露天台阶爆破设计方法探讨

露天台阶中深孔爆破技术研究探讨摘要：随着科学技术的发展和对环境的要求，我国近年来采用台阶爆破进行露天开采爆破逐年增加，露天台价中深孔爆破技术在国民经济中有着广泛的应用前景，主要用于矿山、铁路、公路和水力水电等工程，本文主要介绍露天台阶中深孔爆破工艺中的基本常识、常用方法、注意事项及实用技术。

关键词：露天爆破；工艺；实用技术1、引言：露天台阶中深孔爆破是指炮孔直径大于75mm、孔深大于5m、在地面上以台阶形式推进的爆破方法。

露天中深孔爆破工艺主要包括装药前炮孔检查、装药、填塞、敷设网路和起爆。

正确掌握和灵活运用爆破技术对于提高生产、降低成本、保证爆破及生产安全,均具有极其重要的意义。

2、炮孔布置方式：随着爆破技术的发展，爆破规模不断扩大，同时爆破的孔数及排数增加。

在这种情况下，一般都采用多排微差爆破作业，以提高爆破质量，降低炸药消耗，减少爆破次数。

露天台阶爆破炮孔有垂直孔和倾斜孔之分。

垂直孔适用于各种地质条件，操作简单，钻孔进度快。

缺点是爆破岩石大块率比较多，常常留有根坎，梯段顶部经常发生裂缝，梯面稳固性比较差；倾斜孔布置的抵抗线比较均匀，爆破破碎时不易产生大块和残留根坎，梯段比较稳固，梯段容易保护。

爆破软质时能取得很高的效率，爆破堆积岩块的形状比较好。

缺点是钻凿倾斜孔的操作比较复杂，容易发生钻凿事故，在坚硬中不宜采用，钻孔速度比垂直孔慢。

实际中大多是以三角形（梅花）布孔方式，前排采取倾斜孔，后排采用垂直孔。

露天台阶爆破有两个自由面，两个抵抗线—底盘抵抗线和最小抵抗线，设计和布孔时要特别小心。

底盘抵抗线是指从台阶坡底线到第一排孔中心轴线的水平距离，它是一个重要的爆破参数。

过大的底盘抵抗线会造成根底多、大块率高、后冲作用大；过小则不仅浪费炸药、增大钻孔工作量，而且易产生飞石危害，对后排的爆破效果均产生很大的影响。

底盘抵抗线的大小同炸药威力、岩石可爆性、岩石破碎块度要求以及钻孔直径、台阶高度和坡面角等因素有关。

露天台阶爆破设计方案一、爆破方案概述本露天台阶爆破设计方案旨在确保爆破作业的安全、高效和顺利进行。

通过合理的爆破方案设计，实现爆破目标，同时确保周围环境的安全。

二、爆区基本情况爆区位于山体露天矿区，地形复杂，存在多个台阶。

爆区周边环境良好，无居民区和其他重要设施。

三、爆破目标及要求本次爆破的目标是炸开岩石，形成多个台阶，为后续采矿作业提供便利。

要求爆破作业在保证安全的前提下，实现高效、低成本、环保的爆破效果。

四、爆破方法选择根据爆区的地形和岩石性质，选择台阶爆破方法。

采用预裂爆破技术，减少爆破对周围环境的影响。

同时，采用微差爆破技术，提高爆破效果。

五、爆破参数设计1. 炮眼间距：根据岩石性质和台阶高度，合理确定炮眼间距。

2. 炮眼深度：根据台阶高度和岩石性质，确定炮眼深度。

3. 炸药类型：选择合适的炸药类型，如铵油炸药或乳化炸药。

4. 装药结构：采用合理的装药结构，如连续装药或分段装药。

5. 起爆网络：采用非电导爆系统或电导爆系统进行起爆。

六、安全防护措施1. 设置警戒线：在爆破作业前，设置警戒线，确保周围人员和设备的安全。

2. 覆盖防护：对爆破区域进行覆盖防护，减少飞石对周围环境的影响。

3. 疏散人员：在爆破作业前，疏散爆区周围的人员和设备。

4. 监控设备：设置监控设备，实时监测爆破作业的情况，确保安全。

七、爆破施工组织1. 施工队伍：选择具有丰富经验和专业技术的施工队伍进行爆破作业。

2. 施工设备：配备先进的施工设备和工具，确保施工质量和效率。

3. 施工管理：建立健全的施工管理体系，加强施工管理和监督。

4. 安全培训：对施工人员进行安全培训，提高安全意识和技术水平。

5. 应急预案：制定完善的应急预案，确保在发生意外情况时能够及时采取措施进行处置。

八、爆破安全评估1. 评估目的：对爆破作业进行安全评估，确保作业过程符合相关法规和标准要求。

2. 评估内容：包括爆破方案设计、施工组织、安全防护措施等方面。

探究定向爆破技术在露天台阶爆破中的应用摘要：露天台阶爆破在国民经济建设中具有广泛的应用，在煤炭、金属矿、建材矿山等工程领域，爆破方法是破碎矿岩的主要手段。

结合国内外露天台阶爆破设计方法与工程实践，总结了露天台阶爆破的钻孔形式、布孔方式和爆破参数的设计计算方法，并应用于工程实例中，本文以某工程为例，对露天台阶爆破的应用提供一个参考。

关键词：定向爆破；露天台阶；应用一、露天台阶定向爆破技术应用1、工程要求该项目属于露天矿扩帮工程，由于挖运工作面限制，为方便挖装运输，要求爆破后岩石向单一边攒堆，同时要求爆破形成良好的边坡。

2、孔网参数边坡预裂和光面炮孔与设计边坡面保持平行，预裂炮孔的孔距为1.5-1.6m，光面炮孔的孔距为1.0-1.2m，排距按1.2-1.5m控制。

处在预裂孔之前的炮孔，均按照常规台阶爆破进行垂直孔穿孔，这样能减少25%左右的炸药单耗。

3、起爆顺序先对预裂炮孔进行起爆，再按照由前到后的顺序进行起爆，最后对光面炮孔实施起爆。

炮孔的布置与起爆顺序如图1所示。

图1 炮孔的布置与起爆顺序示意图4、装药量计算预裂孔之前的垂直主爆孔装药量按正常要求进行，倾斜炮孔装药量可以按照以下公式进行计算：式（1）中，q表示线装药密度，单位：g/m；d表示孔径，单位：cm；a 表示孔距，单位：m；σ表示岩石的抗压强度，单位：MPa。

5、装药结构根据实际情况确定适宜的装药结构，一般预裂孔和光面孔采用间隔装药，垂直孔连续装药，为避免孔底夹制作用造成影响，炮孔底部的1.0-1.5m范围加强装药；间隔装药不耦合系数2-4，堵塞长度为1.2-2.0m，利用导爆索使装药实现串联。

6、起爆网路起爆网路为塑料导爆管非电微差起爆网路，后排预裂孔和光面孔内导爆索起爆，孔外用双发非点毫秒雷管。

其余炮孔当中都装入双发分段非电毫秒雷管，空外使用导爆管四通联网。

根据实际情况，将起爆网确定为V型序，V型中心朝向预先要求的方向，以此达到爆破岩石向预定位置攒堆，使爆渣的堆积达到预期，使采装机械具有更高的效率。

露天矿山台阶爆破参数优化研究摘要：在露天矿床开采中，台阶爆破是一个非常重要的工艺环节，往往直接影响到潜孔钻机的选型，孔径的选择，爆破方式的选择，矿山的生产能力，矿山的生产成本等。

所以探索适合本矿山的爆破参数，具有致关重要的意义。

关键词：穿孔爆破孔网参数高寒涌水量岩石硬度孔内积水孔径大块率成本1.引言玉溪飛亚矿业开发管理有限责任公司自2019年承接青海鸿鑫矿业牛苦头矿区露天采剥业务，至今已有2年时间，公司打破高海拔露天夜晚不施工的惯例，全天候24小时组织施工，通过甲乙双方努力，克服岩石硬度大，坑内涌水突增，潜孔钻机和其他铲装运设备都是柴油驱动，高寒地区设备性能下降、故障多、柴油单耗增高、油价上涨，成本居高不下等重重困难，有力保障了青海鸿鑫矿业的正常生产组织，项目取得了较大的成果，涌水问题得到解决，爆破参数和起爆顺序进一步优化，爆破效率大幅提高和大块产出率大幅下降，施工成本得到进一步控制，形成了穿孔、爆破、铲装、供矿、排废、运输、降排水、边坡清理、道路维护、洒水降尘等全流程主业务和辅助生产业务。

高寒地区生产组织经验丰富，特别是在穿孔爆破环节由于岩石硬度增加，裂隙发育、涌水较大孔内积水难以排干净等非常不利的因素，开展了多次爆破孔网参数的优化，装药和起爆顺序的优化研究，甚至变更潜孔钻设备，现用孔网参数优势得到充分体现，较大的提高了作业效率和生产组织能力，采剥成本大幅下降，现在已全面推广运用，工艺已经相对成熟，可以在类似矿山中推广运用。

这次主要阐述的是露天台阶穿孔爆破在运用过程中和使用电动潜孔钻后爆破参数的优化问题。

2.地质概况青海牛苦头矿，施工的钻探工程中均揭露了该套地层，地层西侧薄东侧厚，一般在140m左右，最厚为183m，地层总体北倾，产状10-20°∠20-50°。

M1磁异常区矿床形成于晚古生代-中生代（晚华力西期-印支期）解裂及造山作用，成矿岩浆岩为印支期中酸性侵入岩（214.2±1.3Ma），围岩为石炭系上统缔敖苏组。

试论露天深孔台阶爆破布孔工艺对于露天深孔台阶爆破来说，布孔工艺的优劣直接影响着爆破的质量，若是在爆破前做好布孔工艺，那么将会有效地提升爆破作业的效率，所以，爆破人员在进行穿爆施工时，必须要进行科学合理的布孔工作。

1 布孔工艺的难点问题1.1 孔网参数与岩石性质的匹配在爆破区域中，岩石的坚固性以及裂隙等因素都会影响到最后爆破质量，并且由于露天矿区的面积十分广阔，在不同地域中岩石的性质也各不相同，岩石的性质总是在随之变化，这就导致了各个区域中孔网的参数也存在很大的不确定性。

1.2 孔位布置是否精确到位露天深孔台阶爆破炮区与炮区之间的衔接部位会存在大量的大块以及根底，出现这些现象的主要原因是在布孔区域的前方已经爆破过的地方在爆破时会出现侧翻以及后冲的现象，因此会产生大量的大块与根底。

这时应该利用推土机进行工作面的清扫，但是在清扫时，就会将已经画好的爆破界限变模糊，所以会影响炮区间的衔接口的布置，若是布置不合理，那么将会产生大量的大块或是根底。

1.3 特殊地段布孔工艺的改进在露天矿区会存在一些特殊的爆破区域，边坡区域爆破、难爆破区域以及采空区爆破等都属于特殊的区域。

因此在这些区域进行布孔工作时将会有一些难度，必须要针对区域地势特点，利用特殊方式进行布孔工作。

2 布孔工艺的技术探讨2.1 孔网参数的优化在进行爆破作业之前，相关技术人员必须对区域中岩石的特性进行全面的研究分析，以此来选择出合适的布孔方式，针对岩石的性质选择不同的孔网参数，一般来说，其中岩浆岩可爆破性比较差，而沉积岩以及变质岩的爆破能力则比较好，因此岩石的性质对爆破的效果有着直接的影响。

另外，在进行布孔时，孔距与排距属于孔网参数，相关工作人员在设计孔网参数之前，要对布孔区域周边已经爆破之后的区域进行分析，对爆破效果进行研究，以此来对爆破区域的各项参数进行适当的调整。

在固定的孔径条件下，可以得出孔距与排距的经验公式，其中孔距用a表示，排距用b表示，每一个孔都有一个合理负担面积：S=a×b==针对以上公式，其中a与b之间的关系设定为a=1.25b，那么将会得出，a=，b=，对公式进行分析，其中S主要是指单孔负担面积，而Q则是指单孔装药量，q1是线装药的密度，并且L为主要的钻孔深度，而h0则是代表着堵塞的长度，q指单位中的耗药量，H则是指台阶的高度。

露天台阶深孔控制爆破【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）露天台阶深孔控制爆破第八章露天台阶深孔控制爆破•通常将直径大于50mm、深度超过5m的钻孔称为深孔。

•露天深孔一般在台阶〔梯段〕上或事先平整的场地上进行作业，按开挖形式分为开沟〔拉槽〕深孔爆破和台阶深孔爆破两种。

•开沟爆破时，爆破只有一个向上的自由面；台阶爆破时，有两个或两个以上的自由面，因此可得到较好的爆破效果。

•按炮孔方向可分为垂直深孔、倾斜深孔和水平深孔，倾斜深孔和垂直深孔广泛用于台阶爆破，水平深孔仅在爆破厚度和高度不大、场地条件受限制的路堑爆破、整平场地的爆破中使用。

第一节台阶深孔控制爆破的根本原理•一、台阶深孔爆破的原那么•露天台阶深孔爆破必须在满足各种开挖工程技术要求的同时，提高爆破质量，改善爆破的技术经济指标，降低工程的总本钱。

•提高爆破质量就是一方面要破碎充分，便于高效率铲装；•另一方面要最大限度地降低爆破危害，减少后冲、后裂和侧裂。

•改善爆破的技术经济指标，提高延米爆破量，降低炸药单耗，在保证爆破质量的前提下，使铲装、运输、机械破碎以及边坡支护等后续工序发挥高效率，降低工程的综合本钱。

二、台阶构成与炮孔布置•〔一〕台阶构成要素•主要有：台阶高度H、前排钻孔的底盘抵抗线W1、台阶坡面角α、孔边距b、钻孔超深h、排距W2、孔距a、孔深〔H＋h〕、炮孔倾角、堵塞长度等。

图8—1 台阶深孔爆破〔二〕炮孔布置形式•通常分为：单排布孔和多排布孔两种。

当开挖工作面较长或较多、台阶高度较大、单排孔爆破能确保有一定的方量且满足装运要求时，在平安允许的条件下可采用单排布孔。

•在工作面少、台阶高度较低、单排孔爆破的爆落方量不能满足挖掘要求时，多采用多排布孔形式。

•多排布孔又分为矩形和三角形〔或称梅花形〕两种形式，如图8—2所示。

从能量均匀分布的观点看，以等边三角形布孔最为理想，所以矿山多采用三角形布孔，而矩形布孔多用于开沟爆破。

xx市xxx石场露天台阶开采爆破施工设计方案设计人：审核人：批准人：书目一、工程（项目）概况及周边环境、地质条件二、设计依据三、施工原则四、爆破方案选择和确定五、主要爆破参数和技术要求六、装药和起爆网路七、爆破平安校核及措施八、爆破作业平安措施九、施工组织十、附图十一、事故应急救援预案XX市XXX露天台阶开采爆破施工设计方案说明书一、工程（项目）概况及周边环境、地质条件XX石场位于XXXXX，距XX市区约XXX公里，石场有简易道路和XX公路相接，交通便利。

矿区地貌为低山丘陵，矿石类型为燕山三期母花岗岩。

呈岩基状产出，岩性主要为中粒钾长花岗岩，呈肉红色，风化后为黄色、黑褐色，粒状结构，块状构造。

矿区岩石节理裂隙发育，构造简洁，无断裂、裂开带和其他不良地质危害。

矿区开采范围坐标：1、XXXXXX；2、XXXXXXXXX；3、XXXXXXXXXXXXXX；4、XXXXXXXXXXXXX （1980西安坐标系）共有四个拐点。

开采深度为+250米至+50米，比高差达200米，开采境界内矿石量约268.69万立方，剥离量8.5万立方，按年产25万立方，开采年限至2022年3月。

采场原始坡度为25-30°，适宜开采。

石场距村镇和社区1公里以外，相对隔离的生产作业环境，使得爆破粉尘，振动，飞石等危害较易限制，四周400米以内无农田、果园、无其它工业和民用设施，爆破作业环境优良。

（详见图（1））。

二、设计依据1、《爆破平安规程》（GB6722-2014）；2、《XXX市XXXX石场扩建年产25万立方米建筑用花岗岩露天开采项目初步设计》；3、爆破作业项目爆破施工合同；4、《爆破作业项目管理要求》（GA991-2012）《爆破作业单位资质条件和管理要求》（GA990-2012）；5、现场勘查状况。

三、施工原则1、露天深孔、浅孔爆破必需按《爆破平安规程》第7.1、7.2、7.5条规定执行。

2、为保证施工的均衡连续性，同时有利于爆破平安限制，石方爆破一律运用钻孔限制爆破方法进行。

煤矿露天台阶爆破布孔钻孔施工设计方案设计：审核：批准：设计单位：目录一、露天深孔爆破布孔钻孔施工设计 (3)二、小孔径浅孔爆破布孔钻孔施工设计 (14)三、边坡控制预裂爆破布孔钻孔施工设计 (17)四、火区、高温区爆破施工安全技术措施 (19)五、采空区上实施爆破作业的安全技术措施 (22)一、露天台阶深孔爆破布孔、钻孔施工设计1.深孔台阶爆破施工工艺流程如图图所示施工准备钻孔装药填塞起爆网路连接起爆爆后检查2.施工准备2.1覆盖层清除按照“先剥离、后开采”的原则，根据施工区的特点，安排机械进行表土清除、风化层剥离，为爆破施工创造条件。

2.2施工道路布置施工道路主要服务于钻机就位和道路运输。

布置钻机就位的道路施工时，要尽量兼顾随后的运输需要。

运输道路布置应尽可能利用已有的道路，以便缩短基建工期。

应尽量减少上山公路的工程量，以便缩短上山公路的施工周期。

上山公路选线应有利于整个开采期内的石料及废石运输，尽可能降低公路纵坡，以保证上山公路具有足够通过能力并保证雨天运输。

2.3台阶布置将道路修上山后，应在道路与设计的台阶平台交叉处向两侧外拓，为钻机和运输车辆工作创造条件，向两侧的外拓采用挖掘机械与爆破相结合的办法。

爆破法开挖台阶通常采用以下几种方法：2.3.1均匀布孔爆破法。

该法类似于正常的台阶爆破，使用垂直炮孔，只不过是前排的炮孔较浅，爆破孔间排距较小；后排炮孔较深。

2.3.2扇形布孔爆破法。

该法采用垂直炮孔，钻机不用移动到边缘打孔，钻机移动少。

2.3.3准集中药包法。

该法采用垂直炮孔，钻机也不用移动到前缘打孔，钻机前后基本不移动，一般进行左右移动，炮孔基本布置在一条直线上，炮孔间距较小。

3.钻孔3.1钻机平台修建无论是一次性爆破，还是台阶式爆破，都应为钻机修建钻孔平台。

平台的宽度不得小于6~8m保证一次布孔不少于两台。

平台要平整，便于钻机行走和作业。

在施工时，可采用浅孔爆破，推土机整平的方法。

对于分层台阶式爆破平台应根据设计的爆破台阶，从上到下逐层修建，上层爆破后为下层平台的修建创造了条件，上一层的下平台是下一层的上平台。

露天深孔爆破出现的问题及解决方案露天采矿中台阶采剥、掘沟等工程，一般采用深孔爆破法对矿岩实施破碎，根据作业空间，矿岩地质特性、采装运输设备条件等特点，选择合理的布孔方式、爆破参数、装药结构、爆破网络、起爆方法及起爆顺序等来达到好的爆破效果。

但在实际生产中，受诸多因素影响，常出现爆破后冲、根底、大块、伞檐以及爆堆形状不合要求等不良爆破现象，严重影响采、装、运工作效率及施工安全，下面分别分析这些不良爆破现象产生的原因并提出解决办法。

一、爆破上翻及后冲现象在露天采掘台阶爆破施工中，后排孔后冲上翻是常常遇见的现象，尤其在多排孔爆破时，后冲在未爆台阶坡面上产生的岩体裂隙及后排孔上翻的矿岩堆积在未爆台阶顶面，均会给下一次爆破工作带来很大的困难。

产生爆破后冲上翻的主要原因是多排孔爆破时，前排孔底盘抵抗线过大，炮孔填塞高度过大，一次爆破排数过多，爆破参数及起爆方法选择不当。

解决的方法是：1、控制前排孔底盘抵抗线不得超过台阶高度，加强爆破前根底的清理，减少前排孔根部爆破阻力，起爆时前排孔为后排孔创造好的爆破自由面。

2、根据设计台阶高度，合理布孔，可采用间隔装药结构并减少后排孔装药量。

如有可能，在采掘设备条件许可时适当增加台阶高度，从而促进后排孔起爆时的水平运动，而不是出现漏斗和后冲上翻现象。

3、采用多排孔微差爆破时，针对不同矿岩，选择最优的排间微差间隔。

对于大区间微差爆破，后排孔爆破条件显然与前排孔不同，其夹制作用较大，并且前排孔爆破应力波和爆生气体对后排孔的爆破影响也很大，如果排间微差间隔过短，前排孔不能在期望的时间内向台阶自由面移动，则后排孔会由于抵抗线过大出现后冲或上翻。

前后排孔的起爆间隔按抵抗线计算应在12-16ms/m较为合理，而后排孔应逐段增加时间间隔，一般为10%较为理想，需根据具体情况在爆破实验中探索，以取得良好的爆破效果。

一般来讲，台阶高度越短，台阶移动时间就越长，排间微差间隔的增加尤其必要。

4、采用倾斜深孔爆破方法，以减少后排孔底盘抵抗线。

露天台阶深孔爆破设计某露天矿山采用台阶深孔爆破，爆破时应采取措施，尽可能不破坏边坡的稳定性，并要求大块率不高。

已知台阶高度H=10m，炮孔直径D=120mm，矿石为完整坚固的石灰岩，坚固性系数f=8，台阶爆区长度L=40m，宽度B=24m，安全平台宽度4m，台阶坡面角75°，距爆区中心400m有砖混结构厂房。

一、工程概况露天矿石采用深孔台阶爆破，要使崩落的矿石大块率合格，台阶高度10m，台阶坡面角75°，岩石较坚固，周边400m处有厂房需要保护。

二、根据现场情况和施工技术及进度要求，宜采用垂直钻孔爆破方案。

三、爆破参数及装药量爆区台阶高度H=10m，孔径120mm，单耗取q=0.4kg/m3，装药密度⊿=0.75t/m3，孔深装药系数=0.6，超深h=10d=1.2m，孔深L=h+H=10+1.2=11.2m，炮孔直径为120mm，钻孔邻近密集系数m取1.2。

地盘抵抗线计算根据（10-40），可计算Wd=d=5.2m按炮孔直径确定：WD=（20~50）D 则可以算出WD=2.4~6m取Wd=5.2m孔距a=mWd=1.25.2=6.24m排距b=a=6.242=5.4m填塞长度l=0.8Wd=0.85.2=4.16m装药长度L1=L-l=11.2-4.16=7.04m台阶上眉线至前排孔口距离b1=Wd-H=0.8m炮孔总数N=（40=29孔单孔装药量：第一排孔：Q1=qaWdH=0.410=129.80kg线装药量129.80=18.44kg/m装药密度-3/（3.142）=1.63t/m3其他排孔Q2=KqabH=1.1线装药量：148.2621.06kg/m总药量：129.80=519.2+3558.24=4077.44kg实际炸药单耗：4077.440.42kg/m3三、起爆网路，起爆方式和微差时间每个炮孔用双枚非电ms雷管，采用粉状炸药装药，孔内延时，延时时间25ms，用电雷管联网成串联起爆电路，接起爆器起爆。