摘要：逐孔爆破以减振节能的前提下不影响爆破效果特性成为了这种环境下可靠爆破技术。电子雷管的可控精确延期优势使其更适用于逐孔爆破的设计与施工。对此，笔者从逐孔爆破的原理出发，总结了逐孔爆破在露天爆破中的运用，并结合工程实例作了进一步分析以供参考。
关键词：逐孔爆破；露天台阶爆破；数码电子雷管；爆破振动
为了降低爆破有害效应对环境产生影响，满足复杂环境下对爆破施工的要求，同时尽可能提高爆破质量、降低企业的生产成本，逐孔爆破技术以其有利于降低爆破振动，改善爆破效果的特性在市政交通等环境复杂领域的运用越来越普遍。下面便结合实例加以分析。
一、逐孔爆破概述
逐孔爆破在岩体中的作用过程有三种特点：一是岩体中应力波叠加作用，由于每孔之间起爆时间不同，先爆炮孔在岩体中产生应力波向后爆炮孔方向传播，与后爆炮孔产生的应力波相互叠加，进而增强对岩体的破碎作用[1]；二是自由面的增加，先爆炮孔会因爆破漏斗作用都会为后爆炮孔生成新的临空面，改善炸药能量在岩体中的释放条件，从而减少后爆炮孔装药量，加强爆破开挖效率，减少爆后欠挖与根底；三是对于爆破振动的控制，由于每个炮孔的延期时间都不同，可为每个炮孔单独设定延期段位，减少了最大单段药量，从而减小爆破振动，减轻对周围环境的影响。逐孔爆破具有降低爆破振动、低能耗、降低大块率等优势，有利于企业提高开采效率和经济效益，是当下露天台阶爆破的重要方法[2]。
二、逐孔爆破在露天台阶爆破中的运用要点
1.设计原则
逐孔起爆网路一般涉及孔网参数的确定、孔间与排间延期时间以及传爆方向的选取等要点：起爆孔位一般选择临空面较好的位置，使起爆孔位更容易形成爆破漏斗；合理选择孔网参数，利于先爆炮孔为后爆炮孔形成临空面；原则上是前排孔起爆后再起爆第二排孔，并根据岩性地质与孔网参数与减振要求选择合适的延期时间；爆破方向的选择应使临空面朝向空旷的安全地带，对于振动有要求的工程爆破方向尽可能远离被保护建构筑物方向，减少振动在该方向传播叠加。
2.延期时间
延期时间至关重要，对爆破效果也有很大的影响。孔间间隔时间与地质岩性、同排炮孔炸药用量等因素有关，根据经验可知同排孔间延期时间会随着孔距的减小、岩石硬度的增加和脆性的降低而变小；排间延期时间则会受到排距、装药高度等因素影响。孔排间延期与整体延期时间不宜设置太长，以免出现后排孔先起爆。本文选用高精度的雷管以保证网路延期精确可控。
3.孔网参数
由于三角形布孔可减少大块率[3]且利于顺序起爆的相邻炮孔之间形成临空面，本文工程实例均采用三角形布孔。合理布置孔距排距，如果岩体结构节理发育较强，裂隙与断层较多，可结合结构面和孔位部署情况加以适当调整。
三、逐孔爆破的应用实例
1.工程概况
清华科技园（珠海）二期项目基坑工程爆破施工方量为80000m3，开挖深度为5.1m~8.7m，该项目以露天深孔台阶爆破方式为主。主爆区位于2A基坑内，可爆部分为花岗岩，属较硬岩。根据勘查采样调查测试，其抗压强度为25.1~72.9Mpa，平均值为39.6Mpa，标准值为35.5Mpa，根据以往经验与该项目的施工条件，建议延时饱和抗强度标准值取25.0Mpa。存在地下水，受大气降水影响较大，总体上水量丰富。该项目被保护建筑为清华科技园6号楼，离爆区最近距离仅为15m，根据《爆破安全规程》对该类振动敏感建筑的要求，控制振动速度标准≤1.5cm/s。结合现场施工条件与作业难度，采用φ60抗水乳化炸药连续装药，河南前进民爆公司生产的型号为ED-GX1/12000P-B8的数码电子雷管（可设定延期范围：0~12000ms，可编程最小时间间隔为1ms，相对误差≤±1%）进行爆破施工，一次起爆药量不超过700kg。并对被保护建筑进行爆破振动监测，测振仪器为中科测控TC-4850。
2.爆破方案
该项目逐孔爆破方案为中深孔爆破，开挖高度为5.1~8.7m，采用三角形布孔方式，φ76mm潜孔钻垂直钻孔，装药方式为采用φ60mm乳化炸药药卷连续装药，雷管置于孔底，聚能穴朝向孔口，填塞材料为岩屑与沙土。为减少其他变量对结果造成影响，根据以往相似工程经验选取台高为6m时的各项爆破参数如下：台高H=6m；底盘抵抗线W=2.4m；孔径D=φ76mm；孔距a=2.8m；排距b=2.4m；超深h=0.8m；炮孔长度L=6.8m；炸药单耗q=0.4kg/m3；单孔最大药量Q=16.1kg；填塞长度L2≥2.8m；装药长度L1≤4.0m。
经前期试爆确定孔间延期时间为73ms，排间延期时间为25ms，根据药量布置2-3排孔，使爆破总体延期时间不超过2000ms。
.png)
图1 逐孔起爆数码电子雷管网路连接示意图
此处选取5次逐孔爆破以及5次延期时间为75ms的对角线顺序起爆（最多3孔同时起爆）的记录进行对比，被保护目标建筑测点离爆心距均为100m，传爆方向均侧向被测点。
表1 对角线起爆方量与最大振速
.png)
表2 逐孔起爆方量与最大振速
.png)
总装药量相同的对角线顺序起爆与逐孔起爆爆堆大小与松散程度相差无几，机械装运难度类似。以上两种起爆方法产生的大块均多见于爆堆顶部，但逐孔起爆的爆堆内小体积碎石更多。
3.结果分析
通过上述对比可以在发现：在相同条件下逐孔爆破降低爆破振动的效果显著；总装药量与起爆方式均相同的情况下，减小最大单段药量对降低爆破振动有一定作用；总装药量相同的情况下逐孔爆破比对角线顺序起爆方量有所增加，可认为在相同方量下，逐孔爆破的方法有助于降低炸药单耗，起到节能作用；逐孔爆破与对角线顺序起爆相比，对装药部分的岩体的破碎效果更好，但对填塞段岩体的大块产生无明显影响。综上所述，逐孔爆破可用于对振动控制要求较高的露天爆破项目，由于逐孔爆破具有降低单耗与增强岩体破碎的优势，可在一定程度上减少企业的生产成本。但在对于石方块度尺寸大小有要求的项目中应慎重考虑[4]。
结束语
逐孔爆破在露天台阶爆破中减振优势显著，爆破效果也较为理想。但在工程实践当中，须立足实际，从爆破需求、地质岩性以及环境条件等因素出发，优化并完善爆破参数设计，以此提高爆破质量，降低炸药能耗与施工成本，减少爆破有害效应，从而为企业创造更多的效益。
参考文献：
[1]李五洲.矿山开采逐孔爆破技术的应用[J].冶金管理，2019（05）：15+101.
[2]王绍群，刘彬，吴玥.露天铁矿逐孔爆破降震方法分析[J].建材与装饰，2017（52）：204.
[3]松建军，舒天配.逐孔爆破在露天台阶爆破中的实践[J].世界有色金属，2016（19）：76-77.
[4]余圣华.逐孔爆破技术在铜山口矿露天台阶爆破中的应用[J].采矿技术，2015，15（04）：91-93.
论文作者:梁海波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：药量论文; 露天论文; 雷管论文; 时间论文; 炸药论文; 台阶论文; 对角线论文; 《基层建设》2019年第32期论文;