深孔分段爆破掘进天井的技术，适用于天井、溜井等垂直或倾斜坑道的掘进。这类井巷的掘进采用深孔分段爆破法，可改进作业条件、降低劳动强度、缩短工期和提高作业的安全性。
深孔分段爆破掘进天井的方法，是在上下部已掘好水平巷道的情况下，在天井顶部先开掘凿岩硐室，架设深孔钻机，按设计要求沿天井全高一次钻凿好全部深孔，然后把天井划分为若干个爆破段，由下而上逐段装药爆破。爆下的岩石借助重力下落，炮烟从上部水平巷道排出。凿岩、装药、连线、起爆等全部作业均在顶部水平巷道或硐室中进行。
根据爆破自由面的情况，可将深孔爆破掘进天井方法分为两种：一种是利用与装药深孔相平行的空孔（不装药）作为自由面，各掏槽孔顺序起爆，掏槽、扩槽形成天井；另一种则是利用爆破漏斗原理，采用球形药包装药，以底部为自由面，向下爆破形成倒置漏斗槽腔，多段微差爆破形成天井。
1.以平行深孔为自由面的爆破方法
1）深孔布置
图7-25所示为方形天井和圆形天井的炮孔布置，装药孔与空孔沿天井全高互相平行。孔径视所选用的钻机规格而定，常用的是45～120 mm。
图7-25 方形天井和圆形天井的炮孔布置
○—空孔（不装炸药）；●—装药孔；1、2、3、4、5、6、7—起爆顺序
作为自由面的空孔，以采用较大直径为宜。可采用普通钻孔，然后用扩孔钻头进行扩孔的方法，或使用两个普通直径的空孔代替大直径空孔的办法。这样做是保证1号掏槽孔爆破时有足够的裂隙角和碎胀空间，可以确保1号掏槽孔爆后岩石不挤死，有利于岩石破碎。1号孔的充分破碎、膨胀和崩落是掏槽效果和爆破成功的关键。如果1号掏槽孔爆破时发生“挤死”现象，则后续炮孔的爆破条件最差，其爆破是无效的。为达到较好的掏槽效果，1号掏槽孔与空孔的中心距离应该如图7-26所示求算。
图7-26 空孔直径与1号掏槽孔距离关系
d—1号掏槽孔直径；D—空孔直径；a—孔距
设空孔直径为D，1号掏槽孔直径为d，空孔与1号掏槽孔中心距离为a，岩石碎胀系数为K，由图7-26列出式（7-10）：
当D、d、K等值均为定值时，则可按式（7-11）求得a（mm）值：
后响的掏槽孔因有前掏槽孔爆破出来的槽腔可供使用，故孔距可以逐渐增大。周边孔的布置只要照顾到天井的断面和形状即可。
2）装药结构
以平行空孔做自由面时，1号掏槽孔的最小抵抗线（即1号掏槽孔与空孔的中心距离a）不可过大。从理论上讲，以式（7-11）计算所得值为宜。实践证明，为了避免1号掏槽孔崩落时过大的横向冲击动压将破碎的岩石堵死在空孔中，应该正确选取1号掏槽孔的装药结构、装药密度和装药量。一般现场采用间隔分段装药，这样可以减少每米炮孔的装药量，并且使炸药在深孔中分布均匀。按最小抵抗线和自由面的大小，分段装药长度可取160 mm、200 mm或480 mm，用长200 mm的竹筒相间，并在装药段全长敷设导爆索起爆，如图7-27所示。(www.xing528.com)
周边孔的装药结构一般采用柱状连续装药，同样敷设导爆索起爆。深孔底部用木塞堵楔。图7-28所示为木楔形状。木塞堵楔方法是将木楔系一绳索，从深孔上部下放或从底部往上楔。深孔底部堵塞长度不超过最小抵抗线，上部装完炸药用炮泥堵塞，堵塞高度在0.5 m以上。
图7-27 掏槽孔装药结构
1—导爆索；2—炮泥；3—药卷；4—竹筒；5—木楔
图7-28 木楔形状
3）装药集中度
合理的装药集中度（又称线装药密度）取决于岩石性质、炸药性能、深孔直径、掏槽孔与空孔的中心距离等因素。我国某金属矿使用的数据为：掏槽孔直径为90 mm，药卷直径为90 mm；按孔距远近与空孔直径大小，用2号岩石硝铵炸药，每米炮孔的装药集中度分别为：1号掏槽孔1.65 kg/m，2号掏槽孔2.05 kg/m，3号掏槽孔2.67 kg/m；周边孔采用3.6～3.7 kg/m。
4）一次爆破合理的分段高度
经验表明，一次爆破合理的分段高度与爆破条件有关。在天井断面为4 m2左右的情况下，补偿比为0.55～0.7、破碎角大于30°的条件下，分段高可达5～7 m；当补偿比小于0.5时，则分段高取2～4 m为宜。
2.球形药包倒置漏斗爆破方案
平行空孔做自由面爆破方案，要求钻机有较高的钻孔精确度，并且要有足够的空孔作为补偿空间。如果钻孔的精确度不高，则可采用球形药包倒置漏斗爆破方案。
这一方案不需要空孔，而是让掏槽孔的装药朝底部自由面爆破，爆出一个倒置的漏斗形锥体，后续的掏槽孔和周边孔的装药依次以漏斗侧表面和扩大了的漏斗侧表面为自由面分别先后爆破，如图7-29所示。
图7-29 球形药包倒置漏斗
所谓球形药包，对深孔装药而言，是指集中装药长度不大于装药直径的6倍（L/R≤6）的药包。
球形药包漏斗爆破法掘进天井，具有深孔数目少、对钻孔精确度要求不太高等优点，但它存在一次所爆的分段高度相对较低、装药困难等缺点。
图7-30所示为某矿山深孔掘进15 m天井时的爆破设计示意图。该方案综合了以平行深孔为自由面的深孔爆破成井和以球形药包倒置漏斗爆破成井两种方法。工效比普通法提高7倍［由0.12 m/（工·班）提高到0.95 m/（工·班）］，成本降低50%，节约时间70个工班，效果十分明显。
图7-30 某矿山深孔掘进15 m天井时的爆破设计示意图
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