深孔爆破

深孔爆破的内容包括：炮孔排列，爆破参数，布孔设计，施工验收，爆破设计与施工等。

第一节 深孔排列和爆破参数

深孔的排列和爆破参数的确定是回采设计工作中一项重要的内容，也是爆破设计不能缺少的原始资料，选择得恰当与否将直接影响指标和爆破的效果。选择的基本原则 是根据矿体的轮廓、所使用的采矿方法、采场结构、采切布置等条件，将炸药无效地分布在需要崩落范围的矿体内，使爆破后的矿石能完全崩落下来，尽量减少矿石的损失和贫化，而且矿石破碎要均匀，粉矿和大块要少，崩落效率高和回采成本低。

扇形排列即在同一排面上深孔成放射状，炮孔间距自孔口到孔底逐渐增大，孔口深，孔底稀，如图8-2所示。扇形深孔也有三种形式，即上向扇形深孔、下向扇形深孔和水平扇形深孔。

扇形排开与平行排开相比较，其优点是：

（1）每凿完一排炮孔才移动一次凿岩设备，辅助时间相对较少，可提高凿岩效率；

（2）对不规则 矿体布置深孔十分灵活；

（3）装药和爆破作业集中，节省时间，在巷道作业条件好，也较安全。

其缺点是：

（1）炸药在矿体内分布不均匀，孔口密、孔底稀，爆落的矿石块度不均匀；

（2）每米炮孔崩落矿石量少。

扇形排列的优缺点正好与平行排列的优缺点相反。从比较中可以看出，扇形排列的争夺战突出，特别是凿岩巷道掘进工作量少，凿岩辅助时间少，因而广泛应用于生产实际中。平行排列只是在开采坚硬规则的顾大矿

体时才用，一般很少应用。

根据我国冶金矿山的实际，下面仅就扇形深孔中的水平扇形、垂直扇形和华侨扇形排开分别进行讲述。

1、水平扇形排列 水平扇形排列多为近似水平，一般应向上呈3°～5°倾角，以利排队凿岩产生的岩浆或孔内积水。水平扁形深孔的排列形式较多，其形式如表8-1所示，具体选择应用需结合矿体赋存条件、采矿方法、采场结构、矿岩的稳固性和凿岩设备等来确定。水平扇形深孔的作业地点可设在凿岩天井或凿岩硐室中。前者，掘进工作量小，相对地讲作业条件差，每次爆破后维护量大；后者则相反。接杆凿岩所需的空间小，多采用凿岩天井；而潜孔凿 岩所需的空间大，常用凿岩硐室。用凿岩硐室进行凿岩时，上下硐天之骄子要尽量错开布置，避免硐室之间由于垂直距离小，而影响硐室稳固性，引发意外事故。

2、垂直扇形深孔排开 垂直扇形排列的排面为垂直或近似垂直。按深孔的方向不同，可可分为上向垂直扇形和下向垂直扇形。垂直上向扇形与垂直下向扇形相比较，其优点是：

（1）适用于凿岩机械进行凿岩，而垂直下向扇形只能用于潜孔钻机或地质钻面凿岩。

（2）岩浆容易从孔口排出；

（3）凿岩效率高等。

其缺点是：

（1）钻具磨损大；

（2）排岩浆的过程中，水和岩浆易灌入电机（对潜孔钻而言），工作作业环境差；

（3）当炮孔钻凿到一定深度时，随着孔深的增加，钻具的重量也随之加大，凿岩效率有所下降。

垂直下向扇形排列的优缺点正好相反。由于垂直下向扇形深孔钻凿时排岩浆比较困难等问题，它仅用于局部矿体和矿柱回采。生产上广泛应用的是垂直上向扇形深孔。

垂直上向扇形深孔的作业地点是在凿岩巷道中：当矿体厚度较小时，一般凿岩巷道掘在矿体与下盘围岩的交界处；当矿体厚度较大时，一般凿岩巷道位于矿体中间。

3、倾斜扁形排列 倾斜扇形排列，目前应用有限，国内有些矿山用于无底柱崩落采矿法的崩矿爆破中，如图8-3所示。用倾斜扇形深孔崩矿的目的是为了放矿时椭球体发育良好，避免覆盖岩石过早混入，损失和贫化。

有的矿山矿体倾角特殊，倾角40°～45°.这种倾角的矿体崩落的矿石不宜使用机械运输，易造成矿石滚动，作业不安全。此时可使用倾斜扇形深孔进行抛掷爆破，利用炸药爆炸的一部份能量，将矿石直接抛入受矿漏斗。

目前苏联一些矿山，采用侧向倾斜扁形深孔进行崩矿，如图8-5所示。采用侧向扇形深孔爆破后，自由面增大，是垂直扇形深孔爆破自由面的1.5～2.5倍，爆破效果好，大块率可减少到3%～7%，特别对边界复杂的矿体，可降低矿石的损失和贫化，被认为是扇形深孔排列中比较理想的排列方式。

二、爆破参数的确定

深孔崩矿的爆破参数包括孔径、孔深、最小抵抗线、孔间距和单位炸药消耗量。

1、炮孔直径 炮孔直径的大小，对凿岩劳动生产率和爆破效果的影响较大，而矿石的性质、凿岩设备和工具、炸药威力等因素又影响着炮孔直径的大小。

我国冶金矿山，采用接杆凿岩时，孔径主要决定于钎杆连接套筒的直径和必须的装药体积，炮孔直径为

50~70mm,以55~65mm较多；采用潜孔钻机凿岩时，因受冲击器直径的，炮孔直径较大，常为80~120mm，

以95~105mm较多。

2、炮孔深度 孔深对凿岩速度、采准工作量、爆破效果均有较大影响。一般地说，随着孔深的增加，凿岩

速度会下降，凿岩机的台班效率也随之降低。例如某铜矿用BBC-120F凿岩机进行凿岩，据现场标定，当孔深在6m以内时，台班效率为53m/台·班，当孔深为20.8m时，台班效率为32m/台·班，同时深孔偏斜率增大，施工质量变差。

孔深过大也增加上向炮孔装药的困难，孔底距也随孔深的增大而增大，爆破破碎质量降低，甚至爆后产生护顶，矿石的损失率增大。但是随着孔深的增大，崩矿范围加大，一定程度上可减少采准工作量。

合理选择孔深主要取决于凿岩机的类型、采矿方法、采场结构尺寸等。通常如果采矿方法和采场结构等条件已定，从凿岩机选型方面来考虑，用YG-80、YG-90和BBC-120F凿岩机时，孔深一般为10~15m适宜，最大不超过18m；若使用YQ-100潜孔钻机，孔深一般为10~20m最佳，最大不超过25~30m.