礦山深孔爆破設(shè)計(jì)技術(shù)方案匯編前言礦山深孔爆破作為一種高效、經(jīng)濟(jì)的巖石破碎手段，在露天礦剝離與采礦、地下礦開(kāi)拓與采準(zhǔn)切割以及大型基建工程中占據(jù)著舉足輕重的地位。其設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)的安全、效率、成本及資源回收率。本匯編旨在系統(tǒng)梳理礦山深孔爆破設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)與方案要點(diǎn)，為礦山工程技術(shù)人員提供一套具有實(shí)際指導(dǎo)意義的參考資料，以期促進(jìn)爆破作業(yè)的規(guī)范化、精細(xì)化與安全化。匯編內(nèi)容基于行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)規(guī)范，注重理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，力求為各類礦山深孔爆破工程的方案制定提供有益借鑒。一、前期準(zhǔn)備與勘查分析深孔爆破設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)在于充分掌握爆破對(duì)象及周邊環(huán)境的詳實(shí)信息，這是確保設(shè)計(jì)方案科學(xué)可行的基礎(chǔ)。1.1地形地質(zhì)條件勘查詳細(xì)的地形地質(zhì)資料是爆破設(shè)計(jì)的根本依據(jù)。需查明爆區(qū)的地形地貌特征，如高差、坡度、地表覆蓋物等；重點(diǎn)分析礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)，包括巖石的密度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、泊松比以及巖體的完整性、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、風(fēng)化程度等。對(duì)于地下深孔爆破，還需關(guān)注巖層產(chǎn)狀、斷層、破碎帶、含水層以及瓦斯等不良地質(zhì)構(gòu)造的分布情況。這些信息的獲取通常通過(guò)地質(zhì)鉆探、坑探、物探以及室內(nèi)試驗(yàn)等多種手段綜合進(jìn)行。1.2工程技術(shù)條件分析明確爆破工程的具體要求與限制條件。包括：開(kāi)采境界、采場(chǎng)尺寸、臺(tái)階高度（或分段高度）、工作線長(zhǎng)度、采掘設(shè)備類型及性能參數(shù)、出礦運(yùn)輸方式等。同時(shí)，需了解爆破作業(yè)對(duì)周邊環(huán)境的影響，如爆區(qū)附近是否有居民區(qū)、工業(yè)設(shè)施、重要建（構(gòu)）筑物、輸變電線路、地下管線等保護(hù)對(duì)象，明確其安全允許距離及振動(dòng)、沖擊波、飛石等控制標(biāo)準(zhǔn)。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)與原則爆破設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守國(guó)家及行業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如《爆破安全規(guī)程》等。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合礦山的實(shí)際生產(chǎn)需求，遵循“安全第一、質(zhì)量為本、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理”的原則。設(shè)計(jì)方案應(yīng)有利于提高資源回收率，降低采礦成本，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，并為后續(xù)采裝、運(yùn)輸?shù)裙ば騽?chuàng)造良好條件。二、爆破方案選擇與總體設(shè)計(jì)根據(jù)前期勘查分析結(jié)果，結(jié)合礦山生產(chǎn)目標(biāo)，選擇適宜的爆破方案并進(jìn)行總體布置。2.1爆破方法選擇常用的深孔爆破方法包括臺(tái)階深孔爆破（露天）、分段深孔爆破、中深孔爆破（地下）等。選擇時(shí)需考慮礦床賦存條件、開(kāi)采方法、礦巖性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模等因素。例如，露天礦山通常采用臺(tái)階深孔爆破；地下礦山根據(jù)采礦方法不同，可能選用扇形深孔爆破、平行深孔爆破等。對(duì)于特殊條件下的爆破，如難采礦體、高陡邊坡控制、減震爆破等，需另行專門設(shè)計(jì)。2.2鉆孔布置與孔網(wǎng)參數(shù)鉆孔布置應(yīng)根據(jù)爆破方法、礦巖性質(zhì)、破碎質(zhì)量要求以及采掘設(shè)備的作業(yè)效率綜合確定。露天臺(tái)階爆破的鉆孔布置通常有垂直孔和傾斜孔兩種形式?？拙W(wǎng)參數(shù)主要包括孔距、排距（或抵抗線），其大小直接影響爆破塊度、炸藥單耗、爆破效果及經(jīng)濟(jì)效益?？拙W(wǎng)參數(shù)的確定需結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式、類似工程類比及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行。2.3爆破規(guī)模與起爆順序根據(jù)礦山的生產(chǎn)能力、采場(chǎng)推進(jìn)度要求以及爆破器材的性能，合理確定每次爆破的規(guī)模，包括爆破孔數(shù)、總裝藥量等。起爆順序的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“由里向外、由上向下、先難后易”的原則，通過(guò)合理的段別間隔，實(shí)現(xiàn)逐排或逐孔順序起爆，以達(dá)到改善破碎質(zhì)量、控制爆破振動(dòng)、減少后沖和側(cè)沖的目的。常用的起爆順序有排間順序起爆、V型起爆、波浪式起爆等。三、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)爆破參數(shù)是決定爆破效果的核心因素，需進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算與優(yōu)化。3.1孔徑與孔深深孔爆破的孔徑通常根據(jù)鉆機(jī)類型、巖石硬度、開(kāi)采規(guī)模及炸藥性能等因素選擇?？咨畹拇_定需考慮臺(tái)階高度（或分段高度）、超深、底盤抵抗線等。超深的設(shè)置是為了克服底盤巖石的夾制作用，確保爆破后底板平整。3.2抵抗線與孔排距最小抵抗線是指從裝藥中心到自由面的最短距離，它直接影響爆破效果和安全。孔距（同一排鉆孔之間的距離）和排距（相鄰兩排鉆孔之間的距離）的確定需與抵抗線相匹配，通常通過(guò)孔網(wǎng)參數(shù)比（如孔距與抵抗線的比值）來(lái)優(yōu)化。3.3裝藥結(jié)構(gòu)與裝藥長(zhǎng)度根據(jù)礦巖性質(zhì)、孔深、起爆方式等選擇合適的裝藥結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的有連續(xù)裝藥、分段裝藥、間隔裝藥等。裝藥長(zhǎng)度（或裝藥高度）的確定需考慮炸藥單耗、孔內(nèi)有效裝藥部分以及填塞長(zhǎng)度的要求。對(duì)于有水的炮孔，還需采取防水措施，如使用防水炸藥或進(jìn)行炮孔排水、采用抗水裝藥結(jié)構(gòu)。3.4炸藥單耗與總裝藥量炸藥單耗是指爆破單位體積礦巖所需的炸藥量，其值受礦巖性質(zhì)、炸藥性能、爆破方法、孔網(wǎng)參數(shù)等多種因素影響。通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或類似工程類比初步選取，再結(jié)合具體條件進(jìn)行調(diào)整?？傃b藥量根據(jù)單耗和爆破礦巖體積計(jì)算得出，并需在各炮孔間合理分配。3.5填塞長(zhǎng)度與填塞材料填塞是深孔爆破中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，其目的是保證炸藥充分反應(yīng)，提高炸藥能量利用率，防止高壓氣體過(guò)早逸出，減少飛石、沖擊波等危害。填塞長(zhǎng)度一般不小于最小抵抗線或孔徑的某一倍數(shù)。填塞材料應(yīng)選用與孔內(nèi)介質(zhì)相容、具有一定強(qiáng)度和可塑性的材料，如鉆屑、沙土等，并確保填塞密實(shí)。四、起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)起爆網(wǎng)絡(luò)的可靠性直接關(guān)系到爆破作業(yè)的成敗和安全。4.1起爆器材選擇根據(jù)爆破規(guī)模、精度要求、環(huán)境條件及成本因素，選擇合適的起爆器材，如導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管雷管（毫秒延期、半秒延期、秒延期）、電雷管等。目前，導(dǎo)爆管雷管起爆系統(tǒng)因其操作簡(jiǎn)便、安全性高、成本適中而被廣泛應(yīng)用。對(duì)于大型或復(fù)雜爆破，可考慮采用高精度電子雷管起爆系統(tǒng)，以獲得更精確的延期時(shí)間控制。4.2起爆網(wǎng)絡(luò)連接方式常用的起爆網(wǎng)絡(luò)連接方式包括串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)（串并聯(lián)、并串聯(lián)）等。導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)絡(luò)通常采用簇聯(lián)（即“一把抓”）與串并聯(lián)相結(jié)合的方式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確保網(wǎng)絡(luò)的起爆可靠性，計(jì)算各分支的起爆能力，避免出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)牢固、規(guī)范，避免雷管與導(dǎo)爆管受損。4.3延期時(shí)間確定合理的延期時(shí)間是保證爆破效果的關(guān)鍵。延期時(shí)間過(guò)短，易導(dǎo)致前排炮孔爆破對(duì)后排炮孔的夾制作用增大，影響破碎質(zhì)量；延期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則可能造成爆破間隔過(guò)大，影響巖體的整體破碎和拋擲效果，并可能增加爆破振動(dòng)的疊加效應(yīng)。延期時(shí)間的確定需綜合考慮孔網(wǎng)參數(shù)、巖石性質(zhì)、起爆方式等因素，可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。五、安全技術(shù)與防護(hù)措施安全是爆破工程的生命線，必須采取嚴(yán)格的安全技術(shù)措施，確保人員、設(shè)備及周邊環(huán)境的安全。5.1爆破振動(dòng)控制爆破振動(dòng)是主要的爆破公害之一，可能對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物、邊坡穩(wěn)定性等造成影響。應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的允許振動(dòng)速度，通過(guò)計(jì)算確定最大一段起爆藥量，并采取分段起爆、微差爆破等措施控制振動(dòng)強(qiáng)度。必要時(shí)，可進(jìn)行爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)。5.2爆破沖擊波與噪聲控制爆破產(chǎn)生的空氣沖擊波和噪聲也需嚴(yán)格控制。通過(guò)合理確定填塞長(zhǎng)度、保證填塞質(zhì)量、控制單段起爆藥量等措施，可有效降低沖擊波強(qiáng)度。對(duì)于噪聲，除控制爆破規(guī)模外，還可采取覆蓋、遮擋等措施。5.3飛石預(yù)防與控制飛石是爆破作業(yè)中最常見(jiàn)的安全隱患之一。預(yù)防飛石應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、防護(hù)等多方面入手：合理確定爆破參數(shù)，避免最小抵抗線過(guò)小或方向失控；保證良好的填塞質(zhì)量；對(duì)重點(diǎn)部位的炮孔采取覆蓋防護(hù)措施，如使用炮被、荊笆、沙袋等；嚴(yán)格劃定警戒范圍，確保人員、設(shè)備撤離至安全地帶。5.4有毒氣體防治爆破后可能產(chǎn)生一氧化碳、氮氧化物等有毒氣體。應(yīng)選用合格的炸藥，確保其爆炸反應(yīng)完全；加強(qiáng)爆后通風(fēng)，待有毒氣體濃度降至安全標(biāo)準(zhǔn)以下方可進(jìn)入爆區(qū)。對(duì)于地下爆破，需特別重視通風(fēng)排煙工作。5.5盲炮處理盲炮（拒爆）是爆破作業(yè)中可能發(fā)生的嚴(yán)重安全隱患，必須按照規(guī)定程序進(jìn)行處理。處理前應(yīng)查明盲炮原因、位置及數(shù)量。常用的處理方法包括：重新起爆法、打平行孔裝藥起爆法、掏出部分填塞物后裝藥起爆法等。處理盲炮必須由有經(jīng)驗(yàn)的爆破工程技術(shù)人員指導(dǎo)進(jìn)行，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員靠近。5.6警戒與信號(hào)爆破作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行警戒制度。爆破前，應(yīng)根據(jù)爆破規(guī)模和影響范圍，明確警戒邊界，設(shè)置明顯的警戒標(biāo)志，并配備足夠的警戒人員。爆破信號(hào)應(yīng)統(tǒng)一、明確，通常包括預(yù)警信號(hào)、起爆信號(hào)和解除信號(hào)，信號(hào)傳遞應(yīng)迅速、準(zhǔn)確。六、施工組織與管理科學(xué)的施工組織與嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)管理是保證爆破設(shè)計(jì)方案順利實(shí)施、確保爆破效果和施工安全的重要保障。6.1施工準(zhǔn)備施工前應(yīng)編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，明確各崗位職責(zé)。對(duì)參與爆破作業(yè)的人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和安全交底，使其熟悉設(shè)計(jì)方案、操作規(guī)程及安全注意事項(xiàng)。準(zhǔn)備好所需的鉆孔設(shè)備、爆破器材、測(cè)量?jī)x器、安全防護(hù)用品等，并確保其性能完好。6.2鉆孔施工與質(zhì)量控制鉆孔是深孔爆破的關(guān)鍵工序之一，其質(zhì)量直接影響爆破效果。鉆孔施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的孔位、孔徑、孔深、傾角進(jìn)行。加強(qiáng)鉆孔過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)控，及時(shí)檢查孔位偏差、孔深、孔斜等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。鉆孔完成后，應(yīng)對(duì)炮孔進(jìn)行清理、驗(yàn)收，不合格的炮孔應(yīng)進(jìn)行處理或重新鉆孔。6.3裝藥與填塞作業(yè)裝藥前應(yīng)核對(duì)炮孔參數(shù)與設(shè)計(jì)是否相符，檢查炸藥、雷管等爆破器材的質(zhì)量。裝藥應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的裝藥結(jié)構(gòu)、裝藥長(zhǎng)度和裝藥量進(jìn)行，確保均勻、連續(xù)。對(duì)于有水炮孔，應(yīng)采取有效的防水措施。填塞應(yīng)選用合格的材料，保證填塞長(zhǎng)度和填塞質(zhì)量，填塞過(guò)程中應(yīng)防止損傷起爆網(wǎng)絡(luò)。6.4起爆網(wǎng)絡(luò)連接與檢查起爆網(wǎng)絡(luò)的連接應(yīng)在裝藥、填塞完成并經(jīng)檢查合格后進(jìn)行。連接工作應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，由有經(jīng)驗(yàn)的爆破員操作。連接完成后，必須對(duì)起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仔細(xì)檢查，包括雷管段別、連接方式、是否有漏接、錯(cuò)接、破損等情況，確保網(wǎng)絡(luò)連接正確、可靠。6.5爆破警戒與起爆起爆前，應(yīng)按照預(yù)定的警戒方案，組織人員對(duì)警戒區(qū)域進(jìn)行清場(chǎng)，確認(rèn)所有人員、設(shè)備已撤離至安全地帶，并設(shè)置明顯的警戒標(biāo)志。在接到起爆指令，確認(rèn)各警戒點(diǎn)報(bào)告安全無(wú)誤后，方可下達(dá)起爆命令。起爆后，應(yīng)等待規(guī)定時(shí)間（通常不少于15分鐘，地下爆破需更長(zhǎng)時(shí)間通風(fēng)排煙），經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)盲炮或其他安全隱患后，方可解除警戒。6.6爆后檢查與處理爆破后，爆破作業(yè)人員應(yīng)首先對(duì)爆區(qū)進(jìn)行全面檢查，觀察爆破效果，檢查是否有盲炮、危石、邊坡失穩(wěn)等情況。發(fā)現(xiàn)盲炮應(yīng)立即按照規(guī)定程序進(jìn)行處理；對(duì)于危石，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清除或采取加固措施，防止墜落傷人。同時(shí)，收集爆破參數(shù)、巖塊度、堆體形態(tài)等數(shù)據(jù)，為后續(xù)爆破效果評(píng)估和參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。七、爆破效果評(píng)估與優(yōu)化爆破效果評(píng)估是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案合理性、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、持續(xù)改進(jìn)爆破技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。7.1爆破效果評(píng)價(jià)指標(biāo)爆破效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括：爆破塊度（合格率、平均塊度）、爆堆形態(tài)與松散度（是否有利于采裝運(yùn)輸）、單位炸藥消耗量、延米爆破量、爆破振動(dòng)、飛石、沖擊波等有害效應(yīng)的控制程度、邊坡穩(wěn)定性（露天）、巷道成型質(zhì)量（地下）、資源回收率等。7.2爆破效果分析方法通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、數(shù)據(jù)采集（如爆堆照片分析、塊度篩分、振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等）、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等方法，對(duì)爆破效果進(jìn)行綜合分析。將實(shí)際效果與設(shè)計(jì)預(yù)期進(jìn)行對(duì)比，找出存在的差距和問(wèn)題，分析原因。7.3設(shè)計(jì)方案優(yōu)化根據(jù)爆破效果評(píng)估結(jié)果，結(jié)合礦山生產(chǎn)條件的變化，對(duì)爆破設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的調(diào)整和優(yōu)化。優(yōu)化內(nèi)容可包括孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆網(wǎng)絡(luò)、延期時(shí)間、炸藥單耗等。通過(guò)不斷優(yōu)化，逐步提高爆破效果，降低采礦成本，確保生產(chǎn)安全。八、結(jié)論與建議深孔爆破設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，涉及多學(xué)科知識(shí)與豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。本匯編從前期勘查、方案選擇、參數(shù)設(shè)計(jì)、起爆網(wǎng)絡(luò)、安全防護(hù)、施工管理到效果評(píng)估等方面，系統(tǒng)闡述了礦山深孔爆破設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，礦山應(yīng)根據(jù)自身的具體條件，靈活運(yùn)用本匯編所闡述的原則和方法，因地制宜地制定爆破設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)