[科普中国]-松动爆破

爆破特点

松动爆破（looseningblasting）是炸药爆炸时，岩体被破碎松动但不抛掷。它的装药量只有标准抛掷爆破的40%一50%。松动爆破的爆堆比较集中，对爆区周围未爆部分的破坏范围较小。2

爆破分类松动爆破又分普通松动、加强松动爆破。

松动爆破后岩石只呈现破裂和松动状态，可以形成松动爆破漏斗。加强松动爆破形成可见的爆破漏斗并产生少量抛掷作用。2

松动爆破是广泛应用的一种爆破方式，它常用于采矿、土方开挖等工程。2

松动爆破机理煤岩体松动爆破的机理
由钻孔爆破学可知，钻孔中的药卷(包)起爆后，爆轰波就以一定的速度向各个方向传播。爆轰后的瞬间，爆炸气体就已充满整个钻孔。爆炸气体的超压同时作用在孔壁上，压力将达几千到几万MPa3。爆源附近的煤岩体因受高温高压的作用而压实。强大的压力作用结果，使爆破孔周围形成压应力场。压应力的作用使周围煤体产生压缩变形，使压应力场内的煤岩体产生径向位移，在切向方向上将受到拉应力作用，产生拉伸变形。由于煤岩的抗拉伸能力远远低于抗压能力，故当拉应变超过破坏应变值时，就会首先在径向方向上产生裂隙。在径向方向上，由于质点位移不同，其阻力也不同，因此，必然产生剪应力。如果剪应力超过煤岩的抗剪强度，则产生剪切破坏，产生径向剪切裂隙。此外，爆炸是一个高温高压的过程，随着温度的降低，原来由压缩作用而引起的单元径向位移，必然在冷却作用下使该单元产生向心运动，于是单元径向呈拉伸状态，产生拉应力。当拉应力大于煤岩体的抗拉强度时，煤岩体将呈现拉伸破坏，从而在切向方向上形成拉伸裂隙，钻孔附近形成了破碎带和裂隙带。
另外，由于钻孔附近的破碎带和裂隙带的影响，破坏了煤岩体的整体性，使周围的煤岩体由原来的三向受力状态变为双向受力状态，靠近工作而时又变为单向受力状态，从而使煤岩体的抗压强度大为降低，在顶板超前支承压力作用下，增大了煤岩的破碎程度，采煤机的切割阻力减小，加快了割煤速度，从而起到了松动煤体的作用4。

不耦合装药的机理
利用不祸合装药(即药包和孔壁间有环状空隙)，空隙的存在削减了作用在孔壁上的爆压峰值，并为孔间提供了聚能的临空而1。削减后的爆压峰值不致使孔壁产生明显的压缩破坏，只切向拉力使炮孔四周产生径向裂纹，加之临空而聚能作用使孔间连线产生应力集中，孔间裂纹发展，而滞后的高压气体沿缝产生“气刀”劈裂作用，使周边孔间连线上裂纹全部贯通。

技术要点装药结构

在放好边坡样、做好保护桩后，先挖出开挖周边线，再挖除较松的土石方形成第一个平台，在永久边坡预裂线上测量放样，定出孔位并编号，用24型风钻钻预裂孔，其孔径42mm、孔深5m，钻孔精度要求最大偏离不超过±20cm、利用特制角钢架来固定钻机。根据控爆的不同类型岩石，选用不同炮孔参数。 5

单孔装药量计算

松动爆破参数试选，每米装药密度以下式作参考，通过试爆加以适当调整，但试爆决不能破坏边坡的稳定性。

A=20.32[δ]0.63a0.63

式中： A－每米装药密度（g/m）

[δ]-岩体抗压强度(Kg/cm ）

a－钻孔间距（cm）6

装药堵塞及起爆

采用乳化炸药及非电塑料导爆管微差配雷管，用电雷管引爆，炮孔内用粘性土等堵塞56。

安全要求凿岩1、凿岩前清除石方顶上的余渣，按设计位置清出炮孔位；

2、凿岩人员应戴好安全帽，穿好胶鞋；

3、凿岩应按本方案设计，对掏槽眼（辅助眼）、周边眼应根据孔距、排距、孔眼深和孔眼倾斜角进行操作；

4、孔眼钻凿完毕后，应清除岩浆，并用堵塞物临时封口，以防碎石等杂物掉入孔内6。

装药a、本工程采用乳化装药，各单孔采用非电毫秒微差雷管，集中后由微差电雷管引爆；

b、单孔药量和分药量，分段情况应按本设计方案进行，装药后应认真做好堵塞工作，留足堵塞长度，保证堵塞质量6。

起爆1、各单孔内分段和各单孔间分段应严格按设计施工，严禁混装和乱装；

2、孔外电雷管均为串联联接，电雷管应使用同厂同批产品，联接前应用爆破欧姆表量测每只电雷管电阻值，并保证在±0.2的偏差内；

3、起爆电雷管应用胶布扎紧，并将其短路后置于孔边，待复盖完成后再次导通，并进行全网联接；

4、网络联接后，应测出网路总电阻，并与计算值相比较，若差值不相符合，应查明原因，排除故障，防止错接、漏接；

5、起爆电源若为直流电，则通过每只电雷管的电流不得小于2.5A，若为交流电则不少于4A；

6、起爆前，网络连接好的爆破组线应短路并派专人看管，待警戒好后指挥起爆人员下达命令后方可接上起爆电源，下达起爆指令后方可充电起爆。若发生拒爆，应立即切断电源，并将组线短路；若使用延期雷管，应在短路不少于15分钟方可进入现场，待查出原因，排除故障后再次起爆。6

警戒做好安全警戒工作是保证安全生产的重要措施，所有警戒人员应听从警戒指导小组下达的指令，做好各警点的警戒工作。

具体的安全警戒措施如下：

1、做好安民告示，向周围单位和居民送发爆破通知书，说明爆破及有关注意事项，并在明显地段张贴公安局、业主、施工单位联合发布的《爆破通知》；

2、当爆破作业开始警戒时：应吹哨，各警戒人员各就各位，通知工地所有人员撤离到爆破现场以外安全区；

3、当起爆指挥员接到警戒员已做好警戒工作的通知，起爆员接到指令，应为吹三声长哨，开始充电，后再次吹三声短哨起爆；

4、起爆后，应过5分钟后，爆破作业员方可进入爆区检查爆破情况确认安全起爆无险情后，吹一声长哨解除警戒放行。6

技术研究由中国企业自主研发的数码电子雷管在位于内蒙古准格尔旗的中国最大露天煤矿成功实施松动爆破。

此次爆破采用智能型数码电子雷管1020余枚，爆破作业面达3万平方米，松动岩土5.2万立方米，装药总量30万公斤，爆破规模之大在中国同类爆破中尚属首次。7