深孔孔内分段爆破技术及运用分析

李仪

中国葛洲坝集团易普力股份有限公司 重庆市渝北区401120

摘要：近年来，深孔孔内分段爆破技术被广泛应用，改变掘进施工方式，有助于降低掘进难度，研究深孔孔内分段爆破技术的应用方式至关重要。本文将结合深孔孔内分段爆破技术原理，明确深孔孔内分段装药结构，根据掘进需要，以提高施工效率为目标，创新技术应用策略，规范相关人员应用技术的方式，充分发挥该技术的应用优势，为技术应用提供参考。

关键词：深孔；孔内爆破；分段爆破

引言：深孔爆破为常见爆破方法，该爆破法应用简单，但采用该爆破法时，需使用大量炸药，但炸药利用率不高，不仅会造成资源浪费，还具有较大的危险性。相关人员应正确认知技术应用价值，分析掘进施工需要，创新分段爆破技术的应用方式，按照要求运用技术，顺利完成爆破工作，凸显技术的应用价值。

一、深孔孔内分段爆破技术原理

基于深孔爆破法的特点，提出深孔孔内分段爆破技术，相较于传统深孔爆破法，该爆破技术的运用可提高爆破效率，使装药结构中装入的炸药被充分利用，实现控制爆破成本的目标，降低爆破期间发生安全事故的可能性。该技术的应用原理为，按照爆破需要，分段向装药结构内装入炸药，每段炸药之间要使用炮泥隔开，逐一点燃各区段炸药，这种爆破方式更为科学，降低完成爆破工作的难度，后续炮孔的爆破控制更为广阔，炸药爆炸后产生的能量被完全利用。但该技术应用难度大，只有正确利用该爆破技术，才可彰显该技术的应用价值，制定更科学的深孔爆破方案，降低应用该技术需花费的成本，保证爆破现场的安全性，保护爆破人员的人身安全[1]。

二、深孔孔内分段装药结构

（一）装药段

深孔孔内分段装药结构由多个装药段组成，每个装药段装入炸药的形式存在差异，达到的爆炸效果也不同，通常情况下，装入装药结构的炸药可分为药卷、散装炸药等多种形式，实际应用该技术时，要根据孔内分段爆破需要，选择种类适宜的炸药，使爆破技术发挥应有作用。还要注意装药段长度的确定，工作人员需分析使用炸药的单耗，准确设计炸药段的长度，同时需考虑爆破现场的安全性，以保证爆破人员人身安全为目标，适当调整装药段的长度，降低孔内分段爆破期间发生安全事故的可能性，科学设计装药段长度是顺利运用该技术的基础，可保证爆破技术的应用效果。

（二）阻隔段与堵塞段

阻隔段、堵塞段为装药结构的重要组成部分，在设计装药结构时，要注意填充物的选择，流体材料、固体材料都可用于填充，两种填充材料的应用优势不同，在确定填充材料时，要注意分析不同材料的特点，选择最合适的材料填充阻隔段与堵塞段，确保深孔孔内分段爆破技术发挥应有作用。该段长度也会影响技术应用效果，为此在设计该段长度时，需关注使用填充物的特点，根据填充物的特点确定最佳填充长度，填充长度不合适会影响爆破效率，并威胁爆破人员的人身安全。孔内分段延期时间设计，也是该段设计的关键点，填充物为空气时，分段时间间隔不应超过10ms，其他填充物时间间隔高于10ms[2]。

（三）缓冲段

缓冲段位于炸药段与阻隔段之间，旨在缓冲炸药段爆炸产生的冲击力，起到保护阻隔段的作用，减少爆破对阻隔段的损坏，阻隔段在装药结构中发挥应有作用，实现分段爆破目标，使深孔爆破效果达到预期。可用于缓冲段制作材料种类较多，以柔性材料为主，此类材料大多为多孔结构，制成的缓冲段性能良好，可有效减少能量的传递，使装药结构中阻隔段长期发挥作用，顺利完成爆破任务，爆破效果良好，既可实现分段爆破目标，又不会威胁爆破人员的人身安全。基于最小抵抗线确定缓冲段的长度，按照该技术的运用规范，缓冲段与阻隔段长度总和，应低于最小抵抗线1.3倍，以保证其发挥应有缓冲作用。

三、深孔孔内分段爆破技术运用策略

（一）爆破方案制定

为保证深孔孔内分段爆破技术的应用效果，相关人员要考虑爆破需要，制定科学合理的爆破方案，约束工作人员运用技术的方式，要求相关人员按照规范运用技术，降低爆破期间发生安全事故的可能性，顺利完成爆破任务。爆破人员应根据实际情况，确定爆破的顺序，通常情况下，应按照从远至近的顺序完成爆破，按照该顺序可减少爆破造成的有害影响，同时还要考虑爆破区域环境特点，设置爆破抵抗线，整合爆破环境分析结果，作为制定爆破方案的参考资料。重视技术交底工作的开展，在应用深孔孔内分段爆破技术之前，组织参与爆破人员学习该技术，使所有爆破人员掌握该技术的应用技巧，能够按照要求正确运用技术，使爆破期间不会发生安全事故。实施爆破方案前，还应邀请专业人员分析爆破方案的合理性，及时发现爆破方案存在的不合理之处，分析该问题的形成原因，适当调整爆破方案，降低实际爆破期间需修正爆破方案的次数，降低深孔孔内分段爆破技术的应用难度。

（二）爆破参数选定

深孔孔内分段爆破技术应用过程中，爆破参数的设计至关重要，科学的爆破参数有助于提升技术应用效果，为此相关人员要基于制定的爆破方案，确定爆破参数的设定标准。第一，炮孔直径确定，相关人员要总结以往参与爆破的经验，并分析使用炸药的特性，保证炮孔直径的合理性。第二，最小抵抗线设计，按照设计炮孔的直径确定，一般应设置为孔径的23至30倍。第三，炸药单耗计算，按照制定的爆破方案确定使用炸药类型，计算使用炸药量，判断炮孔装药量是否高于单耗量，高于单耗量的炮孔才可用于爆破。第四，合理设计钻孔的个数，一般应考虑单耗量、断面系数、断面面积与装药量确定个数，数量过多或过少都会影响分段爆破效果。第五，起爆网络形式确定，应考虑爆破现场环境确定，同时需注意时差的控制。第六，爆破高度的设置，分段爆破中爆破高度设计至关重要，工作人员需按照装药量确定爆破长度，将爆破分为多段，各段的长度不同，要考虑爆破需要分别确定，以保证爆破效果符合预期

[3]。

（三）规范技术应用流程

参与爆破人员素质参差不齐，部分爆破人员不具备正确运用该技术的能力，会影响该爆破技术的应用效果，提升爆破人员技术应用能力至关重要，相关人员应基于该技术应用原理，规范该技术的应用流程，督促爆破人员依据规范流程运用技术。首先，深入爆破现场开展测控工作，使用先进设施检验孔内情况，保证炮孔的规格与爆破方案一致，如在测孔工作中发现孔内存在堵塞问题，要及时采取措施清理炮孔内部，确保炮孔内无杂物，再进入后续技术应用环节。其次，借助铁丝将木塞调至炮孔位置，木塞的直径应略小于炮孔直径，木塞与炮孔对准后，下方木塞使其被卡于炮孔中，确保木塞在炮孔内被固定后，使用重锤压实木塞，随后按照爆破方案完起爆药包的制作。最后，将起爆药包放置于炮孔中，装药顺序应为由下至上，严格按照爆破方案控制各段装药高度，以保证形成的装药结构与爆破方案相同，可顺利完成爆破任务，达到预期分段爆破效果，且将爆破成本控制在合理范围内。

（四）加强安全管理

爆破为危险性较大的工作，应用深孔孔内分段爆破技术后，要加大安全管理力度，强化爆破人员的安全意识，能够正确运用技术完成爆破工作，降低爆破期间发生突发事件的可能性，为爆破人员营造安全的爆破环境。增加用于安全设施购置的资金，丰富爆破人员可用于保护自己的设施，定期检验安全设施性能，及时发现存在问题的安全设施，并按照分段爆破需要，维修或更换爆破使用安全设施，确保安全设施长期处于良好运行状态，可起到保护爆破人员人身安全的作用。加强爆破人员思想教育，使其认识到安全在爆破技术应用期间的重要性，面向爆破人员开展安全教育活动，改变爆破人员的思想观念，提升其学习深孔孔内分段爆破技术的意愿，更容易实现应用该技术的目标。分析爆破现场环境特点，识别影响爆破安全性的因素，预测应用该爆破技术可能引发的安全事故，提前制定应对安全事故的方案，一旦发生安全事故，工作人员迅速启动应急预案，将安全事故造成的不良影响降至最低。

（五）钻孔施工

钻孔施工为应用该技术的重要环节，施工质量会影响技术应用效果，为保证分段爆破技术应用效果良好，应规范钻孔施工方式，健全施工管理体系，全程参与钻孔施工，高质量完成钻孔施工任务，为技术顺利运用奠定基础。提高钻孔使用设备的选择标准，分析爆破区域地质条件，选择性能合适的凿岩设备，并在实际使用设备前，以科学的方式检验设备的性能，判断设备性能是否符合预期，性能不达标的设备不可用于钻孔施工，会影响钻孔施工质量。钻孔施工期间，施工人员还要关注岩性的变化，钻至岩层连接位置时，钻头的前进方向容易发生变化，为此施工人员应掌握钻孔区域岩性变化，随时关注钻头的运行状态，如钻头前进方向偏移，应及时调整设备的运行方式，改变钻头的前进方向。成孔深度控制，钻孔施工的重要环节，通常情况下，钻孔深度不应超过30米，根据爆破区域地质条件，确定钻孔的位置，尽量避免在岩石结构复杂区域设置钻孔，形成的钻孔容易被堵塞。

（六）炮孔填塞

作为深孔孔内分段爆破技术运用的关键环节，堵塞炮孔的目的在于提高爆破压力，增大炸药爆炸产生的冲击力，提升爆破使用炸药的利用率，使爆破效果与预期相符，该技术的应用价值得到完全展现。堵塞炮孔时需注意下堵长度的设计，该长度不可超过最小抵抗线，否则会导致爆破效果受到影响，非但无法提升爆破能量的利用率，还会降低爆破效率，延长完成爆破工作花费的时间。上堵长度的设计也至关重要，在完成炮孔填塞工作时，要注意在炮孔顶部预留2至2.5米长度不装药，该段使用岩粉填塞，使形成的装药结构与设计方案一致。除此之外，应关注炮孔的渗水情况，实时监测炮孔内情况，如渗水严重，需快速采取科学措施处理渗水，防止炸药随水流走[4]。

（七）处理炮孔堵塞

每段爆破后，会产生大量残渣，如不及时清理残渣，会导致残渣在炮孔内堆积，会降低后续分段爆破效果，但炮孔堵塞问题处理难度较大，应作为爆破人员的研究重点，积极探索更科学的处理方式，常用处理方式如下。第一，控制装药的高度，在向炮孔内装药时，应合理设置用于填塞岩粉的长度，并保证所有炮孔炸药填塞高度一致，处于相同水平线，可降低炮孔被堵塞的可能性。第二，为防止出现拒爆现象，工作人员应优先使用双雷管作为起爆装置，并借助导爆索引爆炸药，即便分段爆破中炮孔被堵塞，也不会出现拒爆问题，深孔孔内分段爆破任务顺利完成，爆破效果良好。第三，在制定爆破方案前，应用先进设备采集地质信息，爆破人员全面掌握爆破区域的地质条件，分析该区域岩层结构特点，根据区域地质结构特点，确定各分段的适宜长度。第四，针对已经被堵塞的炮孔，工作人员可根据实际情况确定处理方式，常用处理方式有高压冲洗、钻机扫孔等。

结束语：综上所述，深孔孔内分段爆破技术具有较高的研究价值，深入研究该技术的运用方式，有助于扩大该技术的应用范围，推动掘进技术创新。相关人员关注技术领域最新研究成果，学习先进的技术应用理念，不断创新技术的应用模式，制定更为科学且合理的技术应用方案，降低技术应用成本并优化技术应用效果，加快该技术发展速度。

参考文献：

[1]陈刚,陈资南,党建东.高阶段大直径深孔爆破动载下二步骤采场稳定性研究[J].黄金,2023,44(11):23-27.

[2]汪志国,贾旭峰,赵龙.中深孔爆破振动传播特性分析与控制[J].黄金,2023,44(09):36-40.

[3]钟芳权,郭裕民,黎昌林.深孔爆破荷载作用下大跨度采场高边帮稳定性研究[J].采矿技术,2023,23(04):163-171.

[4]宋宇飞.超深孔弱化爆破技术在综放工作面过断层构造中的研究与应用[J].煤,2023,32(06):81-84.