在露天礦開(kāi)采的過(guò)程中，鉆爆部分是很重要的環(huán)節(jié)，其中鉆爆部分的質(zhì)量，直接影響后續(xù)采裝效率和采礦的成本。在露天礦的穿孔爆破作業(yè)過(guò)程中，特別是深孔臺(tái)階爆破，好多情況會(huì)運(yùn)用間隔裝藥的爆破技術(shù)，以便改變爆破效果，提高效率，節(jié)約成本。所以這種爆破技術(shù)在礦山中的應(yīng)用有很重要的意義。

1 概述

      間隔裝藥結(jié)構(gòu)有中間間隔、孔底間隔和上部間隔。中間間隔結(jié)構(gòu)時(shí)，中間可以填塞土、細(xì)小砂石和巖粉等，更多的是利用氣體間隔器間隔，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，間隔長(zhǎng)度容易精確控制?？椎组g隔結(jié)構(gòu)式炮孔底部留出一段長(zhǎng)度不裝藥，以空氣作為間隔介質(zhì)，此外還有水間隔和柔性材料間隔，在孔底實(shí)行空氣間隔裝藥亦稱(chēng)孔底氣墊裝藥?？卓陂g隔裝藥結(jié)構(gòu)是在裝藥后利用氣體間隔器進(jìn)行間隔，實(shí)現(xiàn)縮小填塞長(zhǎng)度的目的，施工過(guò)程中必須保證上部有效的填塞。

2 露天礦應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)分析

      目前，很多露天礦山爆破開(kāi)采中都在應(yīng)用間隔裝藥技術(shù)，采取的間隔方法不同，然而目的大概有以下幾種。

2.1 降低整體炸藥單耗

      合理的炸藥單耗不僅能減少炸藥使用成本，還能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，終改善爆破質(zhì)量，提高礦山經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于中深孔爆破中的分層裝藥和填塞技術(shù)而言，充分考慮炸藥單耗是十分必要的。

      瑞典人首先發(fā)現(xiàn)并推薦這種降低單耗的方法，其理論依據(jù)是：爆破時(shí)炮孔下部受到夾制作用大，上部頂端是自由面，只要下部炸開(kāi)，上部使用更少的炸藥就可以獲得良好的爆破效果。分層間隔裝藥分層填塞的目的就是在不改變爆破參數(shù)的條件下，通過(guò)改變裝藥結(jié)構(gòu)，炸藥在炮孔內(nèi)分布更加均勻，炸藥的能量利用率得到提高，使得相同的藥量發(fā)揮更大的作用。在相同孔網(wǎng)參數(shù)條件下，可以獲得相對(duì)較好的爆破塊度；爆破效果相當(dāng)?shù)臈l件，可以設(shè)計(jì)較大的孔網(wǎng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)炸藥單耗的降低，降低了爆破成本。在多孔爆破中，為了進(jìn)一步改善效果，還可采用孔間交錯(cuò)間隔裝藥，即每個(gè)孔間隔裝藥部分與間隔部分位置互相交錯(cuò)，如圖1中裝藥結(jié)構(gòu)所示。

2.2 爆破巖石塊度更加均勻

      根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，中間間隔分層裝藥可以提高裝藥高度，有效地解決大塊的問(wèn)題。上部裝藥量是下部裝藥部分的一半左右即可，而下部裝藥量根據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)來(lái)確定?？卓陂g隔裝藥結(jié)構(gòu)是在裝藥后利用空氣進(jìn)行間隔，實(shí)現(xiàn)縮小填塞長(zhǎng)度的目的，空氣柱在孔內(nèi)炸藥激發(fā)后形成緩沖作用，降低孔內(nèi)峰值壓力，延長(zhǎng)炸藥反應(yīng)氣體作用時(shí)間，降低爆破巖石整體大塊率。礦山和采石場(chǎng)爆破的目標(biāo)就是大限度地獲得合適的巖石破碎塊度，使穿孔爆破、挖裝、運(yùn)輸效率提高。傳統(tǒng)的裝藥結(jié)構(gòu)，使炸藥集中在炮孔的底部并正常填塞，爆破效果往往是中下部過(guò)度破碎，孔口容易出現(xiàn)大塊。

      炸藥爆炸后，若產(chǎn)生的沖擊壓力過(guò)高，則會(huì)在巖體內(nèi)激起沖擊波，使炮眼附近巖石過(guò)度粉碎，產(chǎn)生壓碎圈，從而消耗大量能量。這種軸向不耦合裝藥有效地降低炮孔壁的沖擊壓力峰值。在不耦合裝藥時(shí)，沖擊波波形拉長(zhǎng)，正壓區(qū)作用時(shí)間加長(zhǎng)，巖石受沖擊壓力作用的時(shí)間也延長(zhǎng)。與耦合裝藥相比，不耦合條件下，中間的空氣對(duì)爆炸沖擊作用將起到一個(gè)很大的緩沖作用，從而使應(yīng)力波的幅值大大降低。圖2為耦合裝藥孔壁應(yīng)力圖，圖3為不耦合不均勻裝藥下部孔壁應(yīng)力圖。

2.3 處理巖石結(jié)構(gòu)變化的問(wèn)題

      雖然從理論上講，當(dāng)炸藥性能、自由面條件和破碎的巖石性質(zhì)確定以后，炸藥的單耗應(yīng)該為一個(gè)常數(shù)，但是實(shí)際上巖石結(jié)構(gòu)的變化，如有層理、夾層、斷層的存在，爆破時(shí)炸藥能量容易從這些薄弱巖層泄露出去，形成爆破效果較差和個(gè)別飛散物拋擲過(guò)遠(yuǎn)的情況，增加了爆破設(shè)計(jì)及施工的難度，做爆破設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)當(dāng)格外注意。

      要根據(jù)炮孔中的地質(zhì)變化情況，選擇薄弱部分（如斷層、土夾層）或巖石易破碎作為不裝藥段。分層裝藥的中間間隔部分可以采用氣體間隔器進(jìn)行堵塞，操作過(guò)程注意控制好堵塞段的位置和長(zhǎng)度。上下裝藥段可以用導(dǎo)爆索串聯(lián)起來(lái)，也可以分別用兩個(gè)雷管激發(fā)引爆。多層煤礦開(kāi)采過(guò)程中可以應(yīng)用這種間隔裝藥技術(shù)，煤巖同爆時(shí)候使用松動(dòng)爆破就需要精心控制，如果單耗偏大，使煤層和巖層產(chǎn)生較大交錯(cuò)位移，巖層剝離時(shí)難度大，且煤損失較多。遇到一些煤層多，需要大臺(tái)階一次采兩層甚至更多的情況，如在東南亞一些國(guó)家，特別是印度尼西亞一些地方煤層特點(diǎn)是穩(wěn)定性好、夾矸少、煤質(zhì)好、發(fā)熱量高，但是煤層多，且厚度不大，約0.3~2.5m，有開(kāi)采價(jià)值的煤層平均厚度約1.5m。解決這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)場(chǎng)采用的辦法就是分層間隔裝藥。松動(dòng)爆破作業(yè)以后反鏟容易實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層的剝離，然后對(duì)煤進(jìn)行挖運(yùn)，這種間隔分層裝藥爆破開(kāi)采多層煤的方法使采礦效率大大提高，成本降低。

2.4 改善爆堆形狀利于挖裝運(yùn)輸

      高臺(tái)階松動(dòng)爆破時(shí)，爆破相對(duì)集中，對(duì)于較小設(shè)備作業(yè)時(shí)作業(yè)面展開(kāi)和安全問(wèn)題提出考驗(yàn)。采用間隔裝藥，使用兩發(fā)雷管激發(fā)，一孔兩次起爆。在炸藥爆炸的作用下，巖石開(kāi)始破裂并沿鼓包運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)。間隔分層裝藥情況是孔內(nèi)上部炸藥先起爆，上部巖石開(kāi)始有一個(gè)初速度，下部使用的雷管相對(duì)上部的段別高，稍后激發(fā)，炮孔下部裝藥爆炸后，下部巖石也會(huì)有個(gè)速度，對(duì)上部巖石會(huì)有個(gè)碰撞和加速過(guò)程，幫助上部巖石拋擲，前沖距離加大，形成的爆堆坡度緩且利于挖運(yùn)作業(yè)面展開(kāi)。

2.5 解決其他問(wèn)題

       很多礦山上有些特殊保護(hù)的設(shè)施和設(shè)備對(duì)振動(dòng)控制要求嚴(yán)格，對(duì)于這種情況可以分層間隔，不同段別的雷管下孔，實(shí)現(xiàn)一孔雙響或多響，減小單響藥量來(lái)控制減小振動(dòng)。堅(jiān)硬巖石容易產(chǎn)生根底，中間用間隔器間隔分層裝藥，下部使用段別低的雷管先響，可以更好地克服根底。拉幫、巖層傘巖等爆破挖運(yùn)后留下的巖石不穩(wěn)定，存在安全隱患，爆破區(qū)域后排孔間隔裝藥，減少拉幫和傘巖的出現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

      隨著礦山生產(chǎn)能力的顯著提高，開(kāi)采力度加大，降低成本提高效率的間隔裝藥技術(shù)在礦山中優(yōu)勢(shì)明顯突出，間隔器在礦山爆破中的使用也越來(lái)越普遍。雖然操作上相對(duì)于傳統(tǒng)裝藥方法稍微復(fù)雜一點(diǎn)，但相對(duì)其優(yōu)勢(shì)，操作就顯得微不足道了，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛也就不足為奇了。