲击波、飞石和噪声的危害，确保安全爆破;减少后冲、后裂和侧裂，以降低对边坡稳定性的影响程度。在提高爆破技术经济效益指标方面，应努力做到提高钻孔延米爆破方量，降低炸药单耗，充分发挥机械效能，使综合成本最低。
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