[科普中国]-分段式装药

台阶深孔爆破时，为改善爆破质量和降震要求，炮孔需要分为几段装药，这就是分段式装药。分段药量是根据各段药量中心所对应的抵抗线而确定的。按地形条件确定分段式装药中心，然后按装药量推算装药长度，两段装药长度之间的间隔就是分段间隔。分段间隔的填塞，可以实施空气间隔，也可以用岩渣间隔填塞，这样可以延长爆炸气体的作用时间，达到改善爆破质量的效果。1

定义分段式装药结构是利用空气、炮土或水将深孔中的药柱人为隔开分为若干段的一种装药形式。采用分段式装药结构，如果炮孔内各炸药段属于同段起爆，一般采用全长敷设导爆索来实现；如果炮孔内各炸药段不是同段起爆，则在装药过程中一定要仔细施工，避免各段炸药起爆顺序混乱。

该种装药结构的优点是提高了装药高度，使炸药能量分布更为均匀，减少了孔口部位大块率的产生；缺点是施工工艺复杂。2

分段式装药可用于光面爆破、预裂爆破、微差爆破和露天阶梯深眼爆破。在毫秒延期爆破时采用分段式装药，将明显减轻地震效应。3

分段材料采用空气间隔分段式装药结构时，空气柱的作用：一是降低爆炸冲击波的峰值压力，减少炮孔周围岩石的过于粉碎；二是岩石受到爆炸冲击波的作用后，还受到爆炸气体所形成的压力波和来自炮孔孔底的反射波作用，当这种二次应力波的压力超过岩石的极限破裂强度(表示裂隙进一步扩展所需的压力)时，岩石的微裂隙将得到进一步扩展；三是可延长应力的作用时间，冲击波作用于堵塞物或孔底后又返回到空气间隔中，由于冲击波的多次作用，使应力场得到增强的同时，也延长了应力波在岩石中的作用时间(作用时间增加2～5倍)。若空气间隔置于药柱中间，炸药在空气间隔两端所产生的应力波峰值相互作用可产生一个加强的应力场。正是由于空气间隔的上述三种作用，使岩石破碎块度更加均匀。空气柱分段式装药结构一般用于边坡预裂爆破中，其目的就是减弱爆炸冲击波对炮孔壁的峰值压力。

采用水间隔分段式装药结构时，由于水的不可压缩特性，具有各向压缩并均匀传递爆炸压力的特征，在爆炸作用初始阶段不仅炮孔装药段孔壁，而且充水段孔壁同样受到冲击载荷作用，峰值压力下降较缓；到爆炸作用后阶段，伴随爆炸气体膨胀作功，水中积蓄的能量释放进一步加强了岩石的破碎作用效果。2

分段式装药结构类型不均质岩层梯段的上下部岩石不均或中部有坚硬的夹石层，可分成两段。

对于底根岩石坚硬，上部易出大块的梯段，上下部分段式装药的药柱间隔不少于3米。

高梯段岩层在梯段较高时，为防止片帮砸坏电铲，保证安全作业，要求爆破后梯段必须下沉时，上段药柱应装填在距孔口4-5米处，但充填高度不少于3米。

中间硬岩包梯段中间有凸出大硬岩包时，上段药柱底部位置应在大包中心以下0.5-1米处。

冻帮冻顶在冬季有冻帮、冻顶的梯段进行爆破时，上段药柱应装填在离孔口2-3米的位置上，药柱高度不得超过0.5米。

陡梯段岩层在底盘抵抗线小，边坡距大的陡梯段，其上段药柱应装填在陡梯段的中部。4

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学