什么是凿岩爆破?什么是穿孔爆破?
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。
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。
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：
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.
绛旓細绌垮瓟鐖嗙牬鏄竴绉嶇壒娈婄殑鍑垮博鐖嗙牬鎶鏈紝涓昏鐗圭偣鏄湪宀╃煶涓婇捇鍑哄涓皬鐩村緞鐨勭偖瀛旓紝鐒跺悗鍦ㄨ繖浜涚偖瀛斾腑濉厖鐐歌嵂杩涜鐖嗙牬銆傜┛瀛旂垎鐮撮氬父鐢ㄤ簬闇瑕佺簿缁嗘帶鍒剁牬纰庢晥鏋滅殑鍦哄悎锛屽寤虹瓚鐗╂媶闄ゃ佸博鐭抽洉鍒诲拰绮惧瘑鐖嗙牬绛夈傜┛瀛旂垎鐮寸殑鍏抽敭姝ラ涓庡嚳宀╃垎鐮寸浉浼硷紝浣嗘湁浠ヤ笅鍑犵偣涓嶅悓锛氶捇瀛旂洿寰勶細绌垮瓟鐖嗙牬浣跨敤鐨勭偖瀛旂洿寰勯氬父杈冨皬锛屼竴鑸...
绛旓細7. 绌垮瓟鐖嗙牬鎶鏈埄鐢ㄦ縺鍏夊拰姘ф祦鍘婚櫎鏉愭枡锛屽舰鎴愬瓟娲銆傝繖绉嶆柟娉曢傜敤浜庢潗鏂欏帤搴﹁緝澶ф椂锛屼絾瀵逛簬瑕佹眰杈冮珮鐨勯浂浠朵笉閫傜敤锛岄氬父浠呯敤浜庡簾鏂欏鐞嗐
绛旓細1. 娣卞瓟鐖嗙牬锛氳繖鏄湶澶╃熆鐨勬甯哥敓浜х垎鐮达紝鐢ㄤ簬姝ｅ父鍓ョ鍜岄噰鐭跨殑鍙伴樁鐖嗙牬锛屼互鍙婁复杩戣竟甯殑鎺у埗鐖嗙牬銆傚瓟娣卞ぇ浜庢垨绛変簬8绫筹紝瀛斿緞澶т簬鎴栫瓑浜150姣背銆傜壒鐐规槸绌垮瓟鐨勬満姊板寲绋嬪害楂橈紝鐖嗙牬鏁堟灉濂斤紱鐖嗙牬閲忓ぇ锛屽彲杈100涓囧钩鏂圭背浠ヤ笂锛屼笘鐣屼笂鏈澶х殑杈300涓囧钩鏂圭背锛屽浗鍐呮渶澶ц揪70涓囧钩鏂圭背锛涗竴娆＄垎鑽噺杈惧嚑鍗佸惃鍚柉姊侊紝...
绛旓細(1)娴呭瓟鐖嗙牬娉銆傛祬瀛旂垎鐮存硶涓昏鐢ㄤ簬閮ㄥ垎灏忓瀷闇插ぉ鐭跨殑鐢熶骇鐖嗙牬銆侀湶澶╃熆鐨勪簩娆＄牬纰庡強澶勭悊鏍瑰簳鐨勭垎鐮淬佸ぇ鐖嗙牬涓殑纭愬寮鎸栧強鍏朵粬杈呭姪鐖嗙牬绛夈(2)娣卞瓟鐖嗙牬娉曘傚畠涓昏鐢ㄤ簬闇插ぉ鐭挎甯稿墺閲囪繃绋嬩腑鐨勫彴闃剁垎鐮达紙鐢熶骇鐖嗙牬锛変互鍙婁复杩戣竟鍧＄殑鎺у埗鐖嗙牬銆(3)纭愬鐖嗙牬锛堝ぇ鐖嗙牬锛夋硶銆傝繖绉嶇垎鐮存柟娉曪紝澶у鐢ㄤ簬闇插ぉ鐭垮熀寤烘垨...
绛旓細澶氭帓瀛斿井宸鐖嗙牬鏄祬瀛旀繁瀛旂垎鐮村彂灞曠殑鏂瑰悜銆傚畾鍚戠垎鐮达細鍦ㄥ叕璺伐绋嬩腑鐢ㄤ簬浠ュ熶负濉垨绉绘寲浣滃～鍦版锛岀壒鍒槸鍦ㄦ繁鎸栭珮濉浉闂淬佸伐绋嬮噺澶х殑楦＄埅褰㈠湴鍖猴紝閲囩敤瀹氬悜鐖嗙牬銆傛礊瀹ょ垎鐮达細涓轰娇鐖嗙牬璁捐鏂潰鍐呯殑宀╀綋澶ч噺鎶涙幏锛堟姏鍧嶏級鍑鸿矾鍩猴紝鍑忓皯鐖嗙牬鍚庣殑娓呮柟宸ヤ綔閲忥紝淇濊瘉璺熀鐨勭ǔ瀹氭э紝鍙牴鎹湴褰㈠拰璺熀鏂潰褰㈠紡锛岄噰鐢ㄦ姏鎺...
绛旓細鍦ㄤ腑灏忓瀷闇插ぉ鐭垮北寮閲囦腑鎺ㄥ箍搴旂敤璇ユ妧鏈槸灏嗕腑娣卞瓟鐖嗙牬鎶鏈佹湁鍏崇殑寮閲囨妧鏈拰鍑垮博绌垮瓟绛夎澶囧簲鐢ㄤ簬涓皬鍨嬮湶澶╃熆灞憋紝浠ユ敼鍠勪腑灏忓瀷闇插ぉ鐭垮北瀹夊叏鐢熶骇鏉′欢锛屽噺灏戠敓浜т簨鏁呫傝鎶鏈拡瀵逛笉鍚岀殑闇插ぉ鐭垮北鍦板舰鍦拌矊銆佺敓浜ц妯″拰璧勯噾鎶曞叆绛夋潯浠讹紝鍒嗗埆閲囩敤姝ｈ鍙伴樁銆佽交鍨嬫祬瀛旈捇鍙伴樁鍜屼腑娣卞瓟绠鏄撳彴闃剁瓑鏂瑰紡杩涜寮閲囷紝鐖嗙牬鎶鏈...
绛旓細瀹ｅ寲鍙岃仈鍑垮博鏈烘鏈夐檺鍏徃鏄浗鍐呬笓涓氶捇瀛旇澶囩敓浜у熀鍦般備互鐮斿埗鐢熶骇鏈鏂板瀷锛岄珮鎬ц兘锛屼綆娑堣楋紝闇插ぉ鍚勭鍨嬪彿閽诲瓟鏈烘涓轰富锛屽悓鏃跺彲渚涢厤浠躲備骇鍝佸箍娉涚敤浜庡ぇ锛屼腑锛屽皬鍨嬬熆灞憋紝姘寸數锛屼氦閫氱瓑鍦熺煶鏂瑰紑鎸栫垎鐮村伐绋嬶紝涔熷彲鐢ㄤ簬娓彛锛岃埅閬撶瓑姘翠笅宀╃煶绌垮瓟鐖嗙牬锛屾湰鍘傜敓浜ф妧鏈姏閲忛泟鍘氾紝宸ヨ壓鍏堣繘鍏锋湁寰堝己鐨勫埗閫犺兘鍔涘拰涓娴佺殑绠＄悊...
绛旓細锛2锛夋繁瀛鐖嗙牬鏄瓟寰勫ぇ浜75mm銆佹繁搴﹀湪5m浠ヤ笂銆侀噰鐢ㄥ欢闀胯嵂鍖呯殑涓绉嶇垎鐮存柟娉曘1锛夌壒鐐癸細鐐瓟闇鐢ㄥぇ鍨嬬殑娼滃瓟鍑垮博鏈烘垨绌垮瓟鏈洪捇瀛旓紝鏄ぇ閲忕煶鏂癸紙涓囨柟浠ヤ笂锛夊揩閫熸柦宸ョ殑鍙戝睍鏂瑰悜涔嬩竴銆 銆2锛変紭鐐癸細鍔冲姩鐢熶骇鐜囬珮锛屾柦宸ヨ繘搴﹀揩锛岀垎鐮存椂姣旇緝瀹夊叏銆傦紙3锛夎嵂澹剁偖鏄寚鍦ㄦ繁2.5锝3.0m浠ヤ笂鐨勭偖鐪煎簳閮ㄧ敤灏忛噺鐐歌嵂缁忎竴...
绛旓細绌垮瓟浣滀笟鍦ㄦ搷浣滄椂锛屼竴瀹氭槸瑕佺鍚堜竴瀹氱殑瀹夊叏鏍囧噯鐨勶紝涓璧锋潵浜嗚В涓涓嬪惂銆1銆鍑垮博宸ュ拰閽绘満鍙告満搴旂粡杩囦笓闂ㄥ煿璁紝鐔熸倝鍑垮博鏈烘垨閽绘満鐨勬ц兘鍜屾搷浣滄妧鏈2銆佸紑閽绘椂锛屾搷浣滀汉鍛樹笉寰楃寮宸ヤ綔鍙帮紝蹇呴』绂诲紑鏃讹紝瑕佸仠姝綔涓氥3銆佽捣钀介捇鏋舵椂锛岀姝㈤潪鎿嶄綔浜哄憳鍦ㄩ捇鏈哄嵄闄╄寖鍥村唴鍋滅暀銆4銆侀捇鏈虹Щ鍔ㄦ椂锛屽簲鏈変汉涓撲汉鎸囨尌鍜岀洃鎶...
绛旓細2锛屽洖閲囷紝灏嗙熆鐭冲穿钀界牬纰庯紝瑁呭叆杩愯緭瀹瑰櫒銆傚湴涓嬪洖閲囧寘鎷惤鐭裤佸嚭鐭夸綔涓氾紙瑙佸湴涓嬮噰鐭挎柟娉曪級锛涢湶澶╁洖閲囧寘鎷绌垮瓟銆鐖嗙牬鍜岄噰瑁呬綔涓(瑙侀湶澶╅噰鐭挎柟娉)銆3锛岃繍杈擄紝灏嗚鍏ヨ繍杈撳鍣ㄧ殑鐭跨煶杩愪氦閫夌熆鍘傛垨鐭夸粨锛堣鐭夸簳鎻愬崌銆佺熆浜曡繍杈撱侀湶澶╃熆杩愯緭锛夈4锛岀鐞嗗贩閬撳湴鍘嬨佺珛浜曞湴鍘嬨侀噰鍦哄湴鍘嬩互鍙婇湶澶╃熆杈瑰潯銆5锛屽湪鐭跨煶杩愯緭...
