1、17.1概述概述 所谓所谓深孔深孔通常是指孔径大于通常是指孔径大于75mm75mm、深度在、深度在5m5m以以上并采用上并采用深孔钻机深孔钻机钻成的炮孔。钻成的炮孔。深孔爆破深孔爆破是指在事是指在事先修好的台阶先修好的台阶(梯段梯段)上进行钻孔作业，并在钻好的上进行钻孔作业，并在钻好的深孔中装入延长药包进行爆破。深孔爆破破碎质量深孔中装入延长药包进行爆破。深孔爆破破碎质量好，破碎块度符合工程要求，基本上无不合规格的好，破碎块度符合工程要求，基本上无不合规格的大块，无根底，爆堆集中且具有一定的松散度，满大块，无根底，爆堆集中且具有一定的松散度，满足铲装设备装载的要求。足铲装设备装载的要求。2 深
2、孔爆破必须满足不同开挖工程的技术要求，即要全面改善爆破质量，深孔爆破必须满足不同开挖工程的技术要求，即要全面改善爆破质量，又要改善爆破技术经济指标，降低工程的总成本。所谓全面改善爆破质又要改善爆破技术经济指标，降低工程的总成本。所谓全面改善爆破质量是指一要破碎质量好，破碎块度符合工程要求，基本上无不合格的大量是指一要破碎质量好，破碎块度符合工程要求，基本上无不合格的大块，无根底，爆堆集中和具有一定的松散度，能满足产装设备高效率装块，无根底，爆堆集中和具有一定的松散度，能满足产装设备高效率装载的要求；二要降低爆破的有害效应，减少后冲、后裂和侧裂、降低爆载的要求；二要降低爆破的有害效应，减少后冲、
3、后裂和侧裂、降低爆破地震、噪声、冲击波和飞石的危害。改善爆破技术经济指标是指提高破地震、噪声、冲击波和飞石的危害。改善爆破技术经济指标是指提高延米爆破量，降低炸药单耗，并在改善破碎质量的前提下，使钻孔、装延米爆破量，降低炸药单耗，并在改善破碎质量的前提下，使钻孔、装载、运输和机械破碎等后续工序发挥高效率，使其工程成本达到最佳。载、运输和机械破碎等后续工序发挥高效率，使其工程成本达到最佳。深孔爆破除了本身机械化程度较高，解决了其它爆破技术深孔爆破除了本身机械化程度较高，解决了其它爆破技术主要依靠人工或机械化程度不高的缺陷外，还能提供适合于主要依靠人工或机械化程度不高的缺陷外，还能提供适合于机械挖
4、运的破碎岩堆的块度、大小、形状，及满足挖运进度机械挖运的破碎岩堆的块度、大小、形状，及满足挖运进度要求的一次爆落方量；要求的一次爆落方量；3 在在安全性安全性方面，深孔爆破属露天开挖，装药部位与所爆岩方面，深孔爆破属露天开挖，装药部位与所爆岩体的位置关系很容易搞清楚和取得数据，加上每次爆破量比体的位置关系很容易搞清楚和取得数据，加上每次爆破量比硐室爆破要小，爆破时振动强度、飞石距离、空气冲击波强硐室爆破要小，爆破时振动强度、飞石距离、空气冲击波强度和破坏范围小且容易控制。度和破坏范围小且容易控制。深孔爆破与浅孔爆破相比具有以下优点：深孔爆破与浅孔爆破相比具有以下优点：（1）爆破的岩石块度均匀，
5、可以根据挖装机械铲斗容量调节孔网参数，大块率）爆破的岩石块度均匀，可以根据挖装机械铲斗容量调节孔网参数，大块率保持在保持在35左右，有利于机械化综合施工，生产效率高。左右，有利于机械化综合施工，生产效率高。（2）深孔爆破对于岩石路堑作用力比较均匀，破坏范围小，爆堆形状合理。）深孔爆破对于岩石路堑作用力比较均匀，破坏范围小，爆堆形状合理。（3）可以配合深孔爆破采用光面爆破、预裂爆破开挖路堑边坡，改善工程质量，）可以配合深孔爆破采用光面爆破、预裂爆破开挖路堑边坡，改善工程质量，增加了边坡的稳定性。增加了边坡的稳定性。（4）减少炸药用量，降低成本。）减少炸药用量，降低成本。（5）由于深孔爆破单位耗药
6、量较小，且爆炸能量比较均匀地分布在岩体各处，）由于深孔爆破单位耗药量较小，且爆炸能量比较均匀地分布在岩体各处，所以爆破时无论地震强度、飞石距离或空气冲击波的影响范围都比一般爆破为小，所以爆破时无论地震强度、飞石距离或空气冲击波的影响范围都比一般爆破为小，因此，安全技术好。因此，安全技术好。47.2深孔爆破参数符号及定义深孔爆破参数符号及定义56表表7-1 深孔爆破参数一览表深孔爆破参数一览表77.3 露天深孔爆破炮孔参数露天深孔爆破炮孔参数7.3.1钻孔形式钻孔形式 钻孔一般分为垂直钻孔和倾斜钻孔两种形式钻孔一般分为垂直钻孔和倾斜钻孔两种形式,如图如图7-17-1所示。垂直钻孔和倾斜钻孔的优缺
7、点比较如表所示。垂直钻孔和倾斜钻孔的优缺点比较如表7-27-2所示。从所示。从表中可以看出，倾斜钻孔在爆破效果方面较垂直钻孔有较多表中可以看出，倾斜钻孔在爆破效果方面较垂直钻孔有较多的优点，但在钻凿过程中的操作比较复杂，在相同台阶高度的优点，但在钻凿过程中的操作比较复杂，在相同台阶高度情况下倾斜钻孔比垂直钻孔要长，而且装药时易堵孔，给装情况下倾斜钻孔比垂直钻孔要长，而且装药时易堵孔，给装药工作带来一定的困难。在实际工程中，垂直钻孔的应用较药工作带来一定的困难。在实际工程中，垂直钻孔的应用较倾斜钻孔要广泛得多。倾斜钻孔要广泛得多。8表表7-2 垂直深孔与倾斜深孔比较垂直深孔与倾斜深孔比较深孔布置
8、形式深孔布置形式利用情况利用情况优优 点点缺缺 点点垂直深孔垂直深孔在开采工在开采工程中大量程中大量应用应用（1）适用于各种地质条件）适用于各种地质条件（2）钻凿垂直深孔操作技术比倾）钻凿垂直深孔操作技术比倾斜深孔容易斜深孔容易（3）钻孔速度比较快）钻孔速度比较快（1）爆破岩石大块）爆破岩石大块率比较多常常留有率比较多常常留有根坎根坎（2）梯段顶部经常）梯段顶部经常发生裂缝发生裂缝,梯段坡面梯段坡面稳固性比较差稳固性比较差倾斜深孔倾斜深孔在软岩石在软岩石中的开采中的开采工程比较工程比较多多(随着新随着新型凿岩机型凿岩机的发展的发展,应应用范围广用范围广泛增加泛增加)（1）布置的抵抗线比较均匀）
9、布置的抵抗线比较均匀,爆破爆破破碎的岩石不易产生大块和残留根破碎的岩石不易产生大块和残留根坎坎（2）梯段比较稳固，梯段坡面容）梯段比较稳固，梯段坡面容易保持易保持（3）爆破软质岩石时，能取得高）爆破软质岩石时，能取得高效率效率（4）爆破堆积岩石的形状比较好）爆破堆积岩石的形状比较好，而爆破质量并不降低，而爆破质量并不降低（1）钻凿倾斜孔技）钻凿倾斜孔技术操作比较复杂，术操作比较复杂，容易发生钻凿事故容易发生钻凿事故（2）坚硬岩石中不）坚硬岩石中不宜采用宜采用（3）钻凿倾斜孔的）钻凿倾斜孔的速度比垂直孔慢速度比垂直孔慢（4）延米方量少）延米方量少97.3.2 梯段高度的确定梯段高度的确定 梯段高
10、度是露天开采工程的重要参数之一，他的选择正确与否直接梯段高度是露天开采工程的重要参数之一，他的选择正确与否直接影响到露天开采系统，钻孔爆破和挖掘运输等工序，以及技术经济指标影响到露天开采系统，钻孔爆破和挖掘运输等工序，以及技术经济指标和挖掘机械的作业安全。和挖掘机械的作业安全。总的来说，梯段高度的选择，应有利于钻孔、铲、装、运等各环节。总的来说，梯段高度的选择，应有利于钻孔、铲、装、运等各环节。一般认为梯段高度不宜过高，以一般认为梯段高度不宜过高，以1015m为佳，我国冶金部门对国内各为佳，我国冶金部门对国内各矿山调查后得出结论是，在目前技术条件下，对矿山调查后得出结论是，在目前技术条件下，对
11、34m3电铲，梯段高度电铲，梯段高度以以12m为宜，当采用为宜，当采用1m3电铲时，梯段高度一般电铲时，梯段高度一般1012m为好，也有采为好，也有采用用1520m的的高台阶。有人认为合理的台阶高度为的的高台阶。有人认为合理的台阶高度为1218m 一般不超过一般不超过20m.107.3.3 孔径孔径D 露天深孔爆破中，一般不宜选孔径露天深孔爆破中，一般不宜选孔径D80mm的钻孔。因为孔径愈小，钻的钻孔。因为孔径愈小，钻孔总进尺数就愈大，不利于爆破效率的提高，而地下深孔爆破，孔径可小孔总进尺数就愈大，不利于爆破效率的提高，而地下深孔爆破，孔径可小到到D50mm。孔径的选择往往是由所采用的钻机型号
12、所决定的，我国目前。孔径的选择往往是由所采用的钻机型号所决定的，我国目前制造的钻机中，凿岩台车孔径为制造的钻机中，凿岩台车孔径为5080mm，潜孔式钻机孔径为，潜孔式钻机孔径为80200mm，牙轮钻机为，牙轮钻机为230250mm，钢绳冲击钻为，钢绳冲击钻为200250mm。7.3.4 装药直径装药直径d 装药直径与装药结构有关，当采用全段药卷装药时，药径应比炮孔直径装药直径与装药结构有关，当采用全段药卷装药时，药径应比炮孔直径小小1520mm，以便能容易地装入孔内；若炸药采用散装时，则药径等与孔径，以便能容易地装入孔内；若炸药采用散装时，则药径等与孔径，即即dD。从爆破经济效果和装药施工来说
13、，无疑钻头直径越大越好，每米孔从爆破经济效果和装药施工来说，无疑钻头直径越大越好，每米孔爆破方量按钻孔直径增加值的平方增加，孔径越大，装药越方便，越不爆破方量按钻孔直径增加值的平方增加，孔径越大，装药越方便，越不易发生堵孔现象。而对爆破效果来讲，无疑孔径小，炸药在岩体中分布易发生堵孔现象。而对爆破效果来讲，无疑孔径小，炸药在岩体中分布更均匀，效果更好。所以在强风化或中风化的岩石以及覆盖层剥离时可更均匀，效果更好。所以在强风化或中风化的岩石以及覆盖层剥离时可采用采用大钻头大钻头（钻头直径（钻头直径100100165mm165mm），而在中硬和坚硬岩石中钻孔以），而在中硬和坚硬岩石中钻孔以小小钻头
14、钻头（钻头直径（钻头直径7575100mm100mm）为宜。）为宜。117.3.5 孔深孔深L与超钻深度与超钻深度h 超钻是为了克服底盘阻力超钻是为了克服底盘阻力(即岩层的夹制作用即岩层的夹制作用)，使爆破后不留根坎，在钻凿深孔，使爆破后不留根坎，在钻凿深孔时孔深时孔深(垂直深度垂直深度)大于梯段高度的长度，称为超钻深度。大于梯段高度的长度，称为超钻深度。在确定超钻深度时，一般可按下式计算在确定超钻深度时，一般可按下式计算 133.015.0Wh 垂直深孔垂直深孔（7-1）倾斜深孔倾斜深孔Wh5.03.0（7-2）或参考下列公式计算或参考下列公式计算LQWh16.12.1（7-3）（7-4）（
15、7-5）ah80.030.0Hh25.005.0130.005.0Wh）（7-6）12孔深孔深L与台阶高度与台阶高度H，超钻深度，超钻深度h的关系为：的关系为：sinhHL（7-7）由于炮孔倾角由于炮孔倾角一般均在一般均在60度以上，而且超钻深度度以上，而且超钻深度h值不大，所以（值不大，所以（7-7）式可近）式可近似用下式表示：似用下式表示：hHLsin在确定超深时也可以参照表在确定超深时也可以参照表7-2选取选取 13 7-2 超钻深度超钻深度h与岩石硬度与岩石硬度f和梯段高度和梯段高度H关系关系 14 确定台阶高度必须满足下列要求：确定台阶高度必须满足下列要求：1 1给机械设备（挖掘机、
16、自卸车等）创造高给机械设备（挖掘机、自卸车等）创造高效率的工作条件；效率的工作条件；2 2保证辅助工作量最小；保证辅助工作量最小；3 3能否达到最好的技术经济指标；能否达到最好的技术经济指标；4 4满足安全工作的要求。满足安全工作的要求。15 从国内外资料看，普遍认为台阶高度不从国内外资料看，普遍认为台阶高度不宜过高。在采矿部门取宜过高。在采矿部门取101015m15m为宜；为宜；在铁在铁路施工中，根据施工特点和采用钻机及挖掘路施工中，根据施工特点和采用钻机及挖掘机械的技术水平，一般取机械的技术水平，一般取8 812m12m较为合适。较为合适。台阶高度还与钻孔孔径有着密切的联系，不台阶高度还与
17、钻孔孔径有着密切的联系，不同钻孔孔径有不同的台阶高度适用范围。同钻孔孔径有不同的台阶高度适用范围。16 台阶高度过小，爆落方量少，钻孔成本台阶高度过小，爆落方量少，钻孔成本高；台阶高度过大，不仅钻孔困难，而且爆高；台阶高度过大，不仅钻孔困难，而且爆破后堆积过高，对挖掘机安全作业不利。台破后堆积过高，对挖掘机安全作业不利。台阶的坡面角最好在阶的坡面角最好在60607575之间。之间。17 若岩石坚硬，采取单排爆破或多排分段起爆时，若岩石坚硬，采取单排爆破或多排分段起爆时，坡面角可大一些。如果岩石松软，多炮孔同时起爆，坡面角可大一些。如果岩石松软，多炮孔同时起爆，坡面角宜缓一些，坡面角太大（坡面角
18、宜缓一些，坡面角太大（7575）或上）或上部岩石坚硬，爆破后容易出现大块；坡面角太小或部岩石坚硬，爆破后容易出现大块；坡面角太小或下部岩石坚硬，易留根坎。下部岩石坚硬，易留根坎。目前，随着钻机等施工机械的发展，国内外已目前，随着钻机等施工机械的发展，国内外已有向高台阶发展的趋势。有向高台阶发展的趋势。187.3.6 填塞长度填塞长度L2与装药长度与装药长度L1 填塞长度填塞长度L2指装药药柱顶面至孔口的堵塞长度。一般取值为：指装药药柱顶面至孔口的堵塞长度。一般取值为：WL0.17.02也可以取合理的堵塞长度：也可以取合理的堵塞长度：DL32162 实测资料表明，对于孔径实测资料表明，对于孔径D
19、250mm的炮孔，填塞长度的炮孔，填塞长度L234m时，时，炮孔内炸药起爆后，填塞长度约以炮孔内炸药起爆后，填塞长度约以25m/s的平均速度冲出孔口，约需要的平均速度冲出孔口，约需要150ms时间。在此期间，岩石已基本解体。若堵塞长度时间。在此期间，岩石已基本解体。若堵塞长度5m，则已相当可靠。，则已相当可靠。装药长度装药长度L1LL2 197.3.7炸药单耗炸药单耗q 炸药单耗是爆破每立方米（矿山爆破为每吨）矿岩所需要的炸药量，炸药单耗是爆破每立方米（矿山爆破为每吨）矿岩所需要的炸药量，单位为单位为Kg/m3（或（或Kg/t）（1）q选取可以查表选取可以查表 表表7-4 单位炸药消耗量单位炸
20、药消耗量q值值 20（2）可以用公式进行计算）可以用公式进行计算 24504.055.033.0rq（7-11）（3）参照同类工程的经验数据）参照同类工程的经验数据（4）现场爆破试验）现场爆破试验 当选择的单耗合适时，爆破效果应表现为爆区岩石被充分松动，可用推土机或铲车直接出碴，大块较少且出碴底面基本平整。在实际工程中，为了某种需要，将单耗适当增加一些是允许的 217.3.8底盘抵抗线底盘抵抗线W1与抵抗线与抵抗线W（1）按钻机安全作业条件）按钻机安全作业条件 BHctgW1(7-12)（2）巴隆公式）巴隆公式mqDW785.01（7-13）（3）经验公式）经验公式 HW9.06.01DW34
21、281rrDKW 531（7-15）（7-14）（7-16）227.3.9 单孔装药量单孔装药量在梯段爆破中，单孔装药量由下式确定，即：在梯段爆破中，单孔装药量由下式确定，即：eLdQ1241（7-17）7.3.10孔距孔距a、排距、排距b及炮孔邻近系数及炮孔邻近系数m炮孔邻近系数炮孔邻近系数m为孔距与排距的比值，即：为孔距与排距的比值，即：ma/b 工程经验表明，一般情况下，炮孔邻近系数工程经验表明，一般情况下，炮孔邻近系数m大于大于1.0，后排炮孔的，后排炮孔的m=1.31.7。在宽孔距爆破中炮孔邻近系数。在宽孔距爆破中炮孔邻近系数m则取则取34或更大。但是，第一排孔往或更大。但是，第一排
22、孔往往由于底盘抵抗线过大，应选用较小的密集系数，以克服底盘的阻力。往由于底盘抵抗线过大，应选用较小的密集系数，以克服底盘的阻力。qabHQ(7-19)qHmQa（7-20）23mqHQb（7-21）将式（将式（717）代入以上二式可得另外两个表达式，即）代入以上二式可得另外两个表达式，即 qHmLdae12（7-22）mqHLdbe12（7-23）247.3.11 布孔方式布孔方式 布孔方式有布孔方式有单排布孔单排布孔（一字形布孔）及（一字形布孔）及多排多排布孔布孔两种，多排布孔又分为方形、三角形（或梅花两种，多排布孔又分为方形、三角形（或梅花形）三种，如图形）三种，如图7-37-3所示。所示
23、。从能量均匀分布的观点看，以等边三角形布孔从能量均匀分布的观点看，以等边三角形布孔最为理想，方形或矩形多用于挖沟爆破。在相同条最为理想，方形或矩形多用于挖沟爆破。在相同条件下，与多排孔爆破相比较，单排孔爆破能取得较件下，与多排孔爆破相比较，单排孔爆破能取得较高的技术经济指标。高的技术经济指标。25 图6-2 深孔布置图一字形；三角形；方格形；梅花形26a ab bc cd da单排布孔单排布孔 b矩形布孔矩形布孔 c交错布孔交错布孔 d方形布孔方形布孔 炮孔平面布置炮孔平面布置277.3.12 延米方量延米方量VLhHHabLabHVLsin7.4露天深孔爆破设计露天深孔爆破设计28297.5
24、 炸药选用与装药结构炸药选用与装药结构7.5.1炸药选用炸药选用（1）全段药卷装药结构）全段药卷装药结构（2）全段散装药结构）全段散装药结构（3）空气层装药结构）空气层装药结构（4）孔内分段间隔装药结构）孔内分段间隔装药结构(5)混合装药结构混合装药结构7.5.2装药结构装药结构3021图6-7 孔间交错间隔装药结构1-沙土、岩粉；2-炸药31 为了提高爆破效果，可以根据爆破地点的地形地为了提高爆破效果，可以根据爆破地点的地形地质条件，灵活地采用装药结构或增加辅助药包的方质条件，灵活地采用装药结构或增加辅助药包的方式。如图式。如图7-4所示。梯段底部抵抗过大时可以增加底所示。梯段底部抵抗过大时
25、可以增加底盘炮孔；对于坚硬的岩石，上部装药不足时，可增盘炮孔；对于坚硬的岩石，上部装药不足时，可增设辅助炮孔；对于表层风化，底部坚硬的岩层，可设辅助炮孔；对于表层风化，底部坚硬的岩层，可采用两种炸药的混合装药法；对于超深孔或孔口堵采用两种炸药的混合装药法；对于超深孔或孔口堵塞段过长时，可采用分段装药法；在岩石不很坚硬，塞段过长时，可采用分段装药法；在岩石不很坚硬，但又较完整时，可采用空气间隔装药法。但又较完整时，可采用空气间隔装药法。32337.6 露天深孔爆破施工露天深孔爆破施工7.6.1施工总体布置和平整台阶施工总体布置和平整台阶 7.6.2布孔和孔位选择布孔和孔位选择 布孔从台阶边缘开始
26、，边孔与台阶边缘保留一定距离，以保证钻机安全布孔从台阶边缘开始，边孔与台阶边缘保留一定距离，以保证钻机安全工作。工作。孔位根据设计要求测量确定，但孔位要避免布在岩石被震松，节理发育孔位根据设计要求测量确定，但孔位要避免布在岩石被震松，节理发育或岩性变化大的地方。遇到这些地方，可以调整孔位，调整时要注意抵抗线、排或岩性变化大的地方。遇到这些地方，可以调整孔位，调整时要注意抵抗线、排距和孔距之间的关系。一般说，应保证抵抗线（或排距）和孔距及他们的乘积在距和孔距之间的关系。一般说，应保证抵抗线（或排距）和孔距及他们的乘积在调整前后相差不超过百分之十。调整前后相差不超过百分之十。布孔时当坡面角度过缓时
27、，要在坡脚处补孔，或者加大超深。地形复杂时布孔时当坡面角度过缓时，要在坡脚处补孔，或者加大超深。地形复杂时应注意钻孔沿整个长度的抵抗变化，避免因局部地方的抵抗线过小引起水平冲炮应注意钻孔沿整个长度的抵抗变化，避免因局部地方的抵抗线过小引起水平冲炮造成飞石过远。造成飞石过远。铁路建设大部分是在一狭小的条形地带施工，线路绵延于山区和丘陵地铁路建设大部分是在一狭小的条形地带施工，线路绵延于山区和丘陵地区，就土石方爆破工程来讲，除个别站场的工程量较大外，一般工程数量都比较区，就土石方爆破工程来讲，除个别站场的工程量较大外，一般工程数量都比较小而分散。因此，铁路建设工程中深孔爆破的台阶布置形式与露天矿开
28、采有所不小而分散。因此，铁路建设工程中深孔爆破的台阶布置形式与露天矿开采有所不同。同。34 根据台阶坡面走向与线路走向之间的关系，可以根据台阶坡面走向与线路走向之间的关系，可以把深孔爆破的台阶布置方法分为以下两种。把深孔爆破的台阶布置方法分为以下两种。1.1.纵向台阶法纵向台阶法 爆破施工形成的台阶坡面走向与线路走向平行爆破施工形成的台阶坡面走向与线路走向平行时，称为时，称为纵向台阶（纵向台阶（图图7-5 7-5）。采用纵向台阶进行）。采用纵向台阶进行土石方施工的方法称为土石方施工的方法称为纵向台阶法纵向台阶法。按纵向台阶法。按纵向台阶法进行钻孔爆破时的炮孔布置方法称为纵向台阶布孔进行钻孔爆破
29、时的炮孔布置方法称为纵向台阶布孔法。法。35 纵向台阶布孔法适用于傍山半路堑开挖。纵向台阶布孔法适用于傍山半路堑开挖。对于高边坡的傍山路堑，应分层布孔，按自对于高边坡的傍山路堑，应分层布孔，按自上而下的顺序进行钻爆施工。施工时应注意上而下的顺序进行钻爆施工。施工时应注意将边坡改造成台阶陡坡形式，以便上层开挖将边坡改造成台阶陡坡形式，以便上层开挖后下层边坡能进行光面或预裂爆破（图后下层边坡能进行光面或预裂爆破（图7-7-6 6）。）。3637AAAA台阶面走向台阶面地面线台阶式边坡图7-6 傍山高边坡路堑横向台阶分层布孔（、为施工顺序）38预裂孔主炮孔台阶坡面路线方向台阶坡面路线方向剖面开挖推进
30、方向开挖推进方向地面线剖面主炮孔预裂孔主炮孔(c)BB(b)(a)AA图7-7 横向台阶法39线面地下层上层边坡预裂孔图7-8 横向台阶单线深拉槽路堑开挖40 2.2.横向台阶法横向台阶法 爆破施工形成的台阶坡面走向与线路走向垂直爆破施工形成的台阶坡面走向与线路走向垂直时，称为时，称为横向台阶横向台阶（图（图7-77-7）。采用横向台阶进行）。采用横向台阶进行土石方施工的方法称为土石方施工的方法称为横向台阶法横向台阶法。按横向台阶法。按横向台阶法进行钻孔爆破时的炮孔布置方法称为横向台阶布孔进行钻孔爆破时的炮孔布置方法称为横向台阶布孔法。横向台阶布孔法适用于全断面拉槽形式的路堑法。横向台阶布孔法
31、适用于全断面拉槽形式的路堑和站场开挖。和站场开挖。41 对于全断面拉槽形式的站场开挖，为加快施工对于全断面拉槽形式的站场开挖，为加快施工进度，可同时从山体两侧向中间进行深孔爆破作业，进度，可同时从山体两侧向中间进行深孔爆破作业，如图如图7-7(b)7-7(b)。单线的深拉槽路堑开挖，由于线路。单线的深拉槽路堑开挖，由于线路狭窄，开挖工作面小，爆破容易破坏或影响边坡的狭窄，开挖工作面小，爆破容易破坏或影响边坡的稳定性，因此在采用横向台阶法时，最好分层布孔，稳定性，因此在采用横向台阶法时，最好分层布孔，为便于施工和减少岩石的夹制作用，每层的台阶高为便于施工和减少岩石的夹制作用，每层的台阶高度不宜过
32、大，以度不宜过大，以6 68m8m为宜。为宜。42 在布置钻孔时，对于上层边孔可顺着边坡布置在布置钻孔时，对于上层边孔可顺着边坡布置倾斜孔进行预裂爆破，而下层因受上部边坡的限制，倾斜孔进行预裂爆破，而下层因受上部边坡的限制，边孔通常不能顺边坡钻凿倾斜孔。在这种情况下，边孔通常不能顺边坡钻凿倾斜孔。在这种情况下，可布置垂直孔进行松动爆破，但边坡的垂直孔深度可布置垂直孔进行松动爆破，但边坡的垂直孔深度不能超过边坡线（图不能超过边坡线（图7-87-8）。如果下层边坡采用预）。如果下层边坡采用预裂爆破，那么边坡需要改造成台阶形式。裂爆破，那么边坡需要改造成台阶形式。43 7.6.3 钻孔、钻孔检查及钻
33、孔排水钻孔、钻孔检查及钻孔排水 1.1.孔位布置孔位布置 布孔应从台阶边缘开始，边孔与台阶边缘要保布孔应从台阶边缘开始，边孔与台阶边缘要保留一定距离，以保证钻机安全工作。留一定距离，以保证钻机安全工作。孔位应根据设计要求在工地测量确定，遇到孔孔位应根据设计要求在工地测量确定，遇到孔位处于岩石破碎、节理发育或岩性变化较大的地方，位处于岩石破碎、节理发育或岩性变化较大的地方，可以调整孔位位置，但应注意最小抵抗线、排距和可以调整孔位位置，但应注意最小抵抗线、排距和孔距之间的关系。孔距之间的关系。44 一般情况下，应保证最小抵抗线（或排一般情况下，应保证最小抵抗线（或排距）和孔距及它们的乘积在调整前后
34、相差不距）和孔距及它们的乘积在调整前后相差不超过超过10%10%。在周围环境许可时，对前排孔最小。在周围环境许可时，对前排孔最小抵抗线采取宁小勿大的原则，可以减少大块抵抗线采取宁小勿大的原则，可以减少大块率，并保证后几排炮孔的爆破效果。率，并保证后几排炮孔的爆破效果。45 布孔时还要布孔时还要注意注意：开挖工作面不平整时，选择工作面的凸坡或开挖工作面不平整时，选择工作面的凸坡或缓坡处布孔，以防止在这些地方因抵抗线过大而产缓坡处布孔，以防止在这些地方因抵抗线过大而产生大块。生大块。在底盘抵抗线过大处要在坡脚布孔，或加大在底盘抵抗线过大处要在坡脚布孔，或加大超深，以防止产生根坎和大块。超深，以防止
35、产生根坎和大块。地形复杂时，应注意钻孔整个长度上的抵抗地形复杂时，应注意钻孔整个长度上的抵抗线变化，特别要防止因抵抗线过小而出现飞石现象。线变化，特别要防止因抵抗线过小而出现飞石现象。46 2.2.钻孔机械钻孔机械 正是因为钻孔机械的发展，深孔爆破技术才得正是因为钻孔机械的发展，深孔爆破技术才得以广泛应用并迅速发展。深孔爆破中使用的钻孔机以广泛应用并迅速发展。深孔爆破中使用的钻孔机械主要有牙轮钻机、潜孔钻机、旋转钻机、凿岩机械主要有牙轮钻机、潜孔钻机、旋转钻机、凿岩机和钻车。在大型矿山中使用的钻机大部分是孔径大和钻车。在大型矿山中使用的钻机大部分是孔径大于于200mm200mm的潜孔钻机和牙轮
36、钻机。在一般石方开挖的潜孔钻机和牙轮钻机。在一般石方开挖和中小型矿山中使用的多是孔径在和中小型矿山中使用的多是孔径在200mm200mm以下的轻以下的轻型潜孔钻机和液压钻机。型潜孔钻机和液压钻机。47 牙轮钻机是一种效率高，机械化、自动牙轮钻机是一种效率高，机械化、自动化程度高，适应各种硬度的岩石穿孔作业，化程度高，适应各种硬度的岩石穿孔作业，技术先进的钻机。它是大型矿山露天开挖的技术先进的钻机。它是大型矿山露天开挖的主要钻孔机械，但由于其一次性投资高，影主要钻孔机械，但由于其一次性投资高，影响了它的广泛使用。响了它的广泛使用。48 潜孔钻机潜孔钻机是一种回转加冲击的钻机，它的钻杆是一种回转加
37、冲击的钻机，它的钻杆前端装有与钻头相连接的风动（或液压）冲击器，前端装有与钻头相连接的风动（或液压）冲击器，钻杆由回转机构带动回转。凿岩时，冲击器潜入孔钻杆由回转机构带动回转。凿岩时，冲击器潜入孔底，压缩空气由钻杆内部送入冲击器中，经配气装底，压缩空气由钻杆内部送入冲击器中，经配气装置带动锤体以高频冲击钻头，岩石在钻头的冲击和置带动锤体以高频冲击钻头，岩石在钻头的冲击和回转作用下被破碎成岩粉，再由压缩空气吹出孔外。回转作用下被破碎成岩粉，再由压缩空气吹出孔外。与牙轮钻机相比，潜孔钻机具有灵活机动、设备重与牙轮钻机相比，潜孔钻机具有灵活机动、设备重量较轻、投资小、成本低等特点，适合铁路路堑深量较
38、轻、投资小、成本低等特点，适合铁路路堑深孔爆破使用。孔爆破使用。49 表表7-47-4列出了部分国产潜孔钻机的主要列出了部分国产潜孔钻机的主要技术性能参数。几年来铁路、公路以及其技术性能参数。几年来铁路、公路以及其它大多数土石方工程中更多地采用了进口它大多数土石方工程中更多地采用了进口或合资工厂的钻机设备。常见的有：或合资工厂的钻机设备。常见的有：50型号YQ-150AYQ-150BCLQ-80YQ-100YQ-100BYQ80钻孔直径（mm）1501508510010010080钻孔深度（m）17.51720向下17水平501220钻孔角度与地面成45,6075,90向下与地面成0,45,6
39、075,90向下任意向下任意90钻杆长度（m）961.51.232.132.8爬坡能力202020行走方式履带自行履带自行履带自行无履带轮胎设备重量（kg）12000120004500400860备注全风动可装在拖拉机上表表7-4 国产部分潜孔钻机主要技术性能国产部分潜孔钻机主要技术性能一次可推进二根杆3.0m。51 （1 1）阿特拉斯）阿特拉斯科普柯（科普柯（ATLAS COPCOATLAS COPCO）公司）公司（与我国天水等生产厂家有技术合作）的钻机。国（与我国天水等生产厂家有技术合作）的钻机。国内常见的有以下几种：内常见的有以下几种：ROC 442PC ROC 442PC 履带式气动钻
40、车，孔径履带式气动钻车，孔径35mm35mm102mm102mm，配，配COP131COP131气动凿岩机，所有动力来自压缩气动凿岩机，所有动力来自压缩空气，不带发动机和电力装置。空气，不带发动机和电力装置。52 ROC 742HCROC 742HC系列履带式液压露天钻车，自带发系列履带式液压露天钻车，自带发动机和空压机，配动机和空压机，配COP1238COP1238或或COP1838COP1838液压凿岩机，液压凿岩机，可选配驾驶室和自动接杆系统。可选配驾驶室和自动接杆系统。（2 2）宣化英格索兰（）宣化英格索兰（IngsolandIngsoland）矿山工程机）矿山工程机械有限公司生产的钻
41、机。主要有：械有限公司生产的钻机。主要有：53 ROC 460PC ROC 460PC 风动履带式潜孔钻车，孔径风动履带式潜孔钻车，孔径85mm85mm140mm140mm，所有动力来自压缩空气，不带发动机和，所有动力来自压缩空气，不带发动机和电力装置。电力装置。ROC 742HCROC 742HC系列履带式液压露天钻车，自带系列履带式液压露天钻车，自带发动机和空压机，配发动机和空压机，配COP1238COP1238或或COP1838COP1838液压凿岩液压凿岩机，可选配驾驶室和自动接杆系统。机，可选配驾驶室和自动接杆系统。54 CM351 CM351 高风压露天潜孔钻机，孔径高风压露天潜孔
42、钻机，孔径105mm105mm165mm165mm，工作风压，工作风压1.05MPa1.05MPa2.46MPa2.46MPa，耗风量，耗风量17m3/min17m3/min21m3/min21m3/min，配用，配用DH-4DH-4、DHDH6 6、DHD-340ADHD-340A、DHD-360DHD-360型冲击器，爬坡能力型冲击器，爬坡能力2626。55 CM341 CM341 中风压露天潜孔钻机，孔径中风压露天潜孔钻机，孔径105mm105mm114mm114mm，工作风压，工作风压0.7MPa0.7MPa1.2MPa1.2MPa，耗风量，耗风量20m3/min20m3/min，配用
43、，配用DH-4DH-4、DHD-340ADHD-340A型冲击器，爬坡型冲击器，爬坡能力能力2525。CLQ80A CLQ80A 低风压露天潜孔钻机，孔径低风压露天潜孔钻机，孔径90mm90mm120mm120mm，工作风压，工作风压0.5MPa0.5MPa0.7MPa0.7MPa，耗风量，耗风量17m3/min17m3/min。56 （3 3）芬兰汤姆洛克（）芬兰汤姆洛克（TAMROCKTAMROCK）CHA660CHA660、DHA660DHA660型履带式液压露天钻车，钻孔直径型履带式液压露天钻车，钻孔直径76mm76mm89mm89mm。（4 4）日本古河（）日本古河（FURUKAWA
44、FURUKAWA）HCR-C180RHCR-C180R、HCR-260HCR-260型履带式液压露天钻车，钻孔直径型履带式液压露天钻车，钻孔直径76mm76mm89mm89mm。57 高效液压钻机的引入简化了深孔爆破的高效液压钻机的引入简化了深孔爆破的施工组织。这些钻机可以自行，动力单一，施工组织。这些钻机可以自行，动力单一，不需要安装供水、供电、供电等线路和管路，不需要安装供水、供电、供电等线路和管路，对钻孔平台的要求也不很高，大大缩短了准对钻孔平台的要求也不很高，大大缩短了准备工作时间，促进了深孔爆破的发展。备工作时间，促进了深孔爆破的发展。58 这里仅例举瑞典阿特拉斯这里仅例举瑞典阿特拉
45、斯科普柯（科普柯（ATLAS ATLAS COPCOCOPCO）公司生产的）公司生产的ROC742HCROC742HC液压钻机在花岗岩中液压钻机在花岗岩中的性能予以说明。纯钻孔速度的性能予以说明。纯钻孔速度1.4m/min1.4m/min，每孔定位，每孔定位时间时间3.5min3.5min，接卸钻杆时间，接卸钻杆时间2.8min2.8min，89mm89mm孔径的钻孔径的钻孔速度孔速度36.1m/h36.1m/h。可以计算出该钻机的台班进尺大。可以计算出该钻机的台班进尺大于于200m200m。按每米钻孔爆落石方量。按每米钻孔爆落石方量7.5m37.5m3计算，其台计算，其台班爆破方量在班爆破方
46、量在1500m31500m3以上。以上。59 3.3.炮孔质量炮孔质量 (1)(1)堵孔的原因及预防堵孔的原因及预防 在深孔爆破，尤其是在台阶深孔爆破中，在深孔爆破，尤其是在台阶深孔爆破中，受上一台阶超钻部分炸药爆破的影响作用，受上一台阶超钻部分炸药爆破的影响作用，钻孔作业常发生钻孔被堵现象。钻孔作业常发生钻孔被堵现象。60 钻孔被堵钻孔被堵原因原因主要有：岩体破碎导致孔壁在炮眼主要有：岩体破碎导致孔壁在炮眼钻好后塌落；岩粉顺岩体内贯通裂隙沉积到相邻炮钻好后塌落；岩粉顺岩体内贯通裂隙沉积到相邻炮孔内，造成邻孔堵孔；钻孔时造成喇叭形孔口，成孔内，造成邻孔堵孔；钻孔时造成喇叭形孔口，成孔后孔口塌落
47、堵塞钻孔；成孔后没有及时封盖孔口孔后孔口塌落堵塞钻孔；成孔后没有及时封盖孔口或封盖无效，造成地面岩粉或石渣掉入孔中；雨水或封盖无效，造成地面岩粉或石渣掉入孔中；雨水冲积造成孔内泥土淤塞。冲积造成孔内泥土淤塞。61 钻孔被堵导致一些炮孔深度发生变化，钻孔被堵导致一些炮孔深度发生变化，给装药带来很大的困难，甚至造成炮孔报废。给装药带来很大的困难，甚至造成炮孔报废。若是炮孔被堵部分为孔底，则因装不够药而若是炮孔被堵部分为孔底，则因装不够药而造成爆后留根；或者由于炮孔被堵深浅不一，造成爆后留根；或者由于炮孔被堵深浅不一，造成底盘高低不平；若局部炮孔全堵，将影造成底盘高低不平；若局部炮孔全堵，将影响整体
48、爆破效果。响整体爆破效果。62 可采取以下可采取以下措施措施预防堵孔：避免将孔口预防堵孔：避免将孔口打成喇叭状；岩石破碎易塌落时，要用泥浆打成喇叭状；岩石破碎易塌落时，要用泥浆固壁封缝；及时清除孔口岩碴及碎石；加工固壁封缝；及时清除孔口岩碴及碎石；加工专用木塞封堵孔口或用木板将孔口封严；雨专用木塞封堵孔口或用木板将孔口封严；雨天用岩碴在孔口作一小围堰，防止雨水灌入天用岩碴在孔口作一小围堰，防止雨水灌入孔内。孔内。63 (1)(1)钻孔检查及处理钻孔检查及处理 炮孔检查炮孔检查主要指检查孔深和孔距。孔距一般都主要指检查孔深和孔距。孔距一般都能按设计参数控制。孔深的检查可分为三级检查负能按设计参数
49、控制。孔深的检查可分为三级检查负责制，即打完孔后钻孔操作人员检查、接班人或班责制，即打完孔后钻孔操作人员检查、接班人或班长检查、专职检查人员验收。检查的方法可用软绳长检查、专职检查人员验收。检查的方法可用软绳（或测绳）系上重锤进行测量，要作好记录。装药（或测绳）系上重锤进行测量，要作好记录。装药前的孔深检查应包括孔内的水深检查和数据记录前的孔深检查应包括孔内的水深检查和数据记录。64 炮孔深度不能满足设计要求的原因有：炮孔深度不能满足设计要求的原因有：炮孔壁面掉落石块堵孔；岩碴未排到孔外而炮孔壁面掉落石块堵孔；岩碴未排到孔外而回落孔底；孔口封盖不严造成雨水冲垮孔口回落孔底；孔口封盖不严造成雨水
50、冲垮孔口引起堵孔等。排出这些原因，或适当加大超引起堵孔等。排出这些原因，或适当加大超深，就可以防止或减少因堵孔而造成的孔深深，就可以防止或减少因堵孔而造成的孔深不足的问题。不足的问题。65 对发生堵塞的钻孔应进行清孔。可用高压风管对发生堵塞的钻孔应进行清孔。可用高压风管吹排，或用钻机重新钻凿。如果堵孔部位在上部，吹排，或用钻机重新钻凿。如果堵孔部位在上部，也可用炮棍或钢筋捅开。也可用炮棍或钢筋捅开。在地下水位高、水量大的地方或雨季施工，炮在地下水位高、水量大的地方或雨季施工，炮孔中容易积水，应使用防水炸药如水胶炸药、乳化孔中容易积水，应使用防水炸药如水胶炸药、乳化炸药等。由于防水炸药一般多为卷
