多排孔微差爆破，是排數(shù)一般在4-7排或更多的微差爆破。這種爆破方法一次爆破量大、礦巖破碎效果好，是露天開采中普遍使用的一種方法，其特點(diǎn)有：

    (1)通過藥包在不同時(shí)間起爆，使爆炸應(yīng)力波相互疊加，加強(qiáng)破碎效果。

    (2)創(chuàng)造了新的動(dòng)態(tài)自由面，減少了巖石夾制作用，提高了礦巖的破碎程度和均勻性，減少了炮孔的前沖和后沖作用。

    (3)爆后礦巖碎塊之間的相互碰撞可產(chǎn)生補(bǔ)充破碎，提高爆堆的集中程度。

    (4)由于相應(yīng)炮孔先后以毫秒間隔起爆，爆破產(chǎn)生的地震波能量在時(shí)間與空間上分散，地震波強(qiáng)度大大降低。

目前，關(guān)于多排孔微差爆破參數(shù)的確定，主要還是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，尚無成熟的理論指導(dǎo)，一般的原則如下：

    (1)孔網(wǎng)參數(shù)。

    1)底盤抵抗線W_d。在露天深孔爆破中抵抗線有兩種表示方法，即最小抵抗線W和底盤抵抗線W_d。前者是指由裝藥中心到臺(tái)階坡面的最小距離，后者是指第一排炮孔中心線至臺(tái)階坡底線的水平距離。為了計(jì)算方便和有利于減少根底，在生產(chǎn)中通常不用最小抵抗線，而以底盤抵抗線為爆破參數(shù)。底盤抵抗線是一個(gè)很重要的爆破參數(shù)，它對(duì)爆破質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效果影響很大。若底盤抵抗線過大，將殘留根底，后沖現(xiàn)象也會(huì)嚴(yán)重；若底盤抵抗線過小，不僅會(huì)增加穿孔工作量，也浪費(fèi)炸藥，使爆堆分散，并且在穿孔設(shè)備距臺(tái)階坡頂線過近作業(yè)時(shí)不夠安全。

    底盤抵抗線可按下面幾種方法來確定：

    ①按穿孔設(shè)備的安全作業(yè)條件確定，即

    W_d=C+Hcotα    (7-8)

式中C―前排炮孔中心至臺(tái)階坡頂線的安全距離，一般為2.5-3.0m;

  H一臺(tái)階高度，m；

  α―臺(tái)階坡面角，(°)。

    ②按裝藥條件確定，即

        (7-9)

式中W―最小抵抗線，m；

    d―鉆孔直徑，dm；

    ρ―炸藥密度，kg/dm³或g/cm³；

    η―裝藥系數(shù)；

    m―密集系數(shù)；

    q―單位炸藥消耗量，kg／m³。

    ③按臺(tái)階高度確定，即

    W_d= (0.6 -0. 9)H    (7-10)

    ④可參考的經(jīng)驗(yàn)公式還有

    W_d =0. 024d+0.85    (7-11)

    W_d =(0.24HK+3.6)     (7-12)

式中d-鉆孔直徑，mm；

    K-與巖石堅(jiān)固性有關(guān)的系數(shù)，其取值情況如表7-2所示。

表7-2與巖石堅(jiān)固性有關(guān)的系數(shù)K值

    注：表中f為巖石堅(jiān)固性系數(shù)。

    2)鉆孔間距a和排距b。它們是根據(jù)底盤抵抗線和鄰近系數(shù)來計(jì)算的，即：

    a=m W_d    (7-13)

    b= (0.9 -0. 95) W_d    (7-14)

式中a―鉆孔間距，m；

b―鉆孔排距，m；

    m―鄰近系數(shù)；

    W_d ―底盤抵抗線，m。

    有關(guān)鄰近系數(shù)m，一般取值為1.0 -1.4。此外，國(guó)內(nèi)外一些礦山采用大孔距爆破技術(shù)，據(jù)稱這樣能改善礦巖的破碎效果。這種技術(shù)是在保持每個(gè)鉆孔擔(dān)負(fù)面積a?b不變的前提下，減小b而增大a，使m值可達(dá)2-8。

    3)超深hc。超深的作用是降低裝藥位置，為了克服因底盤抵抗線過大而影響爆破效果。超深的長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)，若超深過小，將產(chǎn)生根底或抬高底部平盤的標(biāo)高而影響裝運(yùn)工作；若超深過大，不僅增加了鉆孔工作量，浪費(fèi)了炸藥，而且也破壞了下一臺(tái)階的完整性，給下次鉆孔帶來了困難。

    根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，超深值通常按下式確定：

    hc= (0. 15 -0. 35) W_d    (7-15)

    hc = (10 -15)d    （7-16）

式中hc――超深，m；

    W_d――底盤抵抗線，m:

    d――鉆孔直徑，m。

    當(dāng)?shù)V巖松軟時(shí)取小值，當(dāng)?shù)V巖堅(jiān)硬時(shí)取大值。如果采用組合裝藥，底部使用高威力炸藥時(shí)可適當(dāng)降低超深。我國(guó)露天礦山的超深值波動(dòng)一般在0.5 -3.6m之間。但在某些情況下，如底盤有天然分離面或底盤需要保護(hù)，則可不留超深或留有一定厚度的保護(hù)層。

    (2)施工參數(shù)。

    1)填塞長(zhǎng)度。裝藥后孔口部分的長(zhǎng)度通常全部用充填料堵塞，故稱為填塞長(zhǎng)度。合理確定填塞長(zhǎng)度和保證填塞質(zhì)量，對(duì)改善爆破效果和提高炸藥能量利用率是非常重要的。

    合理的填塞長(zhǎng)度能降低爆炸氣體能量損失，盡可能增加鉆孔裝藥量。填塞長(zhǎng)度過長(zhǎng)將會(huì)降低延米爆破量，增加鉆孔成本，并造成臺(tái)階頂部礦巖破碎不好；填塞長(zhǎng)度過短，則炸藥能量損失大，將產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣沖擊波、噪聲和個(gè)別飛石的危害，也影響鉆孔下部的破碎效果。一般在臺(tái)階深孔爆破時(shí)，填塞長(zhǎng)度不小于底盤抵抗線的0. 75倍，或者取20 - 40倍的鉆孔直徑。因此，爆破安全規(guī)程中規(guī)定禁止無填塞爆破。

    填塞物料一般多為就地取材，以鉆孔排出的巖粉或選礦廠的尾砂做填塞物料。

    2)單位炸藥消耗量q和每孔裝藥量Q。影響單位炸藥消耗量的因素很多，主要有礦巖的可爆性、炸藥種類、自由面條件、起爆方式和塊度要求等。因此，選取合理的單位炸藥消耗量q值需要通過試驗(yàn)或生產(chǎn)實(shí)踐來驗(yàn)證。單純?cè)黾訂魏膶?duì)爆破質(zhì)量不一定有很大的改善，只能消耗在礦巖過粉碎和增加爆破有害效應(yīng)上。實(shí)際上對(duì)于每一種礦巖，在一定的炸藥與爆破參數(shù)和起爆方式下，都有一個(gè)合理的單耗。所以，單位炸藥消耗量的確定應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，按不同礦巖爆破性分類確定或采用工程實(shí)踐總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。在爆破設(shè)計(jì)時(shí)，可以參照類似礦巖條件下的實(shí)際單耗，也可以按表7―3所示選取單位炸藥消耗量，該表數(shù)據(jù)以2號(hào)巖石硝銨炸藥為標(biāo)準(zhǔn)。

表7-3單位炸藥消耗量q值

巖石堅(jiān)固性
	0.8 -2	3-4	5	6	8	10	12	14	16	20
系數(shù)f
q/kg?m-3	0.4	0. 43	0. 46	0.5	0. 53	0. 56	0.6	0. 64	0. 67	0.7

關(guān)于每個(gè)鉆孔的裝藥量，目前露天礦山普遍采用體積法計(jì)算，即：

    Q= qW_d aH    (7-17)

式中  Q-單排孔或多排孔爆破的第一排每孔裝藥量，kg；

    q-單位炸藥消耗量，kg/m³；

    W_d――底盤抵抗線，m:

    a-鉆孔間距，m；

    H一臺(tái)階高度，m。

    多排孔爆破時(shí)從第二排起，以后各排孔的裝藥量可按式(7-18)計(jì)算：

    Q= KqabH    （7-18）

式中K-礦巖阻力夾制系數(shù)，一般取1.1-1.2；

    b-鉆孔排距，m。

    至于鉆孔的裝藥結(jié)構(gòu)，在露天臺(tái)階深孔爆破工程中普遍采用連續(xù)柱狀裝藥形式。

    3)微差爆破間隔時(shí)間。確定合理的微差爆破間隔時(shí)間，對(duì)改善爆破效果與降低地震效應(yīng)具有重要作用。在確定間隔時(shí)間時(shí)，主要應(yīng)考慮巖石性質(zhì)、布孔參數(shù)、巖體破碎和運(yùn)動(dòng)的特征等因素。微差間隔時(shí)間過長(zhǎng)，則可能造成先爆孔破壞后爆孔的起爆網(wǎng)路；過短，則后爆孔可能因先爆孔未形成新自由面而影響爆破質(zhì)量。關(guān)于微差間隔時(shí)間的計(jì)算公式很多，其中可供參考的公式如下：

    △t= KW_d   (7-19)

式中△t-微差間隔時(shí)間，ms；

    K-與巖石性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，ms/m，當(dāng)巖石廠值大時(shí)取K=3，當(dāng)廠值小時(shí)取K=6；

    W_d――底盤抵抗線，m。

    △t =K'W_d（24 -f）    (7-20)

式中  △t-微差間隔時(shí)間，ms；

    K'-巖石裂隙系數(shù)，對(duì)于裂隙少的礦巖取K7=0.5，對(duì)于中等裂隙的礦巖取K’=0.75，

       對(duì)于裂隙發(fā)育的礦巖取K'=0.9；

    W_d――底盤抵抗線，m；

    f-巖石堅(jiān)固性系數(shù)。

    目前，多排孔微差爆破間隔時(shí)間一般為25 - 50ms。

    4)布孔形式和起爆順序。露天臺(tái)階深孔的布孔形式有三種，即三角形、正方形和矩形。布孔時(shí)，應(yīng)考慮滿足鉆孔方便、爆破質(zhì)量良好、適應(yīng)爆破順序的要求。

    多排孔微差爆破的起爆順序是多種多樣的，可根據(jù)工程所需的爆破效果及工程技術(shù)條件選用。較常見的起爆順序有排間順序起爆、孔間順序起爆、波浪式起爆、V形起爆、梯形起爆、對(duì)角線（或斜線）起爆、中間掏槽橫向起爆，如圖7-5所示。

    排間順序起爆法(見圖7-5(a))，它的網(wǎng)路連接簡(jiǎn)單，也有利于克服根底，是正常采掘爆破時(shí)常用的一種形式。但在使用此法時(shí)也要注意，每排鉆孔數(shù)不宜過多，裝藥量也不宜過大。

    孔間順序起爆法(見圖7-5(b))，這種方法每個(gè)鉆孔的自由面較多，有利于礦巖充分碰擊破碎。

    波浪式起爆(見圖7-5(c))、V形起爆(見圖7-5(d))，和梯形起爆(見圖7-5(e))，這三種方

法均有利于新自由面的擴(kuò)展，并可縮短最小抵抗線和改變爆破作用方向，增加礦巖互相碰撞的機(jī)會(huì)，爆堆集中，但網(wǎng)路連接較復(fù)雜。

對(duì)角線起爆法(見圖7-5(f))因工作線長(zhǎng)、炮孔多、裝藥量大而不宜使用排間順序起爆時(shí)，可用這種爆序安排。

圖7-5 多排孔微差起爆順序（1、2、3、……表示起爆順序）

(a)排間順序起爆；(b)孔間順序起爆；(c)波浪式起爆；(d)V形起爆；

    (e)梯形起爆；(f)對(duì)角線起爆；(g)中間掏槽橫向起爆

    中間掏槽橫向起爆法(見圖7-5(g))，它是首先用中間排掏槽孔形成槽溝狀自由面，然后再依次起爆兩側(cè)各排鉆孔。使用此法時(shí)要注意，掏槽孔的孔距一般要縮小20%，超深也需增加，裝藥量也需增大20% -25%；掏槽孔的排列方向宜順著結(jié)構(gòu)面走向。這種形式常用于塹溝掘進(jìn)或擠壓爆破。

    表7-4列舉了幾個(gè)露天礦多排孔微差爆破的參數(shù)，供使用時(shí)參考。

表7-4露天礦多排孔微差爆破的參數(shù)

參數(shù)名稱	吉林琿春 金銅礦	福建紫金山 金銅礦	新疆金寶 鐵礦	火孤山 鐵礦	眼前山 鐵礦
巖石堅(jiān)固性系數(shù)	10 -12	6-8	10 -14	12 - 16	8 -12
臺(tái)階高度/m	12	12	12	12	12
鉆孔深度/m	14 - 15	14 -15	14 -15	14。.5 - 15.5	14 - 14.5
鉆孔直徑/mm	150	150	150	250	250
底盤抵抗線/m	5 -6	7-8	6-7	8-9	7-9
鉆孔間距/m	4.5 -5	6-7	5-6	6-7	7.5 -8
鉆孔排距/m	4 -4.5	5 -6	4-5	5.5 -6.5	5.5 -6
單位炸藥消耗量/kg．m-3	0.53 -0.56	0.28 -0.32	0.56 -0.58	0.56 -0.76	0.45 -0.55
微差間隔時(shí)間/ms	25 -50	25 -65	25 - 50	25 -50	0 -75

    總之，在露天礦中采用多排孔微差爆破的優(yōu)點(diǎn)是：

    (1)-次爆破量大，可減少爆破次數(shù)和避炮時(shí)間，提高采場(chǎng)設(shè)備的利用率；

    (2)改善礦巖破碎質(zhì)量，其大塊率比單排孔爆破少40% - 50%；

    (3)增加穿孔設(shè)備的工作時(shí)間利用系數(shù)，減少穿孔設(shè)備在爆破后沖區(qū)的作業(yè)次數(shù)，可大大提高穿孔設(shè)備的效率；

    (4)可提高采裝、運(yùn)輸設(shè)備的效率10% -15%。

    但是，多排孔微差爆破要求及時(shí)穿鑿出足夠數(shù)量的鉆孔，因此必須采用高效率的穿孔設(shè)備，如牙輪鉆機(jī)。其次，這種爆破也要求工作平臺(tái)寬度較大，以便能容納相應(yīng)的爆堆。此外，多排孔微差爆破工作較集中，為了能及時(shí)施爆，最好使裝、填工作機(jī)械化，如成立專門的爆破組，配備成套的制藥、裝藥和填塞設(shè)備來承擔(dān)礦山的爆破工作，或采用預(yù)先裝藥的形式，當(dāng)每個(gè)鉆孔穿鑿?fù)戤吅箅S即裝藥填塞，最后再集中連線起爆。