摘要：本文首先从应力叠加原理、自由面增加原理、振动控制原理三个角度入手，分析了逐孔爆破技术的应用原理；其后，简要阐述了逐孔爆破技术在施工安全性、成本经济性、爆破价值性等方面的应用优势；最后，围绕合理设置起爆时间、优化完善装置结构、科学设计爆孔点位三个方面，研究了逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的应用策略。
关键词：逐孔爆破技术；爆破工程；自由面
引言：在爆破工程当中，山体爆破技术的科学选择是确保施工安全与施工效益的关键所在。若爆破技术选择合理，可在满足工程需求的同时，有效节约炸药的用量，降低爆破对周围环境的影响，进而实现爆破工程安全效益、社会效益与经济效益的高水平实现。
一、逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的原理优势
（一）逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的应用原理
第一，逐孔爆破技术应力的叠加原理。在逐孔爆破技术的施工应用当中，各爆破点位的炸药包并不是同时起爆的，而是具有十几秒到几十秒不等的起爆时间间隔。这样一来，各炸药包在到达预设起爆时间后，会逐层进行延时爆破。在此过程当中，炸药包会受到相邻炸药包的爆炸应力波影响，进而形成爆炸应力的叠加强化。通常情况下，若炸药包预设起爆时间的时间间隔设置合理，逐孔爆破技术能实现数倍于传统爆破技术的山体爆破效果。
第二，逐孔爆破技术自由面的增加原理。所谓“自由面”，即爆破过程中山体与空气的接触表面。当炸药包的应力波在自由面上反射转化为拉伸波时，山体可形成受力破坏。因此，自由面的数量越多，爆破工程的实施效果也就越好。将逐孔爆破技术应用到复杂环境山体爆破工程当中，先行爆破的炸药包会在山体上形成相应的爆破漏斗，进而提供出新的自由面。由此，后续爆破行为涉及到的自由面就会由两个变为三个，继而促成爆破质量的显著增强[1]。
第三，逐孔爆破技术震动的控制原理。在逐孔爆破技术的应用实践中，基于各爆孔内炸药包预设起爆时间的差异，各层起爆活动在增加爆炸应力的同时，也会实现炸药量级的缩减。这样一来，既能达到理想的爆破效果，又可有效降低又爆破引发的震动影响。做好爆破振动的有效控制，对复杂环境下山体爆破的施工安全性具有重要保障作用。
（二）逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的应用优势
在此背景下，若使用传统爆破技术，将会产生较大的震动波、冲击波与飞石，进而形成一定的安全隐患。而在应用逐孔爆破技术后，此类问题可得到有效改善。首先，基于应力叠加原理与自由面增加原理，逐孔爆破技术可实现山体的充分爆破，从而降低大型飞石的出现几率，避免对周边人员、建筑物以及设备设施产生危害。同时，由于爆破较为充分，起爆顺序较为科学，根底的产生几率也较小，因此逐孔爆破技术也更有利于后续挖掘施工活动的安全高效运行；其次，基于震动控制原理，逐孔爆破技术所产生的的震动波与冲击波也相对较弱。除此之外，将逐孔爆破技术应用于复杂环境的山体爆破工程当中，可显著提高炸药包爆炸能量的发挥率，并能通过相邻爆孔之间的相互作用促进山体、岩石的二次破碎。所以，在相同爆破任务的前提下，逐孔爆破技术与传统爆破技术相比对炸药量的需求更小，可实现爆破工程投入成本的有效缩减。
二、逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的应用策略
（一）合理设置逐孔爆破技术的起爆时间
通常来讲，逐孔爆破技术的孔间微差时间决定了山体爆破的块度，排间微差时间决定了爆堆的松散度。现阶段，可通过两种公式实现微差时间的运算。第一种为源自瑞典地区的经验公式
（W为山体的最小抵抗线，常规情况下为2.5m；k为其他影响系数，常规情况情况下为1至2）。此时，取k的中间值，即可得出微差时间△t=12.375ms。第二种为源自前苏联地区的公式
（Kn为岩石的裂缝系数，依据岩石的发育情况由低到高可为0.5、0.75及0.9；f为岩石的坚固系数，常规情况下约为2.0）。此时，假设山体的岩石不发育，则微差时间△t=27.5ms。另外，业内有学者基于长期的研究与实践提出，逐孔爆破技术最佳的同排延期时间为3ms至8ms，排间延期时间为8ms至15ms。在实际的技术应用过程中，相关人员应结合爆破任务的具体需求以及炸药应用的具体情况，结合公式对炸药包逐层爆破的微差时间进行合理设置。除此之外，在设置起爆时间的同时，相关人员还需对炸药的应用量级进行实效性调整。一般情况下，若山体的坚固等级在3a级到4级之间，炸药的用量应在每平方米0.4kg左右；若山体的坚固等级在3级到2级之间，炸药的用量应在每平方米0.45kg左右[2]。
（二）优化完善逐孔爆破技术的装置结构
在明确逐孔爆破技术的时间及用量后，相关人员还需对炸药装置的结构进行优化改良，以确保炸药分装配置的最佳化。一般来讲，为了发挥出炸药的最强效力，应将总炸药量的七成左右分装在爆破区域的下方部位，具体装填时间应为90s左右。其后，再向上方逐层装置剩余的三成炸药。通过这样做，可在很大程度上降低根底的产生几率，达成理想的爆破效果，以防根底对后续的挖掘施工产生危害。在实际的工作当中，相关人员还应结合爆破区域的具体面积、爆破工程的施工量级进行适度调整，以确保炸药分布装置结构的合理性，避免发生因炸药过多导致的安全风险或因炸药过少造成的无用问题。此外，在优化完善炸药装置结构的同时，相关人员还需要对炸药的应用类型做出选择，具体以高精度、低误差的雷管炸药为理想目标，以免因炸药本身的质量问题而对结构合理性产生负面影响。
（三）科学设计逐孔爆破技术的爆孔点位
在复杂环境当中，相关人员在设计施工方案、应用爆破技术时，不仅要考虑到山体本身的爆破质量，还应考虑到爆破工程对周边人员、建筑物以及设备设施等方面的影响问题，如震动波影响、冲击波影响、飞石影响等。基于此，出于复杂环境山体爆破工程的安全性考虑，相关人员在应用逐孔爆破技术进行施工的过程当中，还需要做好爆孔在孔间距、排间距等点位方面的设计控制。现阶段，业内多将爆孔形状设计为三角形。此种设计方式既有助于达成最佳的自由面增加效果，同时还有助于满足多种爆孔排列方式。在应用三角形爆孔进行点位设计时，相关人员主要应注意以下几点问题：
第一，应做好爆破影响因素的全面分析。在爆孔点位的设计安排之前，相关人员应切实掌握山体的岩石结构和整体质量，并预测出炸药的震动水平与应力强度。基于此，再进行爆孔间隔距离的科学控制，以免在爆炸过程中产生孔间裂隙，对最终的施工质量产生负面影响[3]。
第二，应避免监测盲区的出现。在复杂环境中，相关人员必须要做好爆破施工及周边环境的实时监测。因此，在设计爆孔点位时，相关人员应保证所有爆孔处在监测范围之内，以免出现爆破事故，对周边人员、建筑物、设备设施的健康安全产生危害。
第三，应明确爆孔中的炸药包数量。单位爆孔内的炸药包数量越多，其爆炸产生的应力强度也就越大，对相邻爆孔的影响也就越强。因此，相关人员在设计爆孔点位时，还需对爆孔内炸药包的数量及装置位置进行分析了解，并据此明确出合理的爆孔布局，如直排爆孔布局、V形爆孔布局等。
总结：综上所述，逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中具有良好的技术价值与应用前景。将这一技术融入到爆破工程的实际施工当中，可在满足工程需求、符合施工规范的同时，增加山体爆破的自由面，降低爆破的震动强度，为复杂环境下周边人员、建筑物的健康安全做出稳定保障。
参考文献：
[1]王春华，彭乐平.逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的应用[J].现代矿业，2019，35（02）：104-107+124.
[2]相志斌，杨仕教，胡光球.复杂环境条件下的逐孔松动爆破技术试验研究[J].南华大学学报（自然科学版），2018，32（05）：34-37+43.
[3]许士文.矿山开采逐孔爆破技术应用[J].福建质量管理，2015（09）：74.
论文作者:陈文武
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签：山体论文; 技术论文; 炸药论文; 炸药包论文; 工程论文; 人员论文; 环境论文; 《基层建设》2019年第26期论文;