浅述露天深孔爆破施工技术与安全控制

浅述露天深孔爆破施工技术与安全控制

【摘要】随着深孔钻机如全液压钻机、高风压及中风压钻机的出现和

不断完善以及装运设备的不断改进，爆破技术的迅猛提高和爆破器材的日益发

展，深孔爆破在改善和控制爆破质量、提高大型机械设备装运效率和经济效益方

面的优越性已明显地为人们认识与重视。露天深孔爆破的技术要求主要是：（1）

爆破参数；（2）安全控制计算；（3）降低大块率；（4）降低综合爆破成本。本文就

******采石场开采过程的爆破控制作一浅述，与同行们探讨。

【关键词】深孔爆破；技术；参数；安全控制

++++++采石场位于贵州省北部，属于亚热带季风气候，四季分明。施工区

域高出周围地面.，不受地下水影响。该工程待爆山体表面植被茂密，坡度在30〜70

度。山体主要为石灰岩，致密、坚硬，属于硬岩类，中、微风化，无明显构造断

裂。土石比为1:9,所挖基岩类型以坚石为主。山体日爆破量为一万方以上，炸

药日消耗量达4吨多。山体爆破要求主要是：①爆破后石料粒径要满足大块率不

超过50cm规定要求；②爆破产生的震动必须控制在国家规范允许范围以内。③

爆破飞石必须控制在最小范围内。④控制综合爆破成本。

一、爆破参数及爆破施工

I.深孔台阶爆破参数表

表1

项目单位数量备注

台阶高度M8

最小抵抗线WminM2.5

孔距aM3.0

排距bM3.0

孔深1M10

炸药单耗qKg/m30.4

单孔药量qKg/孔38.4

同段最大装药量Qmax见表2

2.爆破施工

装药与填塞：采用非电延期雷管、混装多孔粒状镀油炸药反向连续装药，剩

余空间用黄土堵塞密实（长度不小于3.0m）。

起爆网络：采用三角形布孔或梅花形布孔。深孔爆破和浅孔爆破均采用非电

毫秒延期雷管，孔外多孔（排）毫秒微差起爆，网络连接采用并联。

爆破施工工艺流程三个阶段：

(1)工程准备与爆破设计阶段：工程资料的收集、爆破技术设计方案的确

定、审查、批准，同时着手该工程的施工组织设计和施工准备。

(2)施工阶段：按照爆破方案制定的施工方法、技术安全交底、施工进度、

安全、质量保障体系组织的活动体现，如布控、钻孔。

(3)爆破实施阶段：包括装药，填塞、联网、警戒、起爆、爆后检瓷、事

故处理、爆后总结等。

主要机械设备：3台液压潜孔钻，及多台空压机和凿岩机。

二、爆破危害效应校核及爆破控制

爆破的有害效应有地震波、飞石、冲击波、有毒气体、噪声和灰尘。作为

露天深孔爆破，必须对地震波、飞石、冲击波三项分别进行安全距离计算，保证

符合要求，同时起爆网路的可靠起爆也是安全控制的重点-

1、爆破震动安全距离的控制

R=(Ki.k/v严Qmamm摘自GB-6722-2003\6.2.3

根据GB-6722-2003之规定，参考类似工程场地系数(传播条件为均质条件),

同段最大装药量所引起的震动强度校核如下：

表2

/3

k该场地系数由本项目现场试

场地系数

50爆确定

a

.5

爆源与质点间距R1223

(m)0050005000

质点振速V(m/s)1000

.5.00.75.54.41

同段最大装药量1222

Qmax(kg)005001)0000

根据GB6722-2003《爆破安全规程》-6.2.2及贵州地区建筑设防要求，非抗

振砖碎建(构)筑物的安全允许振速为2.3-3.0cm/'s,按以上爆破参数施爆所引起

的爆破地振波强度低于四邻建(构)筑物抗振强度。

注意：①爆破地震波除和计算公式中的参数有关外，还和爆区与保护点的

相对高度有关，当爆区位于保护点的上方时，计算值偏大；反之则偏小。②爆破

地震波的大小还和保护区方位有关，当保护区位于爆区前方时，地震源最G，

侧向次之，后方最大。③在特殊建筑物附近或爆破条件复杂地区进行爆破时，

必须进行必要的爆破地震效应的监测或专门试验，以确定保护物的安全性。

地震波的安全防护技术：实践表明，降低爆破振动最经济、最有效的办法是

增加分段数、减小最大单响药量。理论上露天深孔爆破采用非电导爆管起爆网路

可实现无穷多段，当分段不超过30段时，可用孔内非电导爆管微差、孔外电雷

管延时来实现，超过3。个段别后需用非电雷管接力延时。如果单靠减小单段炮

数还不能够保证爆破振动安全，应采用预裂爆破方法，在最后排与未爆区之间形

成一条裂缝，即可有效阻隔40%的振动波能量向外传播。其他方法还可采用如：

选用低威力低爆速的炸药；限制一次爆破的最大药量；选用适当的炸药单耗；

选择适当的装药结构；调整爆破传爆方向；改变与被保护物的方位关系；充分

利用地形条件，如河沟、渠道、断层等，都有显著的隔震作用.

2、个别飞石安全距离控制

根据公式Rf=(40/2.54)XD式中：D----炮孔直径,cm；Rf-----为个

别飞石最小距离,田。

《爆破安全规程》对于露天深孔爆破规定，爆破个别飞散物对人员的安全

允许距离不得小于200米。

本工程周边有大量居民房屋，旦山体紧邻326国道旁，爆破绝不能产生大

量飞石，因此对爆破飞石要严加控制。

飞石安全防护技术：露天深孔爆破的飞石主要产生于孔口和前排。造成孔口

飞石有两个原因：一是堵塞不严，产生冲炮并带出孔口松动石块；二是装药过

多，堵塞长度不够，使孔口石块飞出。造成前排飞石的原因主要是前排临空面

不平，最小抵抗线差异太大，或结构面切割，甚至裂缝与炮孔贯通。对于孔口

飞石，防护措施可在孔口覆盖胶皮网并加压砂包，既能够既消除冲炮隐患，又能

限制孔口松动石块的飞出，同时又能有效降低大块率，因此，在孔口覆盖胶皮

网并加压砂包是防止飞石操作方便、效果显著的有效办法。对前排飞石的防护，

一方面可采用多排微差爆破，减少前排出现次数，另一方面，可根据前排抵抗

线和结构面变化情况，在抵抗线太薄的位置堵塞岩粉作间隔装药。如果使月钱

油炸药，必须防止过量的炸药流入前排裂缝，否则必将造成大量飞石，发生重

大事故。一旦发现炮孔与贯通裂缝或空洞相连，应将该段炮孔堵塞，分段装药。

如果发现有过量镂油流入裂缝中，必须注水溶解，然后再回填石沫堵塞裂缝贯

通段。个别飞石的飞散距离与爆破方法、爆破参数特别是最小抵抗线的大小、

堵塞长度和堵塞质量、孔间或排间毫秒延期时间、地形地质构造（如节理、裂缝

和软夹层等等）以及气象条件有关。因此，为了防止飞石的产生，在爆破设计和

施工时，一定要根据爆破条件的变化合理确定单位炸药消耗量和爆破参数，保证

炮孔的堵塞长度和质量，以及采取以上种种措施。

3、空气冲击波的安全距离控制

R=25Qmaxl/3GB6722-2003\6.3.1,式中：R--------为冲击波的安全距

离,m；25---------为系数；Q--------为最大一段起爆药量,kg。（按裸露药包核）

VI50M预防措施：确保装药堵塞质量，杜绝药包裸爆，防止爆生气体外泄。

爆破冲击波安全控制及防护技术：为了减少爆破冲击波的破坏作用，可从两

方面采取措施，一是防止产生强烈的空气冲击波;二是利用各种条件来削弱己经

产生了的空气冲击波。通过合理确定爆破参数，避免采用过大的最小抵抗线，

防止产生冲天炮；选择合理的微差起爆方案和微差间隔时间，保证岩石能充分

松动，消除夹制爆破条件；保证堵塞质量和采用反向起爆，防止高压气体从孔口

冲出；推广导爆管或电雷管起爆，尽量不用高能起爆索起爆。这些措施都能提

高爆破时爆炸能量利月率，有效防止产生强烈空气冲击波。止匕外，尽量避免爆

区正面朝向被保护物，无法避免时也应将建筑物的门窗打开，必要时搭设防护

架，也可有效减小冲击波的危害。

4、有毒有害气体的防护

对露天深孔爆破，有学者建议露天大爆破的有毒气体按R=KxWl/3确定，

但此公式对气象、地形因素考虑不够，为防止炮烟中毒，应采取以下几个方面的

防护措施：①不要使用过期变质的炸药；②加强炸药的质量管理定期检验炸药的

质量；③加强炸药的防水防潮，保证质量，避免炸药产生不完全的爆炸反应；

④人员应在上风方向；⑤一切人员必须等到有毒气体稀释至爆破安全规程中允许

的浓度以下时，才准返回工作面。

5、起爆网路安全起爆技术

导爆管网路由于操作简单，不受外来电影响（雷电除外）、成本低、可实现等

间隔微差起爆并且起爆段数和炮孔不受雷管段数限制而得到广泛推广应用。缺点

是起爆前无法用仪表检查；爆区太长或延期段数太多时，采用孔外延期网路容

易被空气冲击波或地震波、飞石破坏网路；在高寒地区塑料管硬化会恶化导爆

管的传爆性能。推荐使用新型导爆管发射四通多闭合起爆网路。该网路具有以

下特点：①整个起爆网路呈网格状多通道，传爆方向四通八达，个别雷管或导爆

管的缺陷不影响整个起爆网路的准爆性；②对于每个雷管至少有两个方向传递

爆轰波，起到双保险作用，可取代或减少复式导爆管起爆网路形式，节省起爆

器件；③整个起爆网路中只要