什么是凿岩爆破?什么是穿孔爆破?

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凿岩爆破和穿孔爆破是矿山开采、隧道掘进和土木工程中常用的两种爆破技术，它们在岩石破碎和移除过程中发挥着重要作用。

凿岩爆破

凿岩爆破是指使用凿岩机械在岩石上钻出一定深度和直径的炮孔，然后在炮孔中填充炸药并引爆，以达到破碎岩石的目的。这个过程通常包括以下几个步骤：

• 钻孔：使用凿岩机在岩石表面钻出炮孔。炮孔的深度和直径取决于岩石的硬度、爆破设计和预期的破碎效果。

• 装药：将炸药和起爆装置放入炮孔中。炸药的种类和量需要根据岩石的性质和爆破要求来选择。

• 堵塞：为了防止炸药在爆炸时被推出炮孔，需要用专门的堵塞材料对炮孔进行密封。

• 起爆：通过电子或非电子起爆系统引爆炸药，产生冲击波和高压气体，破碎岩石。

• 清场：爆破后，将破碎的岩石移除，为下一步作业做准备。

穿孔爆破

穿孔爆破是一种特殊的凿岩爆破技术，主要特点是在岩石上钻出多个小直径的炮孔，然后在这些炮孔中填充炸药进行爆破。穿孔爆破通常用于需要精细控制破碎效果的场合，如建筑物拆除、岩石雕刻和精密爆破等。穿孔爆破的关键步骤与凿岩爆破相似，但有以下几点不同：

• 钻孔直径：穿孔爆破使用的炮孔直径通常较小，一般在几毫米到几十毫米之间。

• 钻孔密度：穿孔爆破需要在较小的区域内钻出大量的炮孔，以实现精细的破碎效果。

• 装药量：由于炮孔直径小，每个炮孔的装药量也相对较少，但总体装药量可能与凿岩爆破相当。

• 精确控制：穿孔爆破需要精确控制每个炮孔的位置、深度和装药量，以确保爆破效果符合预期。

凿岩爆破和穿孔爆破都是通过控制炸药的爆炸能量来破碎岩石的技术。凿岩爆破适用于大规模的岩石破碎，而穿孔爆破则更注重精确控制和精细作业。在实际应用中，根据工程的具体需求和目标，选择合适的爆破技术是非常重要的。

不同的 地下采矿方法,需要采用不同的凿岩爆破方式.由于地下矿山需要根据复杂多变的开采条件采用不同的采矿方法,因而凿岩爆破方式也比露天开采要复杂多变.根据炮孔类型归纳起来主要有：浅孔爆破、中深孔爆破和深孔爆破.但具体的爆破工艺的组合方式较多,凿岩设备的选取也较多.
地下凿岩设备
一般地,国内地下金属矿浅孔凿岩主要采用气腿子凿岩；大于Φ76mm的中深孔炮孔采用潜孔凿岩方式,少量采用重型液压凿岩方式,小于Φ76mm的炮孔采用尾部冲击式的液压或风动凿岩方式；深孔凿岩主要采用液压牙轮钻机和深孔高气压潜孔钻机.地下矿山主要包括采矿凿岩设备和辅助设备（表1）.
表1 地下矿山凿岩设备一览表
采矿凿岩设备

浅孔采矿钻机、中深孔全液压采矿台车、中深孔高气压潜孔钻机、深孔液压牙轮钻机、深孔高气压潜孔钻机等

辅助设备

刻槽取样台车、大块破碎设备、锚杆台车、撬毛台车等

小直径凿岩有气动和液力两种方式.自1970年法国Montabert公司首次推出用于矿山钻孔的H50型液压凿岩机及其相配套的钻车之后,世界各国竞相开展液压凿岩技术研究,液压凿岩以其凿岩速度快、能量利用率高、动力消耗少、参数调节方便、作业环境优良等特点迅速得到推广应用.当前,较发达国家的矿山在中、小直径凿岩领域已全面普及液压凿岩技术,各大矿山设备制造商,如美国Ingersoll-Rand公司、瑞典Atlas-Copco公司、芬兰Tamrock公司、法国Secoma公司、德国Krupp公司和日本古河公司等都投入力量研发出了品种繁多的各类型液压凿岩设备,而且大都自成体系,涵盖了高、中、低档各系列产品.特别在二十世纪九十年代,出现了采用计算机技术进行智能控制的新型全液压凿岩设备,能根据岩石状况自动调整凿岩参数,根据采矿布孔要求预置的炮孔位置自动定位,有的还带有钻杆库,能自动完成接卸杆操作,已实现凿岩循环的最优化和全自动化,代表了当今世界的最高水平.国内小直径浅孔凿岩以气动为主,大都为气腿子,与国外差距较大.
我国地下矿山分段采矿法所使用的凿岩设备除少数矿山采用进口钻机外,一直沿用上世纪七十年代末期研制的YGZ-90风动钻机.由于国内液压技术和液压元件的水平相对落后,制约了全液压采矿凿岩台车的研制和推广.当前,我国在全液压采矿凿岩台车领域的研究已严重落后于世界的发展,没有成熟可靠的产品供矿山选用.
凿岩台车是无轨采矿的主体设备,用以钻凿中深孔或深孔大直径炮孔.无轨凿岩设备的行走方式有履带式和轮式两种.根据破岩方式分为适用于中深孔凿岩的全液压多功能采矿台车、适用于中软岩层大孔径深孔凿岩的地下牙轮钻机和适用于硬岩大孔径深孔凿岩的高风压潜孔钻机.牙轮钻机的能源单一,使用电能,通过液压驱动破岩,潜孔钻机则需要电、液、气联合驱动.
近十年来,我国在潜孔采矿凿岩领域的技术研究和产品开发取得了长足的进步,先后研制出T-150和T-100等高气压大直径潜孔钻机,已达到九十年代国际先进水平.由长沙矿山研究院研制成功的CS-100D环形潜孔钻机,填补了我国此类产品的空白.该机型采用高气压潜孔作业,全方位凿岩,多顶支撑保证钻孔精度高,四轮独立驱动使行走机动灵活,借用电液控制模块实现自动化和智能化,远距离线控和专有的机械拆卸钻杆装置创造良好的操作环境,其技术水平达到国际同类产品的先进水平.
但在尾部冲击式采矿凿岩技术和设备的开发上大大滞后于工艺的发展,严重影响了采矿方法的效率发挥.尤其是国内缺少先进的中、小直径液压采矿凿岩设备,远远不能满足矿山需求,一些矿山不得不花费巨额外资（如南京梅山铁矿以40多万美元的价格从瑞典Atlas-Copco公司购买Simba-1354全液压采矿凿岩台车）从国外进口.
4井巷掘进凿岩爆破
井巷工程在地下矿山生产建设中占有很重要的地位.无论在地下矿山基建阶段,还是生产阶段,所占的比重都很大.一个中型基建矿山的井巷工程达5～10万米3.每开采千吨矿石的开拓、采准和探矿的井巷工程量平均为20.8m.仅有色和冶金系统新建和扩建的矿山,平均每年开凿竖井长约6000～7000m,平巷约1000km,天井和斜井约400km.
井巷施工方法包括凿岩爆破与机械破岩两种方式,但多为凿岩爆破法.凿岩爆破法为常规掘进方法,国内几乎均采用浅孔爆破方法,速度慢、工效低,也因爆破对岩体造成损伤和破坏,导致冒顶、片帮事故增加.机械破岩技术是一种无需爆破、人员不进入掘进掌子面操作、全断面机械破碎岩石、连续作业的井巷施工技术,具有掘进速度快,作业条件好,劳动强度低,工作安全,不破坏岩石原有的完整性和稳定性,井（巷）筒圆整,井（巷）壁光滑,成井（巷）质量好,有利于地压控制和通风等突出特点.随着井巷无损机械化掘进技术的不断完善,天井钻进法将会取代天井凿岩爆破法.随着井巷无损机械化掘进在平巷和竖井掘进中所占的比例的加大,刀具消耗量也会增加.
我国针对掘进方面的液压凿岩技术的研究起步较早,自二十世纪七十年代即开始研制液压凿岩机和相关的配套台车,在八十年代达到研制的高峰,先后开发或引进仿制出CGJ2Y、CSJ2、CTJY12-3、YCT-1、CGJ25-2Y和MECURY14等10多种全液压凿岩台车.但是研制设备几乎没有在矿山成功应用,因而国内矿山仍然广泛采用气腿子掘进.
由长沙矿山研究院首次研制成功天井钻机后,已有30多年的制造和推广应用历史,形成了直径Φ0.5～2.5m的系列产品,钻井深度达到300m,钻井倾角70～900,得到大量推广应用,在我国享有较高的知名度.特别是近年来对液压系统进行配套升级,整机性能得到了较大的提高.目前,我国已经有14种型号、120多台天井钻机,分别在有色、冶金、煤炭、黄金、建材和化工等矿山使用,钻井70000m以上,经济效益和社会效益十分显著.九十年代国家“863”计划项目中还进行了隧道凿岩机器人的研究,提高了我国掘进用液压凿岩设备的技术水平,不少已成为巷道和隧道施工的主力装备.可以说,井巷机械掘进技术的应用是矿山现代化水平的体现和标志.
穿孔爆破
材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔.一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用（如石油筛缝管）,只能用于废料上.此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大.

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建瓯市19443544714： 什么是凿岩爆破?什么是穿孔爆破? - ？
阮平宫炎：[答案] 不同的 地下采矿方法,需要采用不同的凿岩爆破方式.由于地下矿山需要根据复杂多变的开采条件采用不同的采矿方法,因而凿岩爆破方式也比露天开采要复杂多变.根据炮孔类型归纳起来主要有:浅孔爆破、中深孔爆破和深孔爆破.但具体的爆破工艺...

建瓯市19443544714： 露天矿爆破分类有那些 - ？
阮平宫炎： 1、深孔爆破 深孔爆破通常是露天矿的正常生产爆破,用于正常剥离和采矿的台阶爆破以及临近边帮的控制爆破.孔深大于或等于8m,孔径大于或等于150mm.特点是穿孔的机械化程度高,爆破效果好;爆破量大,可为大型采装设备提供足够...

建瓯市19443544714： 金属矿山开采一般工艺流程是什么(主要是采矿的步骤) - ？
阮平宫炎： 采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学.广义的采矿还包括煤和石油的开采.采矿工业是一种重要的原料工业,金属矿石是冶炼工业的主要原料,非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料. 开发和开采过程 矿床开发步骤见图示.矿...

建瓯市19443544714： 露天开采对爆破工作的基本要求是什么? - ？
阮平宫炎： 在露天开采总成本中,爆破工程的成本在金属矿占%15-%20,煤矿占%10左右.如上所述,爆破工程不仅在总成本中占有重要位置,而且还将直接或间接的影响采矿生产各个工艺环节;爆破工作的好坏,在很大程度上决定着露天矿的生产、安...

建瓯市19443544714： 采矿专业的专业课程有哪些? - ？
阮平宫炎： 主要课程:岩石力学、爆破工程、矿业系统工程等、井巷工程、矿床底下开采、矿床露天开采、矿井通风与安全、矿床开拓、充填理论等.1.矿床地下开采:金属矿床地下开采是采矿工程专业的一门综合性专业课程.课程任务是使学生掌握金属...

建瓯市19443544714： 什么事中深孔爆破? - ？
阮平宫炎： 中深孔爆破技术是目前国内广泛采用的用于矿山剥离、采矿、水利工程及铁路开挖等工程的主要爆破方式.在中小型露天矿山开采中推广应用该技术是将中深孔爆破技术、有关的开采技术和凿岩穿孔等设备应用于中小型露天矿山,以改善中小型...

建瓯市19443544714： 冲击式凿岩的原理是什么 - ？
阮平宫炎： 原理:用凿岩机钻浅炮眼和小直径深炮孔,用潜孔钻机和钢绳冲击钻机钻大直径深炮孔. 冲击式凿岩:是凿岩法法的一种,主要是用凿岩机具在矿岩中钻凿炮眼或炮孔(见爆破)的工序.是一种机械凿岩法.特点是钻具以冲凿方式破岩,包括冲凿、回转和清渣三个主要过程.

建瓯市19443544714： 岩石和岩体的概念对于凿岩爆破有何意义 - ？
阮平宫炎： 不同的 地下采矿方法,需要采用不同的凿岩爆破方式.由于地下矿山需要根据复杂多变的开采条件采用不同的采矿方法,因而凿岩爆破方式也比露天开采要复杂多变.根据炮孔类型归纳起来主要有:浅孔爆破、中深孔爆破和深孔爆破.

建瓯市19443544714： 甚么是露天煤矿穿孔工程 - ？
阮平宫炎： 在露天采场矿岩内钻凿1定直径和深度的定向爆破孔的作业(见彩图).钻孔倾角通常为70°以上,也有打水平孔的,孔径80~444mm,孔深10~20m或更深.主要穿孔方式有冲击式、旋转式和火力穿孔等 ?.

建瓯市19443544714： 什么是井下掘进? - ？
阮平宫炎： 井下掘进有种工作是指井下掘进司机开掘进机的,有种是煤矿井下掘进工,井下掘进活是矿上公认的苦、脏、累的活,掘进工是井下先行兵,(凿岩、爆破):扶机、凿眼、装药、点炮、出渣、撬顶等各项是掘进工的基础