台阶爆破的特点及优化策略

台阶爆破（也称梯段爆破）是工作面以台阶形式推进的爆破方法。按孔径、孔深的不同，分为深孔台阶爆破和浅孔台阶爆破，其中深孔台阶爆破使用更广。通常孔径大于50mm、孔深大于5m时称为深孔台阶爆破，反之称为浅孔台阶爆破。台阶爆破有一个作业平台，有利于机械化作业，作业条件稳定，安全可靠，生产效率高，可调整各项爆破参数，控制爆破块度及爆堆形态，且可实施规格化施工，以满足工程需要。台阶爆破至少有两个自由面，可布置多排炮孔，采用毫秒延期起爆，具有破碎效果好、振动影响小、一次爆破方量大等优点，具有安全、经济、高效的特点，得以广泛应用，是水利水电工程建筑物基础开挖、边坡开挖、石料开采及地下洞室开挖等主要爆破方式。由于浅孔台阶爆破台阶低，作业频繁，生产效率低，单耗有所增加，常在必要的控制爆破中应用，如小型沟槽开挖、保护层一次爆除、地下洞室开挖、沟渠桥涵基础开挖等。

深孔台阶形式根据坝基、坝肩、料场设计要求而定。其台阶的高度是根据围岩的岩性和围岩节理的发育情况、钻孔机具、爆破方式、装运设备、爆破工程量、工程特点等因素，并结合基岩的开挖几何尺寸来确定；台阶的宽度则是根据爆破方量、安全因素、围岩地质条件、钻机性能、装运设备的能力而定；台阶的长度由现场地形、地质条件，以及爆破施工的工程量来控制。

水利水电工程的深孔台阶爆破应控制爆破石渣块度和爆堆，应能适合装载机与挖掘机械作业，如爆渣需要利用，其爆破块度和级配应符合设计的有关要求。爆破时应控制保留边坡围岩的破坏范围，应采取措施减小爆破振动、空气冲击波、爆破飞石等有害效应。

深孔台阶爆破一般采用毫秒延时爆破法，按其起爆顺序和方式的不同又分为多种爆破方法，如同排齐发爆破、同排毫秒微差爆破、同排与不同排按一定顺序起爆的毫秒微差有序爆破、小抵抗线宽孔距微差爆破、微差压渣爆破等。

（1）同排齐发爆破。同排炮孔之间用导爆索连接，排间导爆索用不同段毫秒雷管进行引爆，称为排间齐发爆破法。该爆破方法操作简单，不容易发生连接错误。但用导爆索自上而下引爆炸药，易造成堵塞段不密实，有爆破气体泄漏，减少气体在炮孔内的做功时间，不利于对岩石的破裂，该方法在水利水电施工中应用已逐渐减少。(www.xing528.com)

（2）同排毫秒微差爆破。同排炮孔中装入同一段毫秒延期雷管，不同排使用不同段雷管的起爆方法称为同排毫秒微差爆破。同段毫秒延期雷管间存在误差，它们不能像齐发爆破那样相邻炮孔起爆时差较小，而是大于1ms，乃至数十毫秒。同排雷管先响与后响，无法预测。这种利用雷管自身误差达到微差目的的爆破，对岩石破碎有利，一般在孔数、排数不是特别多的情况下使用。

（3）毫秒微差有序爆破。同排或多排炮孔按设计规定的顺序起爆方法，称为微差有序爆破法。该方法常采用塑料导爆管雷管起爆系统，当每个炮孔内再分段时，可构成孔间、孔内微差有序爆破。爆破时每一孔均处于三个自由面较好条件，使岩石在爆破中得到充分破碎。在较多炮孔爆破时更加显示其优越性，这是一种比较先进的起爆方法。

（4）小抵抗线宽孔距微差爆破。这是瑞典人U.Langefors（兰格福斯）等提出的爆破方法。其实质是在一个钻孔所能担负面积的条件下，间排距乘积相等时孔、排距有多种组合，以其间距等于2～8倍抵抗线（排距）取得较好效果。我国台阶爆破施工中孔距是抵抗线的2～4倍者采用较多，使用该爆破方法能获得比较均匀的岩石块度。孔距与抵抗线（排距）的比值也称为炮孔密集系数。

（5）微差压渣爆破。在台阶前还存有未清完的爆渣条件下进行的深孔台阶爆破，该方法称为微差压渣爆破。国内水电建设中，坝体石料开采常采用微差压渣爆破法。微差压渣爆破法也存在以下缺陷：①当台阶前留有底坎，压渣无法清除时，会使后续台阶爆破不能炸到设计的高程，造成台阶根部的爬高；②由于台阶底部留有底坎，使底坎和堆渣造成抵抗线过大，爆炸能量向台阶后延伸，造成台阶后部严重拉裂，会给后续台阶钻孔带来困难；③爆破后爆堆增高，炸药单耗增大，增大了爆破振动影响。