[科普中国]-挤压爆破

挤压爆破是指不留足够补偿空间的爆破。挤压爆破可以提高炸药能量的利用率，改善矿岩破碎质量。在地下深孔采矿中，常采用多排孔微差挤压爆破；露天矿中，在台阶前保留一定的爆堆，采用多排孔微差挤压爆破。1

简述挤压爆破又称留渣挤压爆破，是在露天梯段爆破中，利用预留渣堆对爆区的挤压约束作用，控制爆堆的前冲距离，运用得当可以改善爆破质量。

露天采矿或采石的深孔爆破，过去常用清渣爆破，这是台阶下出渣和台阶上钻孔爆破的常有矛盾。而采用挤压爆破，使爆破和铲装的顺序作业变为平行作业，工作效率提高，工作面扩大，可实现不拆道爆破，且钻车可沿原爆堆体上下运行，给施工道路的布置带来方便。

与清渣爆破相比，挤压爆破漏斗范围内的岩石受到前方留渣的阻挡，不能在爆破作用下自由运动，从而增加了岩块间的挤压碰撞，并延缓了爆炸生成的高压气体向大气的逸出时间，提高了炸药能量利用率。2

原理挤压爆破时，自由面前方留有一定厚度的爆堆，岩石破碎受到限制。

第一排炮孔爆破时，前面没有补偿空间，自由面前面是松散的爆堆，岩石破碎受到定限制。岩石破碎的同时对前面的爆堆有一个挤压作用。根据应力波入射理论，当时，应力波能量既有透射又有反射。一部分能量透射到爆堆中，使得爆堆中的岩石受到冲击挤压作用和补充破碎的作用。

第二排孔爆破时，由于第一排孔向前有个冲击挤压作用，在自由面前方挤出了一个补偿空间，所以第二排孔爆破时已经有了补偿空间，岩石破碎基本不受限制，破碎下来的岩石对爆堆同样有一个冲击挤压作用，使已经爆下来的岩石又一次补充破碎。挤压爆破前方的爆堆阻碍了岩块的抛掷，将爆破时岩块的动能转化成为有用功，并对前方爆堆起到补充破碎的作用。所以减少了飞石等危害，使得爆堆更加集中。挤压爆破由于第一排前面没有补偿空间，岩石破碎受到限制，因而要求前方的爆堆不能太厚和密实，应有一定的松散性。随着排数增加，前方松散爆堆越来越密实，很难再挤出空间，故挤压爆破一次爆破层厚度不能太大。3

特点挤压爆破的主要优缺点如下：

(1)主要优点

减少岩石的抛掷运动和空气冲击波的能量损失，使等量的爆破由“一爆两采”变为“一爆一采”，不存在补偿空间限制，一次爆破面积大，数目多；增加破碎岩块的相互碰撞和挤压补充破碎，提高了爆炸能量的利用率，增加了破碎岩石的有效能量；可提高质量，避免出现硬帮，与齐发爆破比较，大块率可降低20%~50%；减少钴机移动行走时间，相应地提高了钻机效率；凿岩爆破和挖装可以各自形成一个独立的施工作业区，进行平行作业，大大提高了工作效率。

(2)主要缺点

挤压爆破一般要进行能量补偿。需要适当增加单位炸药消耗量，否则，后继各孔排爆破时，留给爆渣的空间会越来越小，最后造成渣堆的升高和后翻或者仅仅发生隆起。4

参数1、留碴厚度

由于矿岩的具体条件不同，加之影响的因素较，尚无一个公认的计算留碴厚度的公式。根据实践经验，单纯从不埋道的观点出发，在减少炸药单耗的前提下，留碴厚度为2~4m即可；若同时为减少第一排孔的大块率，则应增大至4~6m；为全面提高技术经济效果，留碴厚度以10~20m为宜。理论研究与实践表明,留碴厚度与松散系数、台阶高度、抵抗线、炸药单耗、矿岩坚固性以及波阻抗等因素有关。一般应在现场做实验以确定合理的留碴厚度。

2、一次爆破的排数

次爆破的排数一般以不少于3~4排，不大于7排为宜。排数过多，势必增大炸药单耗爆破效果变差。

3、第一排炮孔的抵抗线

第一炮孔的抵抗线应适当减小，并相应增大超深值,以装入较多药量。实践证明,由于留碴的存在，第一排炮孔爆破效果的好坏很关键。

4、微差间隔时间

挤压爆破的微差间隔时间一般要比自由空间爆破（清碴爆破）的微差间隔时间增加30%~60%

5、各排孔药量递增系数的问题

由于前面留碴的存在，爆炸应力波入射后将有一部分能量被碴堆吸收而损耗，因此必然用增加药量加以弥补。有些矿山采用第一排以后各排炮孔依次递增药量的方法。如果一次爆破46排，则最后一排炮孔的药量将增加30%~50%。药量偏高，必将影响爆破的技术经济效果。通常，第一排炮孔对比普通微差爆破可增加药量10%~20%，起到将留碴向前推移，为后排炮孔创造新自由面的作用。中间各排可不必依次增加药量，最后一排可增加药量10%~20%。5

注意事项(1)留碛厚度要适当。一般为2~6m，但也有的露天矿达到10~25m，需用实验确定

(2)适宜的一次爆破排数多为3~7排，不宜用单排，更多的排数会增大药耗，效果难以保证。

(3)第一排孔十分关键，应适当增大其药量，减小W，增加超深值。

(4)药量要适当。通常应比非挤压爆破时增加10%~15%左右，药量过多则效果适得其反。

(5)微差时间间隔应较常规爆破时增大30%~60%为宜,当岩石坚硬且碴堆(挤压材料)较密时应取上限数值。

(6)补偿系数（即补偿空间体积与崩岩体的原体积之比）应取10%~30%为宜。

(7)压碴密度过大时效果不良，可通过先出部分矿(碴)的办法人为地使碴堆密度降低至合适程度，然后再进行挤压爆破5。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学