如何设计装药结构以确保顺利装药？

炸药的状态与包装形式相关，有卷筒状和散状，钻孔爆破中以卷筒状最多。炸药形状不同，装药的方法也不同。台阶的单孔装药量确定后，应对装药结构进行设计，确定装药方法。

（1）装药结构型式。装药结构分为以下三种类型，分别按药卷与炮孔的密实程度、药卷直径与炸药位置进行划分。

1）根据药卷和炮孔之间的密实程度装药分为耦合装药和不耦合装药。用以表示耦合装药和不耦合装药特征的参数是不耦合系数m。

耦合装药炸药充满炮孔的整个空间。不耦合装药可分为径向和轴向两种，当径向采用不耦合装药时，不耦合系数为m1=db/dc，其中db为炮孔直径；dc为药卷直径；当装药采用轴向不耦合装药时，不耦合系数为m2=Lb/Lc，其中Lb为炮孔长度；Lc为装药长度。

2）根据炸药的药卷直径分类可分为同直径药卷装药结构和变直径药卷装药结构。同直径药卷装药结构沿着炮孔轴线装相同直径的炸药，这种装药结构施工操作简单，在抵抗线相差不大的炮孔中常用这种装药方式。对于抵抗线变化较大的深孔台阶爆破，这种装药方式可因炮孔底部受夹制作用而使台阶底部留坎，上部岩体过度破碎造成爆炸能量浪费。

变直径药卷装药结构在炮孔轴线不同深度装不同直径炸药。在有倾斜临孔面的台阶爆破中，炮孔底部的抵抗线一般都大于上部抵抗线，底部受夹制作用大于上部。因此，采用底部装大直径药卷，上部装小直径药卷的装药方式较为合理。当遇有断层破碎带等地质构造时，可在该部位装较小直径的炸药。

药卷直径宜小于孔径20mm，才能保证顺利装药。当孔径为110mm时可装90mm直径的药卷；当钻孔直径为100mm时可装80mm直径的药卷；当钻孔直径为50mm以下时可装32mm或25mm直径的药卷等。

3）根据炮孔内炸药位置分为连续装药结构、间隔装药结构、孔底间隔装药结构及混合装药结构。

连续装药结构见图4-3（a）。炸药从孔底装起，装完设计药量之后再进行堵塞。这种沿着炮孔轴向连续装药，施工方法简单，但由于设计装药量一般药柱位置偏低，存在炮孔上部不装药段（堵塞段）较长的现象，使爆破后上部岩体出现大块体的比例加大。连续装药结构适用于台阶高度较低，上部岩石比较破碎或风化严重，上部抵抗线较小的深孔爆破。

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图4-3　装药结构图

1—堵塞；2—炸药；3—空气

间隔装药结构见图4-3（b）。将深孔中的药卷分为若干段装入炮孔，每段药卷之间用空气、石渣、水等隔开，也可将炸药捆绑在竹条等进行分隔，使炸药能量在岩石中比较均匀地分布。这种装药方式是提高了装药高度，使炸药能量分布更为均匀，减小了孔口部位大块率的产生，但施工工艺比较复杂。

孔底间隔装药结构见图4-3（c）。为了保证在爆破后底部岩石不受破坏，在炮孔底部留出一段长度不装炸药，以柔性材料、空气柱等作为间隔，爆破时减弱爆破能量对底部岩石的破坏。

混合装药结构见图4-3（d）。混合装药结构是指在同一炮孔内装入不同直径或不同种类的炸药，即在炮孔底部大直径或高威力炸药，炮孔上部装药卷直径小或威力较低的炸药。采用混合装药结构的目的是充分发挥底部高威力炸药的作用，减小台阶底部的根坎问题，缺点是施工工艺复杂。

应当指出的是，在分段装药和孔底间隔装药结构的应用中，应合理确定分段和间隔长度、间隔位置以及应用条件。

（2）起爆雷管设置。在深孔台阶爆破时，起爆雷管根据在炮孔内装药段的不同位置，分为正向起爆、中部起爆和反向起爆。

1）正向起爆。将雷管放在炮孔装药段的顶部雷管聚能穴向下，由于雷管在上部，雷管脚线或塑料导爆管也在孔的上部，施工中有利于保护脚线，正向起爆时对炮孔堵塞段的岩石破碎有利，但爆破使堵塞物过早破坏造成漏气，不利于下部岩石的破碎。

2）中部起爆。将雷管放在炮孔装药段的中部，使炮孔内的炸药爆轰双向传爆时间缩短，中部起爆时间为正向或反向起爆时的一半。在炮孔内只放一个雷管时，使用中部起爆较多。

3）反向起爆。将雷管放在炮孔底部，雷管的聚能穴朝向孔口，反向起爆后爆破能量在孔内充分做功，对炮孔下部岩石破碎十分有利。在国内水利水电施工中，在炮孔内采用两个起爆点时，同时采用正向与反向起爆居多。