[拼音]：baopo

[外文]：blasting

礦山采掘作業(yè)的主要工序。早在6～7世紀(jì)，中國就已經(jīng)發(fā)明了黑火藥。17世紀(jì)初，歐洲已用火藥進行采礦，誕生了礦山爆破技術(shù)。19世紀(jì)下半葉相繼出現(xiàn)了威力較大的硝化甘油炸藥、雷管和鑿巖機，形成了近代爆破技術(shù)。20世紀(jì)30年代開始，在地下開采中使用深孔爆破。50年代起，各國先后采用控制爆破技術(shù)。中國礦山在20世紀(jì)50年代采用了深孔落礦，一次爆破用藥達幾十噸，爆落礦巖幾十萬噸。與此同時在中國礦山的基建工作中開始采用硐室大爆破。爆破用藥達萬噸。1956年在甘肅白銀廠露天銅礦一次爆破就用了9314.7噸炸藥，是當(dāng)時世界采礦爆破規(guī)模最大的一次。

爆破作用

若將一個球形藥包埋在無限深的均質(zhì)巖體中爆破，隨距藥包中心距離不同，藥包周圍的巖體將承受不同的爆破作用和呈現(xiàn)不同的破碎特征（圖1）。直接與藥包接觸的巖體將受到超高壓沖擊波的沖擊和壓縮作用。若巖體具有可塑性，將強烈壓縮，形成壓縮圈。對于大多數(shù)堅硬巖石，可壓縮性很小，巖體受到強烈沖擊和壓縮后將被壓碎，形成壓碎圈，其半徑一般為藥包半徑的2～3倍。壓碎圈以外的巖體，受到衰減后應(yīng)力波的徑向壓縮作用而引起切向拉伸，當(dāng)拉伸應(yīng)力超過巖體的動抗拉強度時，便在藥包周圍產(chǎn)生放射狀裂隙，爆炸產(chǎn)生的高壓氣體擠入裂隙中，促使裂隙進一步擴大和延伸；應(yīng)力波通過后，受壓縮的巖體迅速卸載，發(fā)生反向的徑向運動，產(chǎn)生環(huán)狀的拉伸裂隙；徑向與環(huán)狀裂隙相互交錯，將巖體割裂破碎，形成破裂圈。由于應(yīng)力波的急劇衰減，破裂圈以外的巖體只能作彈性振動，形成震動圈。

若將藥包埋在巖體內(nèi)一定深度，使爆破破碎作用能達到自由面時，爆破后巖體將被破碎，且部分巖塊被拋擲，形成一個漏斗狀凹坑，稱爆破漏斗(圖2)。其構(gòu)成要素有：最小抵抗線、爆破漏斗半徑、爆破作用半徑和爆破漏斗深度。被破碎巖體與空氣的接觸面稱自由面。爆破漏斗半徑與最小抵抗線之比，稱爆破作用指數(shù)(n)。n＜0.75時，稱松動爆破；0.75＜n＜1時，稱減弱拋擲爆破或加強松動爆破；n＝1時，稱標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破；n＝1～3時，稱加強拋擲爆破。隨著n值的增大，炸藥消耗量增加，巖塊的拋擲率也增大。松動爆破的單位炸藥消耗量較小，只使巖體破裂和松動，幾乎沒有拋擲作用，適用于井巷掘進和采礦。

爆破方法

在金屬礦山中，使用淺眼、深孔和硐室三種爆破方法。

淺眼爆破

將炸藥裝在深度小于 3～5m、直徑小于50mm的炮眼內(nèi)進行爆破。特點是：操作簡單，大塊產(chǎn)出率較低，靈活方便。適用于井巷掘進、淺眼采礦和二次破碎等。

深孔爆破

將炸藥裝在深度大于 3～5m、直徑大于50mm的炮孔內(nèi)進行爆破。特點是：每米炮孔崩礦(巖)量大，效率高，成本低，作業(yè)條件比較安全，廣泛用于采礦和剝離。

硐室爆破

將炸藥裝在專用的裝藥巷道或硐室內(nèi)進行爆破。一次爆破的規(guī)模大，能縮短工期，施工所需的機械設(shè)備較簡單。若與定向拋擲爆破相結(jié)合，可大大減少土石方裝運工作量。但巖體破碎不均勻，大塊率高，爆破引起的震動和破壞較大。主要用于露天礦剝離、修筑尾礦壩、平整場地和形成廢石墊層等。爆破產(chǎn)生的大塊，常需進行補充爆破破碎，稱二次爆破。

中國煤礦井巷掘進中，炮眼深度小于2.0m的，稱淺眼爆破，2.0～3.5m的稱中深孔爆破，3.5m以上的稱深孔爆破。

控制爆破

對巖體破碎過程、裂隙發(fā)展方向、巖塊拋擲和爆破公害等應(yīng)進行控制的爆破技術(shù)?？刂萍夹g(shù)主要有下列幾種：

微差爆破

以毫秒級的時間間隔，按一定順序起爆的技術(shù)。它可降低爆破地震效應(yīng)，減少炸藥消耗量?a href=’http://www.baiven.com/baike/225/315630.html’ target=’_blank’ style=’color:#136ec2′>透納蒲姨宓鈉撲櫓柿?。微擦`涓羰奔溆珊撩胙悠誒墜埽??鴇?韃模┗蠔撩胙郵幣瞧魘迪鄭?泄?笊揭壓惴翰捎謾Ｎ⒉畋?頻男Ч??饕?【鲇諼⒉羆涓羰奔?。这更w涓裟殼翱渴導(dǎo)??榛蚴匝槿范?。灾G羈妝?浦校?話憧刂圃?5～75ms范圍內(nèi)；在井巷掘進的淺眼爆破中控制在50～150ms范圍內(nèi)。微差爆破的起爆順序有多種:單排孔爆破采用孔間微差起爆；多排孔爆破采用各類排間微差起爆，炮孔排數(shù)一般為3～6排，多的可達10排以上。

擠壓爆破

在待爆巖體前方堆有松碎巖塊的條件下進行爆破。巖體爆破時，擠壓前方松碎巖塊使之補充破碎，改善爆破質(zhì)量。露天采礦時，還可限制巖塊拋擲，提高裝載效率。中國一些礦山將微差爆破與擠壓爆破聯(lián)合使用，進一步提高了爆破效果。

光面爆破

較精確地按設(shè)計輪廓線爆裂巖石，使巷道或開挖面比較平整，圍巖不受明顯破壞，在巖壁上留有清晰可見的半個炮眼痕跡（圖3）。20世紀(jì)50年代初，瑞典首先應(yīng)用光面爆破技術(shù);60年代起，中國礦山廣泛應(yīng)用光面爆破于掘進井巷、硐室和露天礦邊坡工程。光面爆破用低威力炸藥和不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，合理布置炮孔并同時起爆。不耦合裝藥結(jié)構(gòu)的藥包直徑遠小于炮眼直徑，藥包與炮眼壁之間留有一定空隙，以抑制炸藥爆炸時爆轟波的峰值壓力，避免在藥包周圍形成壓碎圈和過多的徑向裂縫。

預(yù)裂爆破

原理與光面爆破相似。它是使沿設(shè)計開挖輪廓線布置的炮孔首先起爆，沿預(yù)裂孔聯(lián)線形成一定寬度（1～2cm）的貫穿裂縫，把開挖區(qū)與保留區(qū)巖石分開，以減弱開挖區(qū)爆破對保留區(qū)巖體的破壞作用和地震效應(yīng)。預(yù)裂爆破主要用于露天礦最終邊坡和井巷工程光面巖壁的形成。其效果取決于正確選擇孔距、線裝藥密度和不耦合系數(shù)，還要嚴格控制炮孔偏斜率。

定向拋擲爆破

能將大量巖塊按預(yù)定方向拋擲到要求位置，并堆積成一定形狀。按照最小抵抗線指向原理，利用天然地形的凹面或人工預(yù)先挖成的定向坑實現(xiàn)，可節(jié)省土石方運輸量和縮短施工工期，適用于露天礦剝離。1960年開始，中國曾數(shù)次利用定向拋擲爆破技術(shù)堆筑尾礦壩，效果良好。

參考書目

1. 《露天大爆破》編寫組：《露天大爆破》，第二版，冶金工業(yè)出版社，北京，1982。

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