预裂爆破技术在露天矿中的应用

总结经验。根据预裂爆破技术理论实际经验相结合，总结出预裂爆破技术设计的经验范围：

1）预裂爆破作业面的平整度是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标，预裂成缝均匀是验证预裂爆破好坏的标准之一。2）预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80%。3）预裂爆破技术措施，炮孔直径一般为50～200mm，对深孔宜采围较大的孔径。炮孔间距宜为孔径的8～12倍，松软岩石取大值。4）不耦合系数（即孔径d与药径d0的比值）一般取2～4，松软岩石取大值。5）线装药密度一般取250～400 g/m。6）装药结构形式，目前较多的是将药卷分段绑扎在栓有导爆索的毛竹片上。分散药卷的相邻间距一般在20～50 cm，考虑到孔底的夹制作用，底部需要适量加强药，一般为线装药密度的2～5倍。

4预裂爆破设计应注意的事项

1）预裂爆破设计与施工因地质情况不同而不同。其中重要的就是必须针对具体的不同岩性选取合理的预裂爆破参数，选择恰当的参数确定孔间距和线装药密度等爆破参数。2）岩石天然节理裂隙对预裂缝的影响。炮孔本身为形成裂缝起导向作用，预裂缝是沿着炮眼中心连线的方向向两边形成的。爆破后的缝隙容易沿其天然节理裂隙方向展开。3）预裂爆破对边坡的影响问题，为保证边坡质量，预裂爆破超前主爆区先行起爆，即在主爆区尚未爆破开挖之前，先沿设计轮廓线实施预裂爆破，形成预裂缝而后逐步进行主爆区的爆破。4）钻孔质量对预裂爆破质量的影响。钻孔质量是决定预裂爆破质量的好坏关键的一环，钻孔质量控制包括测量放样、钻孔角度、钻孔深度及超深等。钻孔的精度直接影响预裂爆破效果。5）预裂爆破时爆破危害效应的控制。

5预裂爆破技术在某露天矿中的应用

设计炮区位于某露天矿930水平；此平盘位于交通要道，上至破碎厂，下至六煤采场；此平盘其岩性属于沙岩，中部有硬带，岩石完整性较好。由于距离办公地点，牧民住宅区较近，故采用预裂爆破进行减震。根据所提供的地质材料及施工机械性能，拟定在边邦保护台阶宽度的基础留出2 m的安全距离进行预裂爆破。

1）爆破参数数据

岩石坚硬系数：砂岩，页岩f=4；钻孔机械：自制式接杆潜孔钻；孔径：准150 mm；预裂孔孔距：2 m；孔深：16 m；装药直径：准110 mm，准70 mm；不耦合系数：2.14；线装药密度：1.36 kg/m；装药结构：间隔，不耦合装药，底部加强药量，顶部接近堵塞段3 m内药量减半；堵塞长度：2.5 m；起爆网路：每组炮孔用导爆索引爆，为减小振动，每5～10孔由导爆索连接齐爆，组之间用微差塑料导爆管串联引爆。钻孔完成后，小药卷乳化炸药捆绑在毛竹片上，不耦合间隔装药，非电毫秒导爆管雷管联网起爆进行预裂爆破，预裂爆破原则上先于主爆区单独起爆。

2）预裂爆破施工工艺

a钻孔。孔径准150 mm，孔深16 m，首先，清理工作面，由轮推在炮区作业面进行工作面整理，尽可能是作业面平整；其次，钻机钻孔开始对孔位进行准确定位，当钻孔钻进10 cm后，检查钻架是否变形，移位，倾角是否与设计相一致，若有变化，立即停机调整以致满足设计要求。钻孔完毕后，可用地质测量仪，测查倾角，以达到设计角度。

b装药。首先孔底加强药，用1节准110 mm 5kg，其次将每节2 kg的准70 mm乳化炸药分成3节捆绑固定在毛竹片上，按照设计的线装药量，严格控制线装药密度；再次，用胶带将导爆索和炸药均匀的绑扎在毛竹片上，底部需要加强药，以克服孔底岩石的夹制作用，孔口预留2 m堵塞，之后将捆绑炸药的毛竹片慢慢放入孔中，在放置过程注意让毛竹片背面顺着孔壁而下，以免分段炸药之间的距离收到影响，进而影响爆破效果。预裂爆破孔装药结构设计图如图1，预裂爆破施工工艺流程图如图2。

图1

图2

c堵塞。为避免孔口岩石因预裂爆破而过于破碎，孔口宜用草团或纸团堵塞，且不应堵塞过紧，一般堵塞长度在孔径的12～20倍，设计采用15倍，堵塞2.5 m。

d连线。一般5～10孔1组，各组由非电导爆管毫秒塑料导爆管连接。

e起爆。预裂孔应在主爆孔爆破前引爆，其时间差不小于75～110 ms。

3）安全质量

a在装药前将孔口周围的松散石渣清理干净，以免石渣落于孔内，导致孔内装药结构发生变化而在孔口形成爆破漏斗效应产生飞石。

b根据预裂爆破的实际部位及附近各建筑物得结构，控制最大的单响药量，确定同时起爆的联网孔数。

c预裂爆破质量保证措施：①根据现场岩石的岩性和地质条件进行孔间距及装药量调整；②认真仔细地进行测量放样，确保预裂线及炮孔位置准确；③做好预裂线周围场地的平整，以确保钻孔机械在良好的环境下钻孔，保证孔位和角度的准确；开始5～10 cm时，就对钻孔的方向、倾角等进行检查，若有误差及时纠正，以免每钻进一定的距离，检查一次，如有误差及时纠偏，直至终孔；预裂孔采用不耦合装药，药卷按设计绑在毛竹片上，通孔放置，毛竹紧贴保留岩体一侧。

结束语

预裂爆破在某露天矿的应用，是为了有效的保护边坡和露天煤矿的正常安全生产，对预裂爆破技术进一步深入研究，是有重要的意义，根据某露天矿的实际情况，进行了预裂爆破设计，分析了影响预裂爆破技术的因素。针对某露天矿实际情况给出了相关的预裂爆破设计，对其他相近露天矿山具有重要的指导意义和参照价值。

参考文献：

[1]张正宇.预裂爆破的原理与施工[M].北京：中国水利水电出版社，2011.

[2]杨小林，刘红岩，王金星.露天边坡预裂爆破参数设计[J].焦作工学院学报：自然科学版，2012，21（2）：118～122.

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