试议中深孔山体爆破作业

摘要：中深孔爆破是目前国内广泛用于矿山剥离、采矿、水利工程及铁路开挖等工程的主要爆破方式。中国石油柳州油库工程是将一座主要成分为石灰岩的约60 万m3 的孤山爆破后回填场区，在土石方回填平整后的场区内修建地面工程，其爆破炸山施工难度高、危险系数大。针对爆破炸山采用的中深孔爆破中，可能出现的安全隐患进行了分析，并提出了具体的控制措施。

关键词：中深孔山体爆破 作业

中图分类号： P633.2 文献标识码： A 文章编号：

中国石油柳州油库工程建设实行EPC( 采购、施工、设计总承包) 模式，位于广西柳州柳江境内，库址属于典型的喀斯特地貌。根据工地现场实际情况及施工组织设计分析，爆破炸山存在的安全隐患主要有3 个方面的因素: 一是爆破施工前的安全隐患，包括高山钻孔坠落、潜孔钻钻孔粉尘伤害等; 二是爆破过程中的安全因素，包括施暴器材的性能及外界条件的影响等；三是爆破灾害，即爆破后产生的空气冲击波、地震波、噪声、有害气体、飞石等。对以上不安全因素采取安全技术控制措施，是确保工程顺利开展的基础。在工程前期，根据现场当地有关情况及地形、地貌特点，编制了详细的适合工程需要的施工组织设计，并结合现场实际情况，反复论证、修改，根据确定的爆破方案，进行炮位、炮孔深度和用药量设计，其爆破方案设计和图纸通过专家评审及公安、安监审查备案，首先确定了爆破的合法化; 其次，检查爆破从业人员的资格，爆破作业必须由经过专业培训并取得爆破证书的专业人员施爆，禁止非爆破专业人员进行爆破作业。再次，必须按照爆破的有关技术操作规程，采取相应的安全技术措施和确保必要的安全间距。

一、中深孔爆破开采技术的发展与应用

中深孔爆破技术是目前国内广泛采用的用于矿山剥离、采矿、水利工程及铁路开挖等工程的主要爆破方式。在中小型露天矿山开采中推广应用该技术是将中深孔爆破技术、有关的开采技术和凿岩穿孔等设备应用于中小型露天矿山，以改善中小型露天矿山安全生产条件，减少生产事故。该技术针对不同的露天矿山地形地貌、生产规模和资金投入等条件，分别采用正规台阶、轻型浅孔钻台阶和中深孔简易台阶等方式进行开采，爆破技术采用以非电起爆系统为主的多段微差爆破。不同模式的中深孔爆破开采技术，给各种条件的露天矿山安全技术改造提供有效的技术途径和手段，具有安全保障程度高，作业条件好，开采能力大，生产效率高，爆破周期长、飞石少，爆破器材配送管理方便，综合效益明显提高。

爆破炸山方案设计及实施

施工顺序

（1）做好爆破准备工作。清理表层土与植物，形成爆破工作面; 准备好机械设备、材料、钻孔施工；爆破员领用代号认真填写领用；装药、连线。

（2）做好起爆前的检查和安全防护。确认警戒防护到位，确认安全后起爆; 爆破后，检查是否有盲炮和危石及其它安全隐患，进行排危处理，检查恢复警示及安全防护设施。

2、钻孔

采用潜孔钻和潜孔钻车钻孔，钻孔技术要求如下：按技术人员布设位置进行钻孔；孔位位置偏差不得大于0.2m，孔深允许误差± 0.2m；钻孔角度和方向的控制，按设计方向和角度进行钻孔；钻孔达到设计尺寸后，要吹净孔内残渣，用竹片编号，用砂袋进行孔口保护；钻孔时的坡度角不得大于70°；钻孔后作一定的保护措施，防止下雨雨水流入孔内。

3、装药与堵塞

（1） 装药方法

按孔号的需要药量进行装药，分组进行专人负责。装药前，必须对炸药、电雷管、导爆管进行试验。

（2）堵塞

堵塞材料使用粘土或砂土，严禁用石块堵塞。为保证堵塞质量，每填入30cm 时用木棍或竹竿捣实一次( 严禁用金属杆具捣实) ，做到逐层捣固密实，堵塞长度必须满足35d，结合本次爆破的地质情况，堵塞长度取L ≥3.5m( 表1，图1) 。

图1

（3）装填工艺和要求

①装药时，应严格遵守以下规定：禁止进行爆破器材加工和爆破作业人员穿化纤衣服；装药前应对炮孔进行清理验收；使用木质炮棍装药；装药出现堵塞时，在未装入雷管、起爆药柱等敏感爆破器材前，应采用铜或木制长杆处理。

②堵塞材料采用炮泥堵塞，炮泥用砂子和粘土混合配制成，其重量比为3 ：1。炮孔堵塞长度采取全部堵塞，同时应严格遵守以下规定。

4、深孔控制爆破参数的选定

( 1) 单位炸药消耗量q。岩石为次坚石，炸药采用岩石2 号硝铵炸药，台阶自由面数根据现场确定，但尽量以前后开挖纵向面为台阶自由面，q 值在0.2 ～0.6kg /m3 范围，取0.30 ～ 0.45 kg /m3。

( 2) 孔径b 和孔深L。根据选用孔径为90mm，L值由现场实现情况确定，L = 5 ～ 11m。

( 3) 台阶高度H 和超深h。台阶高度选用5 ～10m，根据经验公式: h = ( 0.15 ～ 0.35 ) W底或h =( 0.12 ～ 0.30 ) H 或h = ( 8 ～ 12 ) d。( W底、底盘抵抗线，m) 。

( 4) 底盘抵抗线W底。采用按台阶高度经验公式确定，W底= ( 0.5 ～ 0.58) H 或W底= ( 20 ～ 40) d。

( 5) 孔距a 与排距b: a = m·W底，式中m 为密集系数，取1.25。排距b = a·sin = 0.86a。

( 6) 堵塞长度。堵塞长度选用取孔径的35 倍，90mm 时取3.5m。

( 7) 每孔装药量: Q = q·a·W底·H，多排孔爆破时，从第2 排孔起，以后各排孔的每孔装药量按下式计算:Q = KqabH，K 为考虑前面各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，一般取1.1 ～ 1.2，本次计算取1.1( 表2) 。

布孔方式: 梅花形布孔，见图2。

图二

爆破网路设计采用电力起爆法起爆，起爆网路采用如下网路: 当炮孔排列为单排孔时，用电雷管引爆导爆管，由导爆管引爆非电毫秒雷管或分段非电毫秒雷管，采用串联起爆网路，见图3、图4。

图3

图4

5、网路联接及网路检查

( 1) 用电雷管起爆导爆管网路时，应用防止电雷管的集中穴炸断导爆管和延期雷管的气孔烧坏导爆管的措施，要求导爆管的集中穴反向传播方向联接。导爆管均匀地敷设在电雷管周围，并用胶布等捆扎牢固。

( 2) 导爆管网路中不得有死结，孔内不得有接头，孔外传爆雷管之间应留有足够的间距，用于同一工作面的导爆管必须是同厂同批号产品。

( 3) 应使用快刀切取导爆管。每卷导爆管的两端应先切掉5cm。切取导爆管时，每根导爆管的两端都切成垂直面，一端封口，切割导爆管时，切割前应认真检查导爆管的质量，凡有过粗、过细、破皮和其他缺陷的部分，均应切除。

( 4) 网路联接时，应将导爆管有垂直面的一端轻轻插入雷管，不应旋转摩擦。

三、爆破警戒

警戒人员由保卫和职工组成，必须坚守岗位，听从指挥。按每个爆破点在各个方向设警戒员，经检查无安全隐患后，并按规定进行施爆警戒。警戒范围为距爆破点300m 范围内。防护人员为臂带红袖章在爆破警戒范围内指挥疏散人员及进行防护。信号采用无线对讲机进行通讯联络。检查爆破区周围设施。爆区警戒方法、制度为爆破工作开始前，必须按爆破警戒图确定危险区的边界。并设置明显的标志。在危险区边界设置岗哨，使所有通路经常处于监视之处。每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内，并配齐相应的通信工具。爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。应使全体职工和附近居民，事先知道警戒范围、警戒标志和声响信号的意义，以及发出信号的方法和时间。爆破后必须经过一段时间的通风排烟、除尘后，检查人员方可进入工作面，确认爆破地点安全与否，检查有无“盲炮”及可疑现象; 有无残余炸药或雷管; 有无松动构造物。在妥善处理并确认无误后，经爆破指挥班长同意，发出解除警戒信号后，其他工作人员方可进入爆破地点工作。

四、爆破过程安全管理

( 1) 验孔时，应将孔口周围0.5m 范围内的碎石、杂物清除干净，孔口岩壁不稳者，应进行维护。

( 2) 爆破工程技术人员在装药前应对第一排各钻孔的最小抵抗线进行测定，对形成反坡或有大裂隙的部位应考虑调整药量或间隔填塞。底盘抵抗线过大的部位，应进行清理，使其符合设计要求。

( 3) 爆破员应按爆破设计说明书的规定进行操作，不应自行增减药量或改变填塞长度; 如确需调整，应征得现场爆破工程技术人员同意并作好变更记录。

( 4) 在装药和填塞的过程中，应保护好起爆网络；如发生装药阻塞，不应用钻杆捣捅药包。

五、总结

要对中深孔爆破进行有效地控制，必须做到精心设计，精心施工，分工明确，责任到人。从布孔、钻孔，清孔，处理孔内水，计算药量 分药、装药、堵塞、联线 防护等环节层层把关，指定专人负责。从爆破效果、爆破震动和飞石三个主要环节对爆破进行严格的控制，对单孔装药量，起爆网路进行精心设计，反复研究，使整个爆破完全按设计进行，这样，才能保证爆破的成功。

参考文献：

［1］汪旭光。 爆破手册［M］． 北京: 冶金工业出版社，2010．

［2］于亚伦。 工程爆破理论与技术［M］． 北京: 冶金工业出版社，2003．

［3］王玉杰。 爆破工程［M］． 武汉: 武汉理工大学出版社，2009．