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       在露天矿开采的过程中，钻爆部分是很重要的环节，其中钻爆部分的质量，直接影响后续采装效率和采矿的成本。在露天矿的穿孔爆破作业过程中，特别是深孔台阶爆破，好多情况会运用间隔装药的爆破技术，以便改变爆破效果，提高效率，节约成本。所以这种爆破技术在矿山中的应用有很重要的意义。

1 概述

      间隔装药结构有中间间隔、孔底间隔和上部间隔。中间间隔结构时，中间可以填塞土、细小砂石和岩粉等，更多的是利用气体间隔器间隔，其优点是操作简单，间隔长度容易精确控制。孔底间隔结构式炮孔底部留出一段长度不装药，以空气作为间隔介质，此外还有水间隔和柔性材料间隔，在孔底实行空气间隔装药亦称孔底气垫装药。孔口间隔装药结构是在装药后利用气体间隔器进行间隔，实现缩小填塞长度的目的，施工过程中必须保证上部有效的填塞。

2 露天矿应用中优势分析

      目前，很多露天矿山爆破开采中都在应用间隔装药技术，采取的间隔方法不同，然而目的大概有以下几种。

2.1 降低整体炸药单耗

      合理的炸药单耗不仅能减少炸药使用成本，还能提高劳动生产率，终改善爆破质量，提高矿山经济效益。对于中深孔爆破中的分层装药和填塞技术而言，充分考虑炸药单耗是十分必要的。

      瑞典人首先发现并推荐这种降低单耗的方法，其理论依据是：爆破时炮孔下部受到夹制作用大，上部顶端是自由面，只要下部炸开，上部使用更少的炸药就可以获得良好的爆破效果。分层间隔装药分层填塞的目的就是在不改变爆破参数的条件下，通过改变装药结构，炸药在炮孔内分布更加均匀，炸药的能量利用率得到提高，使得相同的药量发挥更大的作用。在相同孔网参数条件下，可以获得相对较好的爆破块度；爆破效果相当的条件，可以设计较大的孔网参数，实现炸药单耗的降低，降低了爆破成本。在多孔爆破中，为了进一步改善效果，还可采用孔间交错间隔装药，即每个孔间隔装药部分与间隔部分位置互相交错，如图1中装药结构所示。

2.2 爆破岩石块度更加均匀

      根据经验，中间间隔分层装药可以提高装药高度，有效地解决大块的问题。上部装药量是下部装药部分的一半左右即可，而下部装药量根据设计的技术参数来确定。孔口间隔装药结构是在装药后利用空气进行间隔，实现缩小填塞长度的目的，空气柱在孔内炸药激发后形成缓冲作用，降低孔内峰值压力，延长炸药反应气体作用时间，降低爆破岩石整体大块率。矿山和采石场爆破的目标就是大限度地获得合适的岩石破碎块度，使穿孔爆破、挖装、运输效率提高。传统的装药结构，使炸药集中在炮孔的底部并正常填塞，爆破效果往往是中下部过度破碎，孔口容易出现大块。

      炸药爆炸后，若产生的冲击压力过高，则会在岩体内激起冲击波，使炮眼附近岩石过度粉碎，产生压碎圈，从而消耗大量能量。这种轴向不耦合装药有效地降低炮孔壁的冲击压力峰值。在不耦合装药时，冲击波波形拉长，正压区作用时间加长，岩石受冲击压力作用的时间也延长。与耦合装药相比，不耦合条件下，中间的空气对爆炸冲击作用将起到一个很大的缓冲作用，从而使应力波的幅值大大降低。图2为耦合装药孔壁应力图，图3为不耦合不均匀装药下部孔壁应力图。

2.3 处理岩石结构变化的问题

      虽然从理论上讲，当炸药性能、自由面条件和破碎的岩石性质确定以后，炸药的单耗应该为一个常数，但是实际上岩石结构的变化，如有层理、夹层、断层的存在，爆破时炸药能量容易从这些薄弱岩层泄露出去，形成爆破效果较差和个别飞散物抛掷过远的情况，增加了爆破设计及施工的难度，做爆破设计方案时应当格外注意。

      要根据炮孔中的地质变化情况，选择薄弱部分（如断层、土夹层）或岩石易破碎作为不装药段。分层装药的中间间隔部分可以采用气体间隔器进行堵塞，操作过程注意控制好堵塞段的位置和长度。上下装药段可以用导爆索串联起来，也可以分别用两个雷管激发引爆。多层煤矿开采过程中可以应用这种间隔装药技术，煤岩同爆时候使用松动爆破就需要精心控制，如果单耗偏大，使煤层和岩层产生较大交错位移，岩层剥离时难度大，且煤损失较多。遇到一些煤层多，需要大台阶一次采两层甚至更多的情况，如在东南亚一些国家，特别是印度尼西亚一些地方煤层特点是稳定性好、夹矸少、煤质好、发热量高，但是煤层多，且厚度不大，约0.3~2.5m，有开采价值的煤层平均厚度约1.5m。解决这个问题现场采用的办法就是分层间隔装药。松动爆破作业以后反铲容易实现对岩层的剥离，然后对煤进行挖运，这种间隔分层装药爆破开采多层煤的方法使采矿效率大大提高，成本降低。

2.4 改善爆堆形状利于挖装运输

      高台阶松动爆破时，爆破相对集中，对于较小设备作业时作业面展开和安全问题提出考验。采用间隔装药，使用两发雷管激发，一孔两次起爆。在炸药爆炸的作用下，岩石开始破裂并沿鼓包运动方向移动。间隔分层装药情况是孔内上部炸药先起爆，上部岩石开始有一个初速度，下部使用的雷管相对上部的段别高，稍后激发，炮孔下部装药爆炸后，下部岩石也会有个速度，对上部岩石会有个碰撞和加速过程，帮助上部岩石抛掷，前冲距离加大，形成的爆堆坡度缓且利于挖运作业面展开。

2.5 解决其他问题

       很多矿山上有些特殊保护的设施和设备对振动控制要求严格，对于这种情况可以分层间隔，不同段别的雷管下孔，实现一孔双响或多响，减小单响药量来控制减小振动。坚硬岩石容易产生根底，中间用间隔器间隔分层装药，下部使用段别低的雷管先响，可以更好地克服根底。拉帮、岩层伞岩等爆破挖运后留下的岩石不稳定，存在安全隐患，爆破区域后排孔间隔装药，减少拉帮和伞岩的出现。

3 结语

      随着矿山生产能力的显著提高，开采力度加大，降低成本提高效率的间隔装药技术在矿山中优势明显突出，间隔器在矿山爆破中的使用也越来越普遍。虽然操作上相对于传统装药方法稍微复杂一点，但相对其优势，操作就显得微不足道了，其应用越来越广泛也就不足为奇了。