高台阶爆破

高台阶爆破是指在高度远大于正常开采高度的台阶上进行的深孔爆破。高台阶爆破旨在提高钻机的纯作业率和钻孔的单位落矿量，提高炸药的能量利用率以及改善采剥过程的结构参数(主要是提高工作帮坡坡角)，以便取得最好的开采经济效果。

高台阶爆破的实施可用倾斜钻孔，亦可用垂直钻孔。倾斜钻孔有利于克服高台阶的底盘抵抗线，但是只能采用多排孔排间微差起爆，不能解决成排起爆的缺点。

应用垂直钻孔爆破时，为了解决第一排孔底盘抵抗线过大的不利影响，一般可采用下述三种措施：

（1）底部采用高威力装药；

（2）一次爆破的炮孔排数应当不小于6排孔以减少第一排孔的不利影响；

（3）钻孔底部采用药壶装药。

根据生产实践经验，为了取得高台阶爆破的效果，除了上述三条措施外，还要适当提高炸药单耗，采用分段装药。

高台阶爆破的合理高度取决于岩石的物理力学性质、炸药爆轰特性和孔网参数。高台阶爆破允许的最大装药长度应当满足炸药完全爆轰的条件。

根据上述理论关系，考虑正常的炮孔装药关系。在孔径300mm的条件下，铁石英岩的台阶高度为28-35m，石灰岩为29-37m，花岗岩为32-40m。

(1)抵抗线的选取。倾斜炮孔底盘抵抗线随着台阶的高度呈线性增长，坡面角较缓时尤其明显。以台阶高度30m，坡面角75°为例，底盘抵抗线将达到15m,而药柱顶端的抵抗线仅为65m。抵抗线的大小将直接影响到爆破能量沿台阶高度的分配、爆破的效果及安全。因此，抵抗线的选取将给高台阶爆破的设计及施工带来一定困难。高台阶爆破通常选取垂直钻孔的形式，因为直钻孔的速度比较快，操作技术、装药较为简单。

(2)爆破效果。底盘抵抗线是影响露天爆破效果的一个重要参数，并决定超深、非装药段长度、孔网等爆破参数的大小。

虽然超深及非装药长度在整个台阶高度所占的比例有所降低，但总趋势是增大的。堵塞长度增加将会降低延米爆破量，增加钻孔费用，造成台阶上部岩石破碎不佳;超深选取过大，将造成钻孔和炸药量的浪费，增大对下一个台阶顶板的破坏，给下次钻孔造成困难，且增大爆破地震波的强度，使台阶上部容易产生大块。从爆破工艺看，更大的爆破参数将导致爆破矿岩破碎的不均匀程度以及可能难以避免的根底等。采用高台阶爆破，对所形成的台阶坡面完整性和稳定性有更高的要求。大参数的凿岩爆破，对如何降低爆破后冲，在设计和工程施工方面也增加了一定的难度。

改善露天矿高台阶爆破效果的主要途径，一是增大沿台阶高度各部分岩石的爆破强度，即增加炸药单耗;二是降低超深和非装药长度在整个台阶高度中所占比重，即适当增加装药长度。增大炮孔直径不仅可以增加单孔装药的容量，减少钻孔的工程量及费用，而且能够提高炸药的传爆性能，增大炸药威力，提高爆破效果。但是，加大炮孔的直径，也会带来一些不利的因素，如降低钻孔效率，增加空气冲击波、飞石、震动等爆破危害，对爆破飞散物的预防、爆破震动的控制都将提出新的课题。