阅读说明：本技术 一种中深孔分段微差塌落的***方法 (blasting method for medium-length hole subsection differential collapse ) 是由 尹芝足 王爱民 王朝辉 范鲁丰 关晓锋 康福军 于 2019-09-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种中深孔分段微差塌落的爆破方法,目标爆破对象的炮孔排数≥1,每排炮孔的数量≥2,爆破步骤包括：依次确定目标爆破对象的第m排炮孔的单孔装药量Q<Sub>m</Sub>；依次根据Q<Sub>m</Sub>,确定第m排炮孔的单孔分层数量n<Sub>m</Sub>；依次根据Q<Sub>m</Sub>和n<Sub>m</Sub>,确定目标爆破对象的第m排炮孔的装药结构；其中,炮孔的第i层包括第i装药段和第i填塞段,第i填塞段位于第i装药段的上方；依次根据装药结构,确定目标爆破对象的第m排炮孔的装药方式并进行施工；然后确定目标爆破对象的微差起爆顺序,对目标爆破对象进行爆破。上述的爆破方法能够将爆破前冲距离控制在一倍爆破台阶高度以内的同时,还提高了爆破质量。(m m m m m the invention discloses a blasting method for medium-length hole subsection differential collapse, wherein the row number of blast holes of a target blasting object is more than or equal to 1, and the number of each row of blast holes is more than or equal to 2.)

一种中深孔分段微差塌落的***方法

技术领域

本申请涉及工程岩土***技术领域，尤其涉及一种中深孔分段微差塌落***方法。

背景技术

中深孔***是目前国内广泛采用的用于露天矿山或岩土工程等工程的***方式。中深孔***是指炮孔直径大于50mm，炮孔深度超过5m的炮孔***，具有安全保障程度高，作业条件好，开采能力大，生产效率高的特点。在目前的露天矿山或岩土工程采用的***工艺中，为了保障***区域前方运输公路、无法拆除或移动的设备设施免遭破坏，需要有效的控制***前冲距离。根据我国露天矿山***经验，中深孔台阶清渣***前冲距离A的取值范围在(2×H～3×H)之内，其中H为***台阶高度。通常现场的***台阶高度H较高，按照通常的2×H～3×H控制***前冲距离A不能完全保障前方的设施安全，因此需要将***前冲距离要求控制在(1×H)以内，而传统的***方法要达到这个要求，通常只能依靠降低前排炮孔的***松散系数来实现，容易产生根底、大块等***质量问题。为了解决以上问题，需求一种新的中深孔******方法，以达到将***前冲控制在1×H以内的同时，兼顾改善***质量，避免出现根底和大块，且有效控制***有害效应的目的。

发明内容

本发明提供了一种中深孔分段微差塌落的***方法，以解决或者部分解决现有的***方法无法同时兼顾将***前冲距离控制在1×H以内，以及改善***质量，避免出现根底和大块的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种中深孔分段微差塌落的***方法，目标***对象的炮孔排数≥1，每排炮孔的数量≥2，***方法的步骤包括：

依次确定目标***对象的第m排炮孔的单孔装药量Q_m，m≥1且为正整数，并依次取值1，2，3，…；

依次根据第m排炮孔的单孔装药量Q_m，确定第m排炮孔的单孔分层数量n_m，其中，n_m≥2且为正整数；

依次根据单孔装药量Q_m和单孔分层数量n_m，确定目标***对象的第m排炮孔的装药结构；其中，炮孔中的第i层包括第i装药段和第i填塞段，第i填塞段位于第i装药段的上方，1≤i≤n_m，且i为正整数；

依次根据装药结构，确定目标***对象的第m排炮孔的装药方式并进行施工；

确定目标***对象的微差起爆顺序，具体如下：

所有炮孔的第一起爆段均为位于炮孔最底部的第n_m装药段，处于第一排炮孔中的预设炮孔的第一起爆段率先起爆；

炮孔的第i装药段在下方的第i+1装药段起爆后，经过第一预设时间ΔT₁之后起爆，ΔT₁的取值范围是(5×L_i)～(6×L_i)；1≤i≤n_m-1，且i为正整数；

处于同一排的炮孔的第一起爆段，在同排相邻炮孔的第一起爆段起爆后，经过第二预设时间ΔT₂之后起爆，ΔT₂的取值范围是(3×w₁)～(4×w₁)；

处于不同排的炮孔的第一起爆段，在排间相邻炮孔的第一起爆段起爆后，经过第三预设时间ΔT₃之后起爆，ΔT₃的取值范围是(5×b)～(7×b)；

其中，第一排炮孔为最靠近***台阶坡面上部边线的一排炮孔，L_i为第i填塞段的长度，w₁为第一排炮孔第1装药段的最小抵抗线长度；b为相邻两排炮孔的排间距；

根据微差起爆顺序，对目标***对象进行***。

可选的，依次确定目标***对象的第m排炮孔的单孔装药量Q_m，包括：

当m＝1时，将预设单孔装药量Q₁₁确定为第1排炮孔的单孔装药量Q₁，预设单孔装药量Q₁₁＝a×W×L×q；

当m＞1时，将预设单孔装药量Q_m1确定为第m排炮孔的单孔装药量Q_m，预设单孔装药量Q_m1＝a×b×L×q×k；

其中，a是同排炮孔的孔间距，D是炮孔直径，W是第一排炮孔的底盘抵抗线的长度，L是炮孔深度，q是***单耗，k是增加系数，取值范围为1.1～1.2，并且a、D、W之间同时满足：20×D≤a≤30×D，20×D≤W≤30×D，0.85×W≤a≤1.2×W。

进一步的，将预设单孔装药量Q₁₁确定为第1排炮孔的单孔装药量Q₁，包括：

对预设单孔装药量Q₁₁进行修正，得到实际单孔装药量Q₁₂，将实际单孔装药量Q₁₂确定为第1排炮孔的单孔装药量Q₁，其中Q₁₂为[0.85Q₁₁,0.95Q₁₁]；

将预设单孔装药量Q_m1确定为第m排炮孔的单孔装药量Q_m，包括：

对预设单孔装药量Q_m1进行修正，得到实际单孔装药量Q_m2，将实际单孔装药量Q_m2确定为第m排炮孔的单孔装药量Q_m，其中Q_m2为[0.85Q_m1,0.95Q_m1]。

如上述的技术方案，依次根据第m排炮孔单孔装药量Q_m，确定第m排炮孔的单孔分层数量n_m，包括：

若控制目标***对象的***振动在***安全允许质点振动速度以内，则第m排炮孔的单孔分层数量n_m＝Q_m′/Q_max，和/或：

若控制目标***对象的最大***前冲距离在***台阶高度的p倍以内，则第m排炮孔的单孔分层数量n_m＝3/p；

其中，n_m取整数且当n_m值的余数大于等于0.1时，n_m进一位取整；若同时控制***振动和最大***前冲距离，n_m取两者中的较大值；Q_max是最大单段装药量；0＜p＜3。

进一步的，依次根据单孔装药量Q_m和单孔分层数量n_m，确定目标***对象的第m排炮孔的装药结构，包括：

当m＝1时，根据单孔分层数量n₁，确定目标***对象的第1排炮孔的装药结构为：

炮孔第1层的第1填塞段长度L₁，第1装药段长度h₁和第1装药段的装药量Q₁同时满足：h₁≤L₁，L₁≥w₁和Q₁＝w₁×a×(h₁+L₁)×q；

炮孔第i层的第i填塞段长度L_i，第i装药段长度h_i和第i装药段的装药量Q_i同时满足：L_i<h_i，L_i＞10×D和Q_i＝w_i×a×(h_i+L_i)×q，1＜i≤n₁-1且i为正整数；

炮孔第n₁层的第n₁填塞段长度L_n1，第n₁装药段长度h_n1和第n₁装药段的装药量Q_n1同时满足：h_n1≤L_n1，L_n1≥w_n1，和Q_i＝w_n1×W×(h_n1+L_n1)×q；

当m＞1时，根据单孔分层数量n_m，确定目标***对象的第m排炮孔的装药结构为：

炮孔第1层的第1填塞段长度L₁，第1装药段长度h₁和第1装药段的装药量Q₁同时满足：h₁≤L₁，L₁≥w₁和Q₁＝b×a×(h₁+L₁)×q×k；

炮孔第m层炮孔的第i填塞段长度L_i，第i装药段长度h_i和第i装药段的装药量Q_i同时满足：L_i<h_i，L_i＞10×D和Q_i＝b×a×(h_i+L_i)×q×k，1＜i≤n_m-1且i为正整数；

第m排炮孔的第n_m填塞段长度L_nm，第n_m装药段长度h_nm和第n_m装药段的装药量Q_nm同时满足：h_nm≤L_nm，L_nm≥w_nm，和Q_nm＝b×a×(h_nm+L_nm)×q×k。

进一步的，在确定了目标***对象的第m排炮孔的装药结构以后，还包括：

当m＝1时，判断是否0.85×a×W×L×q≤Q₁+Q₂+…+Q_n1≤0.95×a×W×L×q，以及H₁≤L/n₁，H₂≤L/n₁，……，H_n1≤L/n₁，且H₁+H₂+……+H_n1≤L；

若是，将h₁，h₂，…，h_n1，L₁，L₂，…，L_n1和Q₁，Q₂，…，Q_n1确认为目标***对象的第1排炮孔的装药结构；

若否，调整目标***对象的第1排炮孔的装药结构，直至满足0.85×a×W×L×q≤Q₁+Q₂+…+Q_n1≤0.95×a×W×L×q，以及H₁≤L/n₁，H₂≤L/n₁，……，H_n1≤L/n₁，且H₁+H₂+……+H_n1≤L；

当m＞1时，判断是否0.85×a×b×L×q×k≤Q₁+Q₂+…+Q_nm≤0.95×a×b×L×q×k，以及H₁≤L/n_m，H₂≤L/n_m，……，H_nm≤L/n_m，且H₁+H₂+……+H_nm≤L；

若是，将h₁，h₂，…，h_nm，L₁，L₂，…，L_nm和Q₁，Q₂，…，Q_nm确认为目标***对象的第m排炮孔的装药结构；

若否，调整目标***对象的第m排炮孔的装药结构，直至满足0.85×a×b×L×q×k≤Q₁+Q₂+…+Q_nm≤0.95×a×b×L×q×k，以及H₁≤L/n_m，H₂≤L/n_m，……，H_nm≤L/n_m，且H₁+H₂+……+H_nm≤L；

其中，H是***台阶高度；H_i是炮孔中第i层的总高度，H_i＝h_i+L_i。

进一步的，调整目标***对象的第1排炮孔的装药结构，包括如下方案中的至少一种：增加炮孔深度L，缩小孔间距a，缩小底盘抵抗线长度W；

调整目标***对象的第m排炮孔的装药结构，包括如下方案中的至少一种：增加炮孔的深度L，缩小孔间距a，缩小底盘抵抗线W。

进一步的，根据装药结构，确定目标***对象的第m排炮孔的装药方式并进行施工，包括：

按照从炮孔底部至顶部的顺序，依次在炮孔的第i层的第i装药段安装药柱，第i装药段的药柱高度小于等于h_i；起爆用***牢固装配至起爆体上，起爆体设置于第i装药段的药柱的中间位置，起爆用***引出至炮孔外部；在第i装药段安装完成后，在第i装药段上方的第i填塞段填实固体物料，固体物料的高度等于L_i；其中，i依次取值n_m，n_m-1，n_m-2，……，1；

根据微差起爆顺序，对起爆用***进行连线。

进一步的，在第i装药段上方的第i填塞段填实固体物料，包括：

判断炮孔内是否存在水；

若是，在第i填塞段填实透水性碎石，且透水性碎石的直径小于10mm；

若否，在第i填塞段填塞岩碴、建筑用砂或直径小于10mm的碎石。

如上述的技术方案，第1排炮孔根据微差起爆顺序，对目标***对象进行***；

确认第2排至第m排炮孔中的任意一排或数排的组合，根据微差起爆顺序，对目标***对象进行***。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种中深孔分段微差塌落的***方法，通过对炮孔进行分层，每一层分为装药段和填塞段，然后确定微差起爆顺序，控制所有炮孔的第一起爆段均为位于炮孔底部的装药段，并首先从第一排炮孔中的预设炮孔的第一起爆段开始起爆，然后炮孔中的其他装药段依次间隔ΔT₁时间由下至上顺序起爆；同排相邻炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₂时间后开始起爆；后一排炮孔中与预设炮孔相邻的炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₃时间后开始起爆。上述的分段微差塌落起爆方法可以从以下三个方面改善***质量，降低***前冲距离至一倍***台阶高度以内：从炮孔底部率先***，底部一段药柱此时只有最小抵抗线方向上的自由面，可以对底盘抵抗线方向上的岩石产生最大程度破坏，提高***能量利用率，克服根底的问题，从而提高***质量；位于炮孔底部的一段先***飞散的岩体，可以对顶部后***的岩体产生阻冲缓冲作用，减少前冲和爆落岩石滚动距离，同时岩石相互碰撞破坏，减少大块的产生；在底部药柱***后，改变了顶部最小抵抗线方向，有利于前冲控制和飞石方向控制，并增加了非***前冲方向的自由面数量，改善了***质量。

本发明提供了一种中深孔分段微差塌落的***方法，通过对炮孔装药进行分段，然后确定微差起爆顺序，控制所有炮孔的第一起爆段均为位于炮孔底部的装药段，并首先从第一排炮孔中的预设炮孔的第一起爆段开始起爆，然后炮孔中的其他装药段依次间隔ΔT₁时间由下至上顺序起爆；同排最近邻炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₂时间后开始起爆；后一排炮孔中与预设炮孔最近邻的炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₃时间后开始起爆。上述的分段微差塌落起爆方法可以从以下三个方面改善***质量，降低***前冲距离至一倍***台阶高度以内：从炮孔底部率先***，底部一段药柱此时只有最小抵抗线方向上的自由面，可以对底盘抵抗线方向上的岩石产生最大程度破坏，提高***能量利用率，克服根底的问题，从而提高***质量；位于炮孔底部的一段先***飞散的岩体，可以对顶部后***的岩体产生阻冲缓冲作用，减少前冲和爆落岩石滚动距离，同时岩石相互碰撞破坏，减少大块的产生；在底部药柱***后，改变了顶部最小抵抗线方向，有利于前冲控制和飞石方向控制，并增加了非***前冲方向的自由面数量，改善了***质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的

具体实施方式

。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的中深孔分段微差塌落***方法的流程图；

图2示出了根据本发明一个实施例的两排炮孔的示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的中深孔分段微差塌落***方法的炮孔孔网参数和装药结构示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的本发明实施例中的中深孔分段微差塌落***方法的炮孔分段结构和施工结构示意图；

附图标记说明：

101、第1排第1炮孔；102、第1排第2炮孔；101、第1排第3炮孔；104、第2排第1炮孔；105、第2排第2炮孔；106、第2排第3炮孔；

201、同排炮孔的孔间距a；202、相邻两排炮孔的排间距b；203、炮孔深度L；204、底盘抵抗线W；205、第1段装药段的最小抵抗线w₁；206、第2段装药段的最小抵抗线w₂；207、第3段装药段的最小抵抗线w₃；

301、第1段填塞段长度L₁；302、第1段装药段长度h₁；303、第2段填塞段长度L₂；304、第2段装药段长度h₂；305、第3段填塞段长度L₃；306、第3段装药段长度h₃；307、导爆***；308、起爆体。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

为了中深孔清渣台阶控制***，达到减少清渣***前冲，并改善***质量、控制***有害效应等目的，本发明提供了一种中深孔分段微差塌落的***方法，目标***对象的炮孔排数≥1，每排炮孔的数量≥2，结合附图1，***方法的步骤包括：

S1：依次确定目标***对象的第m排炮孔的单孔装药量Q_m，m≥1且为正整数，并依次取值1，2，3，…；

S2：依次根据第m排炮孔的单孔装药量Q_m，确定第m排炮孔的单孔分层数量n_m，其中，n_m≥2且为正整数；

S3：依次根据单孔装药量Q_m和单孔分层数量n_m，确定目标***对象的第m排炮孔的装药结构；其中，炮孔中的第i层包括第i装药段和第i填塞段，第i填塞段位于第i装药段的上方，1≤i≤n_m，且i为正整数；

S4：依次根据装药结构，确定目标***对象的第m排炮孔的装药方式并进行施工；

S5：确定目标***对象的微差起爆顺序，具体如下：

所有炮孔的第一起爆段均为位于炮孔最底部的第n_m装药段，处于第一排炮孔中的预设炮孔的第一起爆段率先起爆；

炮孔的第i装药段在下方的第i+1装药段起爆后，经过第一预设时间ΔT₁之后起爆，ΔT₁的取值范围是(5×L_i)～(6×L_i)；1≤i≤n_m-1，且i为正整数；

处于同一排的炮孔的第一起爆段，在同排相邻炮孔的第一起爆段起爆后，经过第二预设时间ΔT₂之后起爆，ΔT₂的取值范围是(3×w₁)～(4×w₁)；

处于不同排的炮孔的第一起爆段，在排间相邻炮孔的第一起爆段起爆后，经过第三预设时间ΔT₃之后起爆，ΔT₃的取值范围是(5×b)～(7×b)；

其中，第一排炮孔为最靠近***台阶坡面上部边线的一排炮孔，L_i为第i填塞段的长度，w₁为第一排炮孔第1装药段的最小抵抗线长度；b为相邻两排炮孔的排间距；

S6：根据微差起爆顺序，对目标***对象进行***。

本发明提供的分段微差塌落***方法，应用于工程岩土***领域中的中深孔***，炮孔直径大于50mm，炮孔的深度大于5m；炮孔通常平行于设置一排或多排，其中最靠近***台阶坡面上部边线，即与台阶坡面的上部边线平行且直线距离最近的炮孔是第一排炮孔。本***方法通过将炮孔装药进行分段，然后再控制炮孔的微差***时间和顺序，分段微差***时间和顺序控制方法具体阐述如下：

目标***对象的起爆顺序采用逐孔起爆和单孔逐段起爆相结合，按照本方法***炮孔的单孔分层数量n_m，是指在第m排中的炮孔分为n_m层，如第一排炮孔分为n₁层，第2排炮孔分为n₂层，每一层又分为装药段和填塞段。全部炮孔的起爆段均为位于炮孔最底部(或位于***台阶的底部)的最后一段的装药段，在每个炮孔中最后***的是最靠近地表的第1装药段。在爆区的第一排炮孔中，从某个预设炮孔中的第一起爆段，即位于炮孔底部的最后一段装药段最先起爆，然后该预设炮孔中的其他装药段按照由下至上的顺序***其余的装药段；同排的炮孔的第一起爆段在最近邻炮孔第一起爆段起爆后间隔孔间微差时间后起爆；后排炮孔的第一起爆段在最近邻前排炮孔第一起爆段***后间隔排间微差时间后起爆，按照上述的顺序，所有的炮孔依次按照逐孔、段起爆顺序起爆。在实际操作中，第一排炮孔必须采用上述的分段微差***方法，而部分后排炮孔既可以采用上述的分段微差***，也可以在保障***安全和质量的前提下，不按照上述的顺序，而采用常规的起爆顺序起爆，在这里不做具体限定。

当某一排炮孔采用上述分段微差塌落的***方法时，各层装药段的微差间隔起爆时间控制如下：

第一，设置相邻炮孔排间微差间隔起爆时间ΔT₃水平范围在(5ms/m～7ms/m)×b之内，包括端点值；第二，设置同排炮孔的孔间微差间隔起爆时间ΔT₂孔间范围在(3ms/m～4ms/m)×w₁之内，包括端点值；第三，设置同一炮孔分段间垂直向微差间隔起爆时间ΔT₁垂直在(5ms/m～6ms/m)×L_i之内，包括端点值；L_i为第i装药段对应的第i填塞段的长度，单位为米，w₁为第一排炮孔第1装药段的最小抵抗线长度，单位为米；b为相邻两排炮孔的排间距，单位为米，ΔT₁、ΔT₂、ΔT₃的单位均为毫秒，ms；以上微差间隔起爆时间对于脆性岩取最小端点值，对于塑性岩取最大端点值。

上述中的相邻炮孔排间微差间隔起爆时间ΔT₃，是前一排第一个炮孔的第一起爆段***之后，后一排与已经起爆的前一排炮孔所相邻的炮孔的第一起爆段在经过一定的微差时间间隔后马上顺序***，这里的微差时间间隔就是相邻炮孔排间微差间隔起爆时间，这里的相邻炮孔是指在后一排中，与前排已经起爆的炮孔的直线距离最近的炮孔；在同一排任意两个相邻炮孔之间存在孔间微差间隔起爆时间ΔT₂，即一个炮孔的第一起爆段起爆后，与之相邻的处于同排的炮孔的第一起爆段在经过一定的微差时间间隔后马上顺序***，这里的微差时间间隔就是孔间微差间隔起爆时间，这里的相邻炮孔是指同一排中，与已经起爆的炮孔的直线距离最近的炮孔，可以是位于已经起爆的炮孔两侧的两个炮孔；同一炮孔两个相邻装药段间均存在垂直向微差间隔起爆时间ΔT₁，即炮孔某一装药段起爆后，同一个炮孔中与起爆段最近邻的上方的装药段在经过一定的微差时间间隔后马上顺序***。

为了直观的说明本实施方式中的微差起爆顺序，如图2所示，以两排炮孔，每排炮孔包括3个炮孔、每个炮孔分为3层，每一层分为装药段和填塞段为例进行具体说明。图中的圆形代表炮孔，其中101、102和103是最靠近台阶坡面上部边线的第一排炮孔，104、105和106是位于第一排炮孔后方的第二排炮孔，两排炮孔相互平行，103与106之间的水平距离b为相邻两排炮孔的排间距。在实施本实施方式中的分段微差塌落的***方法时，首先预设102炮孔中位于炮孔底部的第3层的第3装药段率先起爆，在102炮孔的第3装药段起爆后，102炮孔的第2层中的第2装药段在第3装药段起爆后间隔垂直向微差间隔起爆时间ΔT₁，可以是5×L_i ms后起爆，102炮孔的第1层中的第1装药段在第2装药段起爆后间隔ΔT₁时间后起爆。

在第一排炮孔中，101炮孔和103炮孔均为102炮孔的同排相邻炮孔，101炮孔和103炮孔的第3层的第3装药段，在102炮孔的第3装药段起爆后间隔孔间微差间隔起爆时间ΔT₂，可以是3×w₁ ms后起爆，然后101炮孔和103炮孔的第2装药段和第1装药段，按照与102炮孔同样的垂直向微差间隔起爆时间(5×L_i ms)进行顺序起爆。

在第二排炮孔中，对于102炮孔来说，105炮孔是它的排间相邻炮孔，105炮孔中的第3层的第3装药段，在102炮孔的第3装药段起爆后间隔相邻炮孔排间微差间隔起爆时间ΔT₃，可以是5×b ms后起爆，然后105炮孔的第2装药段和第1装药段，按照与102炮孔同样的垂直向微差间隔起爆时间(5×L_i ms)进行顺序起爆。

对于104炮孔和106炮孔，在105炮孔的第3装药段起爆后，间隔孔间微差间隔起爆时间ΔT₂，即3×w₁ ms后起爆，然后然后104炮孔和106炮孔的第2装药段和第1装药段，按照与102炮孔同样的垂直向微差间隔起爆时间(5×L_i ms)进行顺序起爆。

本发明提供了一种中深孔分段微差塌落的***方法，通过对炮孔进行分层，每一层分为装药段和填塞段，然后确定微差起爆顺序，控制所有炮孔的第一起爆段均为位于炮孔底部的装药段，并首先从第一排炮孔中的预设炮孔的第一起爆段开始起爆，然后炮孔中的其他装药段依次间隔ΔT₁时间由下至上顺序起爆；同排相邻炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₂时间后开始起爆；后一排炮孔中与预设炮孔相邻的炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₃时间后开始起爆。上述的分段微差塌落起爆方法可以从以下三个方面改善***质量，降低***前冲距离至一倍***台阶高度以内：从炮孔底部率先***，底部一段药柱此时只有最小抵抗线方向上的自由面，可以对底盘抵抗线方向上的岩石产生最大程度破坏，提高***能量利用率，克服根底的问题，从而提高***质量；位于炮孔底部的一段先***飞散的岩体，可以对顶部后***的岩体产生阻冲缓冲作用，减少前冲和爆落岩石滚动距离，同时岩石相互碰撞破坏，减少大块的产生；在底部药柱***后，改变了顶部最小抵抗线方向，有利于前冲控制和飞石方向控制，并增加了非***前冲方向的自由面数量，改善了***质量。

在本发明中，所有水平向排间、孔间微差间隔起爆时间均是按照最小抵抗线原则确定的，同一炮孔分段间垂直向微差间隔起爆时间是按照填塞高度的大小，参照最小抵抗线原则确定的，考虑到位于台阶底部最后一个分段先***，为了保障***质量和安全，需要适当调整每段的***装药量，同时不同程度调整各个方面的微差间隔时间。接下来详细的说明炮孔的装药量、炮孔装药分段的控制和确认过程。

依照上述的分段微差***方法，需要依次确定目标***对象的第m排炮孔的单孔装药量Q_m，包括：

当m＝1时，将预设单孔装药量Q₁₁确定为第1排炮孔的单孔装药量Q₁，预设单孔装药量Q₁₁＝a×W×L×q；

当m＞1时，将预设单孔装药量Q_m1确定为第m排炮孔的单孔装药量Q_m，预设单孔装药量Q_m1＝a×b×L×q×k；

其中，a是同排炮孔的孔间距，D是炮孔直径，W是第一排炮孔的底盘抵抗线的长度，L是炮孔深度，q是***单耗，k是增加系数，取值范围为1.1～1.2，并且a、D、W之间同时满足：20×D≤a≤30×D，20×D≤W≤30×D，0.85×W≤a≤1.2×W。

确定炮孔单孔装药量是需要基于待***岩土的物理力学性质和地质地形条件，结合***理论和***设计标准来获得的。首先是第一排炮孔，也就是最靠近***台阶的前排炮孔，确定实施中深孔分段微差塌落***方法对象(下面简称目标***对象)的第一排炮孔的孔网面积S₁、单孔***量V₁、预设单孔装药量Q₁₁可以根据如下计算式逐步获得：

S₁＝a×W，V₁＝S₁×L，Q₁₁＝q×V₁＝a×W×L×q；

其中，a为同排炮孔的孔间距，W为底盘抵抗线，L为炮孔深度，q为根据待***岩石物理力学性质选取的***单耗，要求满足20×D≤a≤30×D且20×D≤W≤30×D且0.85×W≤a≤1.2×W其中，D为炮孔直径。

对应的，处于后面的第m排的孔网面积S_m、单孔***量V_m、预设单孔装药量Q_m1可以根据如下计算式逐步获得：

S_m＝a×b，V_m＝S_m×L，Q_m1＝q×V_m×k＝a×b×L×q×k；

其中，b为相邻两排炮孔之间的排间距，k为多排孔***时，后排孔考虑前面各排孔的岩石阻力作用的增加系数，k＝1.1～1.2，通常是位于前面的数排炮孔采用较小的k值，后排炮孔视实际情况适量增加，在此不做具体限定；上式中q为单位***消耗量，应根据目标***对象的试验结果选取，其值与岩石坚固系数f有关，k和f的一个可选的确定方式如下表：

岩石坚固系数f	2	3	5	6	8	10	12	14	16	20
											q/(kg/m<sup>3</sup>)	0.4	0.43	0.46	0.50	0.53	0.56	0.6	0.64	0.67	0.7

进一步的，将预设单孔装药量Q₁₁确定为第1排炮孔的单孔装药量Q₁，包括：

对预设单孔装药量Q₁₁进行修正，得到实际单孔装药量Q₁₂，将实际单孔装药量Q₁₂确定为第1排炮孔的单孔装药量Q₁，其中Q₁₂为[0.85Q₁₁,0.95Q₁₁]；

将预设单孔装药量Q_m1确定为第m排炮孔的单孔装药量Q_m，包括：

对预设单孔装药量Q_m1进行修正，得到实际单孔装药量Q_m2，将实际单孔装药量Q_m2确定为第m排炮孔的单孔装药量Q_m，其中Q_m2为[0.85Q_m1,0.95Q_m1]。

上述对计算得到的预设炮孔单孔装药量进行修正，是为了保障***安全，将前排炮孔的实际单孔装药量Q₁₂或适当减少，后排炮孔的实际单孔装药量Q_m2或适当减少，在上述范围内确定实际单孔装药量，有利于确保最大一段装药量小于允许的装药量，降低***振动，同时，克服前排孔节理裂隙的影响，减少***飞石和飞石的抛掷距离。

Q₁₂的实际值在[0.85Q₁₁,0.95Q₁₁]范围中确定，以及Q_m2的实际值在[0.85Q_m1,0.95Q_m1]范围中确定，是根据对目标***对象的一个实验性的统计结果，其中，修正系数(0.85～0.95)是根据岩石节理裂缝发育进行取值，该***网孔装药量的缩小系数与岩石节理裂缝发育情况关系表如下：

岩石节理裂缝发育情况	发育	中等发育	不发育
				缩小系数的取值	0.85	0.9	0.95

在确定了单孔装药量之后，接下来就是确定每个炮孔的单孔分层数量n_m，分层数量n_m代表将一个炮孔分为n_m层。

如上述的技术方案，依次根据第m排炮孔单孔装药量Q_m，确定第m排炮孔的单孔分层数量n_m，包括：

若控制目标***对象的***振动在***安全允许质点振动速度以内，则第m排炮孔的单孔分层数量n_m＝Q_m′/Q_max，和/或：

若控制目标***对象的最大***前冲距离在***台阶高度的p倍以内，则第m排炮孔的单孔分层数量n_m＝3/p；

其中，n_m取整数且当n_m值的余数大于等于0.1时，n_m进一位取整；若同时控制***振动和最大***前冲距离，n_m取两者中的较大值；Q_max是最大单段装药量；0＜p＜3。

在下面的具体实施方式中，为了简单起见，以所有炮孔的单孔分层数量n_m＝3，控制最大***前冲距离在1倍***段高范围之内的应用场景进行说明。

可选的，目标***对象的最大分段装药量Q_max的具体确定方法如下：

根据中华人民共和国《***安全规程》中有关计算公式和***所需保护对象的***安全质点振动速度，确定各分段装药量的最大值Q_max由安全允许质点振速确定：

其中，R是***振动安全允许距离，Q_max为最大单段药量，V为保护对象所在地安全允许质点振速，可参照下表选取：

K、α分别是与***点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，均应通过现场试验确定，在无试验数据的条件下，可参考下表所示：

岩性	K	α
			坚硬岩石	50～150	1.3～1.5
中硬岩石	150～250	1.5～1.8
			软岩石	250～350	1.8～2.0

在确定了单孔装药量Q_m和单孔分层数量n_m以后，接下来就是确定炮孔的具体装药结构。

进一步的，依次根据单孔装药量Q_m和单孔分层数量n_m，确定目标***对象的第m排炮孔的装药结构，包括：

当m＝1时，根据单孔分层数量n₁，确定目标***对象的第1排炮孔的装药结构为：

炮孔第1层的第1填塞段长度L₁，第1装药段长度h₁和第1装药段的装药量Q₁同时满足：h₁≤L₁，L₁≥w₁和Q₁＝w₁×a×(h₁+L₁)×q；

炮孔第i层的第i填塞段长度L_i，第i装药段长度h_i和第i装药段的装药量Q_i同时满足：L_i<h_i，L_i＞10×D和Q_i＝w_i×a×(h_i+L_i)×q，1＜i≤n₁-1且i为正整数；

炮孔第n₁层的第n₁填塞段长度L_n1，第n₁装药段长度h_n1和第n₁装药段的装药量Q_n1同时满足：h_n1≤L_n1，L_n1≥w_n1，和Q_i＝w_n1×W×(h_n1+L_n1)×q；

当m＞1时，根据单孔分层数量n_m，确定目标***对象的第m排炮孔的装药结构为：

炮孔第1层的第1填塞段长度L₁，第1装药段长度h₁和第1装药段的装药量Q₁同时满足：h₁≤L₁，L₁≥w₁和Q₁＝b×a×(h₁+L₁)×q×k；

炮孔第m层炮孔的第i填塞段长度L_i，第i装药段长度h_i和第i装药段的装药量Q_i同时满足：L_i<h_i，L_i＞10×D和Q_i＝b×a×(h_i+L_i)×q×k，1＜i≤n_m-1且i为正整数；

第m排炮孔的第n_m填塞段长度L_nm，第n_m装药段长度h_nm和第n_m装药段的装药量Q_nm同时满足：h_nm≤L_nm，L_nm≥w_nm，和Q_nm＝b×a×(h_nm+L_nm)×q×k。

结合具体数据进行举例说明，同样的，确定单孔分层数量n_m＝3，控制最大***前冲距离A在1倍***台阶高度：1H的要求，如图3所示，第一排炮孔的总长度203为L，分为3层，按从上往下的顺序，最靠近地表是第1层，然后是中间的第2层，然后是靠近***台阶底部的第3层，每一层炮孔又分为两段，相对位置靠下的装药段和相对位置靠上的填塞段，填塞段是填装固体物料，装药段是填装引爆的***。同排炮孔的孔间距201为a，相邻两排炮孔的排间距202为b，204是第一排炮孔的底盘抵抗线W，205是第1段的装药段h₁的最小抵抗线w₁，206是第2段的装药段h₂的最小抵抗线w₂，207是第3段的装药段h₃的最小抵抗线w₃。第一排炮孔的装药结构如下：

邻近地表开始由上至下的第1填塞段长度L₁、第1装药段长度h₁以及其下的第i填塞段长度L_i和第i装药段长度h_i，2≤i≤3。

在具体的确定过程中，第1填塞段长度L₁、第1装药段长度h₁和第1装药段的装药量Q₁同时满足：h₁≤L₁，L₁≥w₁和Q₁＝w₁×a×(h₁+L₁)×q；其中，w₁为邻近地表的第1装药段的最小抵抗线长度。

第2填塞段长度L₂和第2装药段长度h₂和第2装药段的装药量Q₂同时满足L₂<h₂，L₂＞10×D和Q₂＝w₂×a×(h₂+L₂)×q；其中，w₁为第2装药段的最小抵抗线长度。

位于台阶底部的第3填塞段长度L₃和第3装药段长度h₃和第3装药段的装药量Q₃同时满足h₃≤L₃，L₃≥w₃和Q₃＝w₃×W×(h₃+L₃)×q；w₃为第3装药段的最小抵抗线长度，W为底盘抵抗线长度。

而对于后排炮孔，它们的装药结构如下：

第1填塞段长度L1、第1装药段长度h1和第1装药段的装药量Q₁同时满足：h₁≤L₁，L₁≥w₁和Q₁＝b×a×(h₁+L₁)×q×k；

第2段的填塞段长度L₂，装药段长度h₂和第2装药段的装药量Q₂同时满足：L₂<h₂，L₂＞10×D和Q₂＝b×a×(h₂+L₂)×q×k；

第3段的填塞段长度L₃，装药段长度h₃和第3装药段的装药量Q₃同时满足：h₃≤L₃，L₃≥w₃，和Q₃＝b×a×(h₃+L₃)×q×k。

由于***安全性要求的质点振动控制且控制最大***前冲距离在1倍***段高H的范围之内，还要对装药结构进行如下的验证：

进一步的，在确定了目标***对象的第m排炮孔的装药结构以后，还包括：

当m＝1时，判断是否0.85×a×W×L×q≤Q₁+Q₂+…+Q_n1≤0.95×a×W×L×q，以及H₁≤L/n₁，H₂≤L/n₁，……，H_n1≤L/n₁，且H₁+H₂+……+H_n1≤L；

若是，将h₁，h₂，…，h_n1，L₁，L₂，…，L_n1和Q₁，Q₂，…，Q_n1确认为目标***对象的第1排炮孔的装药结构；

若否，调整目标***对象的第1排炮孔的装药结构，直至满足0.85×a×W×L×q≤Q₁+Q₂+…+Q_n1≤0.95×a×W×L×q，以及H₁≤L/n₁，H₂≤L/n₁，……，H_n1≤L/n₁，且H₁+H₂+……+H_n1≤L；

当m＞1时，判断是否0.85×a×b×L×q×k≤Q₁+Q₂+…+Q_nm≤0.95×a×b×L×q×k，以及H₁≤L/n_m，H₂≤L/n_m，……，H_nm≤L/n_m，且H₁+H₂+……+H_nm≤L；

若是，将h₁，h₂，…，h_nm，L₁，L₂，…，L_nm和Q₁，Q₂，…，Q_nm确认为目标***对象的第m排炮孔的装药结构；

若否，调整目标***对象的第m排炮孔的装药结构，直至满足0.85×a×b×L×q×k≤Q₁+Q₂+…+Q_nm≤0.95×a×b×L×q×k，以及H₁≤L/n_m，H₂≤L/n_m，……，H_nm≤L/n_m，且H₁+H₂+……+H_nm≤L；

其中，H是***台阶高度；H_i是炮孔中第i层的总高度，H_i＝h_i+L_i。

依然以n_m＝3进行举例说明，首先是第一排的装药结构验证：

为了保证***安全，装药量应满足：

0.85×a×W×L×q≤Q₁+Q₂+Q₃≤0.95×a×W×L×q；

其中，第1段装药段长度h₁的装药量Q₁＝w₁×a×(h₁+L₁)×q，炮孔第一分层高H₁＝h₁+L₁；

第2段装药段长度h₂的装药量Q₂＝w₂×a×(h₂+L₂)×q，炮孔第二分层高H₂＝h₂+L₂；

第3段装药段长度h₃的装药量Q₃＝w₃×W×(h₃+L₃)×q，炮孔第三分层高H₃＝h₃+L₃；

为了将***前冲距离A控制在1倍***台阶高度H以内，有：H₁≤L/3且H₂≤L/3且H₃≤L/3且(H₁+H₂+H₃≤L)。

接下来是后排的装药结构验证：

后排炮孔的装药量应满足：0.85×b×a×L×q×k≤Q₁+Q₂+Q₃≤0.95×b×a×L×q×k

其中，第1段装药段长度h₁的装药量Q₁＝b×a×(h₁+L₁)×q×k，炮孔第一分层高H₁＝h₁+L₁；

第2段装药段长度h₂的装药量Q₂＝b×a×(h₁+L₁)×q×k，炮孔第二分层高H₂＝h₂+L₂；

第3段装药段长度h₃的装药量Q₃＝b×a×(h₁+L₁)×q×k，炮孔第三分层高H₃＝h₃+L₃；

为了将***前冲距离A控制在1倍***台阶高度H以内，有：H₁≤L/3且H₂≤L/3且H₃≤L/3且(H₁+H₂+H₃≤L)。

如果确定的装药结构不满足上述的计算结果，则需要按照如下的方案重新确定装药结构：

进一步的，调整目标***对象的第1排炮孔的装药结构，包括如下方案中的至少一种：增加炮孔深度L，缩小孔间距a，缩小底盘抵抗线长度W；

调整目标***对象的第m排炮孔的装药结构，包括如下方案中的至少一种：增加炮孔的深度L，缩小孔间距a，缩小底盘抵抗线W。

以n＝3的第一排炮孔的具体实施方式进行说明，如果计算结果Q₁+Q₂+Q₃≥0.95×a×W×L×q、H₁＞L/3、H₂＞L/3、H₃＞L/3、H₁+H₂+H₃＞L五个条件中任意一个满足，则需要重新调整炮孔的装药结构，直至同时满足以下五个条件：

0.85×a×W×L×q≤Q₁+Q₂+Q₃≤0.95×a×W×L×q；

H₁≤L/3；

H₂≤L/3；

H₃≤L/3；

H₁+H₂+H₃≤L。

在实际操作中，如果要求所有排炮孔均要控制为相同的***质点振动，则后排的全部炮孔必须采用上述的分段方法和装药结构；如果不需要控制完全相同的***质点振动，只需要控制***前冲距离，则后排炮孔可以视情况采用上面的方法进行分段并确定装药结构。例如，可以是前三排炮孔按照本实施方式中的方法进行分段和确认装药结构，三排以后的炮孔按照常规的方法进行装药。如果某些后排炮孔选择了常规的***方案，而不是本申请中的分段微差***方法，则它们的装药结构按实际要求重新计算。

装药结构验证完成后，按照上述确定的n_m、L_i、h_i、Q_i等参数，按照如下的施工方法，进行布置目标***对象的分段装药和分段固体填塞：

进一步的，根据装药结构，确定目标***对象的第m排炮孔的装药方式并进行施工，包括：

按照从炮孔底部至顶部的顺序，依次在炮孔的第i层的第i装药段安装药柱，第i装药段的药柱高度小于等于h_i；起爆用***牢固装配至起爆体上，起爆体设置于第i装药段的药柱的中间位置，起爆用***引出至炮孔外部；在第i装药段安装完成后，在第i装药段上方的第i填塞段填实固体物料，固体物料的高度等于L_i；其中，i依次取值n_m，n_m-1，n_m-2，……，1；

根据微差起爆顺序，对起爆用***进行连线。

以n＝3的具体实施为例，实际的装药结构如图4所示，具体的施工顺序如如下：

首先装位于炮孔底部的第3段的药柱306，也就是炮孔最底部的药柱，高度不超过h₃，起爆用***307牢固装配到起爆体308上，放置在药柱306的中间位置，起爆用***线307引出炮孔外，长度要满足***连线需求，然后用固体物料填实填塞段305，该填塞段305高度等于L₃；

接下来是再装第2段的药柱304，高度不超过h₂，起爆用***307牢固装配在起爆体308上，放置在药柱304的中间位置，起爆用***线307引出炮孔外，长度满足***连线需求，然后用固体物料填实填塞段303，填塞段高度高度等于L₂；

最后装第1段的药柱302，高度不超过h₁，起爆用***307牢固装配到起爆体308上，放置在药柱302的中间位置，起爆用***线307引出炮孔外，长度满足***连线需求，然后用固体物料填实填塞段301，该填塞段高度等于L₁。

所有的连线按照***设计的起爆网络图进行，确保不误连漏连。

进一步的，在第i装药段上方的第i填塞段填实固体物料，包括：

判断炮孔内是否存在水；

若是，在第i填塞段填实透水性碎石，且透水性碎石的直径小于10mm；

若否，在第i填塞段填塞岩碴、建筑用砂或直径小于10mm的碎石。

在实际操作中，后排的炮孔可以采用本实施方式中的分段微差塌落***方法，也可以采用常规的***顺序进行***，因此作为一种可选的实施方式，第1排炮孔根据微差起爆顺序，对目标***对象进行***；

确认第2排至第m排炮孔中的任意一排或数排的组合，根据微差起爆顺序，对目标***对象进行***。

按照上述的分段微差塌落***方法对工程岩土进行***的优点如下：

1、首先，从底部开始起爆的第一排炮孔在微差***时产生分段塌落折叠***效果，能够有效控制***前冲；其次，通过对所有炮孔的分层***、孔内分装微差***，可以降低***过程中的有效***台阶高度并减少前冲；再次，本微差塌落***方法合理利用压渣***，先***的岩体对后***的岩体的影响增加了瞬时阻冲厚度，减少了***前冲；最后，本微差塌落***方法通过改变起爆顺序，优化了排间微差间隔起爆时间、孔间微差间隔起爆时间、孔内垂直向微差间隔起爆时间，改变起爆瞬时顺序，在炮孔底部***后增加了非***前冲方向的自由面数量和岩石位移补偿空间，减少***前冲，改善***质量。上面多种因素共同作用，有效的将***前冲距离控制在了1倍***台阶高度以内。

2、本实施方式中采用的分段***方法，可以有效提高钻机穿孔作业和采掘设备作业效率，降低穿孔***消耗和采掘运输的消耗。

3、在分n段装药***的情况下，可以增加***漏斗作用半径，提升***效果，从而降低***大块产出率，一般在5％以上，提高了***质量。

4、根据安全允许质点振动速度和控制***前冲距离两方面共同确定分段数，同时各分段干扰降振，能够在有效降低***的振动，确保***保护对象的安全的同时，将***前冲距离控制在了1倍***台阶高度以内。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种中深孔分段微差塌落的***方法，通过对炮孔进行分层，每一层分为装药段和填塞段，然后确定微差起爆顺序，控制所有炮孔的第一起爆段均为位于炮孔底部的装药段，并首先从第一排炮孔中的预设炮孔的第一起爆段开始起爆，然后炮孔中的其他装药段依次间隔ΔT₁时间由下至上顺序起爆；同排相邻炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₂时间后开始起爆；后一排炮孔中与预设炮孔相邻的炮孔的第一起爆段在预设炮孔的第一起爆段***后间隔ΔT₃时间后开始起爆。上述的分段微差塌落起爆方法可以从以下三个方面改善***质量，降低***前冲距离至一倍***台阶高度以内：从炮孔底部率先***，底部一段药柱此时只有最小抵抗线方向上的自由面，可以对底盘抵抗线方向上的岩石产生最大程度破坏，提高***能量利用率，克服根底的问题，从而提高***质量；位于炮孔底部的一段先***飞散的岩体，可以对顶部后***的岩体产生阻冲缓冲作用，减少前冲和爆落岩石滚动距离，同时岩石相互碰撞破坏，减少大块的产生；在底部药柱***后，改变了顶部最小抵抗线方向，有利于前冲控制和飞石方向控制，并增加了非***前冲方向的自由面数量，改善了***质量。

进一步的，本实施方式根据安全允许质点振动速度和控制***前冲距离两方面共同确定分段数，同时各分段干扰降振，能够在有效降低***的振动，确保***保护对象的安全的同时，控制***前冲距离在1倍***台阶高度以内。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。