本发明公开涉及矿山爆破的技术领域，尤其涉及一种低振动、高质量的爆破方法。
背景技术：
随着爆破技术的广泛推广和应用，人们越来越关注爆破振动等有害效应对周围环境和构筑物所产生的不利影响，对降低爆破振动等有害效应的要求越来越高。而爆破质量的好坏，又直接影响着生产成本的高低，如何采取技术措施，既能降低爆破振动等有害效应所带来的不利影响，又能改善爆破质量是当前急需解决的问题。
目前，国内的矿山爆破中，一般采用连续装药的方式进行爆破，该种爆破方式，一方面存在较大的爆破振动，容易对周围环境和构筑物带来不良的影响；另一方爆破能量过于集中，装药段粉矿率高，爆破填塞度大块偏多，影响爆破质量。
因此，如何研发一种新型的爆破方式，成为人们亟待解决的问题。
技术实现要素：
鉴于此，本发明提供了一种低振动、高质量的爆破方法，以解决以往的爆破方法存在爆破振动大、爆破质量差的问题。
本发明提供的技术方案，具体为，一种低振动、高质量的爆破方法，所述爆破方法包括如下步骤：
在爆破区内按照设计参数布设炮孔；
向每个所述炮孔内填装炸药后填塞；
引爆所述炸药，进行爆破；
其特征在于，每个所述炮孔内均采用底部间隔、中部间隔以及上部间隔中的两种及以上装药结构进行炸药的填装。
优选，所述炮孔内采用底部间隔、中部间隔以及上部间隔三种装药结构进行炸药的填装，具体为：
在所述炮孔的底部置入底部空气间隔器，所述底部空气间隔器与所述炮孔的底面之间形成第一间隔段；
在所述底部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第一装药段；
在所述第一装药段的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，所述中部空气间隔器与所述第一装药段的上端形成第二间隔段；
在所述中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段；
在所述第二装药段的上方间隔一段距离后，置入上部空气间隔器，所述上部空气间隔器与所述第二装药段的上端形成第三间隔段。
进一步优选，所述第一间隔段的长度等于第三间隔段的长度，所述第二间隔段的长度大于所述第一间隔段的长度；
所述第一装药段的长度大于第二装药段的长度。
进一步优选，所述炮孔内采用底部间隔和中部间隔两种装药结构进行炸药的填装，具体为：
在所述炮孔的底部置入底部空气间隔器，所述底部空气间隔器与所述炮孔的底面之间形成第一间隔段；
在所述底部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第一装药段；
在所述第一装药段的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，所述中部空气间隔器与所述第一装药段的上端形成第二间隔段；
在所述中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段。
进一步优选，所述第二间隔段的长度大于所述第一间隔段的长度，所述第一装药段的长度大于所述第二装药段的长度。
进一步优选，所述炮孔内采用中部间隔和上部间隔两种装药结构进行炸药的填装，具体为：
在所述炮孔底部置入起爆具后进行装药，形成第一装药段；
在所述第一装药段的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，所述中部空气间隔器与所述第一装药段的上端形成第一间隔段；
在所述中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段；
在所述第二装药段的上方间隔一段距离后，置入上部空气间隔器，所述上部空气间隔器与所述第二装药段的上端形成第二间隔段。
进一步优选，所述第一装药段的长度大于所述第二装药段的长度，所述第一间隔段的长度大于所述第二间隔段的长度。
本发明提供的低振动、高质量的爆破方法，通过在同一炮孔中同时采用多种间隔装药结构进行装药爆破，不仅能够延长炮孔内爆破能量对孔壁岩石的作用时间，提高爆破能量的有效利用率，而且还能降低爆破振动等有害效应，改善爆破质量。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开实施例提供的一种低振动、高质量的爆破方法中采用底部间隔、中部间隔以及上部间隔三种装药结构进行炸药填装的示意图；
图2为本发明公开实施例提供的一种低振动、高质量的爆破方法中采用底部间隔和中部间隔两种装药结构进行炸药填装的示意图；
图3为本发明公开实施例提供的一种低振动、高质量的爆破方法中采用中部间隔和上部间隔两种装药结构进行炸药填装的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
为了解决以往的爆破方法存在爆破振动大、爆破质量差的问题，本实施方案提供了一种低振动、高质量的爆破方法，该爆破方法包括如下步骤：
1)在爆破区内按照设计参数布设炮孔；
2)向每个所述炮孔内填装炸药后填塞；
3)引爆所述炸药，进行爆破；
其中，每个炮孔内均采用底部间隔、中部间隔以及上部间隔中的两种及以上装药结构进行炸药的填装。
上述爆破方法的设计原理，具体为：
①通过间隔装药可以降低爆炸冲击波的峰值压力，减少了炮孔周围岩石过于粉碎；
②岩石受到爆炸冲击波的作用后，还受到爆炸气体所形成的压力波和来自该段底部的反射波的作用，当这种二次应力波的压力超过岩石的极限破裂强度时，岩石的微裂隙将得到进一步扩展；
③延长了应力的作用时间，冲击波作用于填塞物或该间隔段底部后又返回到空气间隔中，由于冲击波多次作用，使应力场得到增强的同时，也延长了应力波在岩石中的作用时间。若空气间隔至于药柱中间，炸药在空气间隔两端所产生的应力的应力波峰值相互作用可产生一个加强的应力场。正式由于空气间隔上述三种作用，使岩石破碎块度更加均匀。
上述爆破方法的设计遵循以下的原则：
①能有效地降低爆破振动等有害效应对环境和构筑物的不利影响。
②有效改善爆破质量，降低爆区填塞段的大块率。
③现场操作简单方便，能够适合大规模使用。
下面分别结合3个试验测试对上述方法进行进一步的解释说明。
试验测试1
炮孔内采用底部间隔、中部间隔以及上部间隔三种装药结构进行炸药填装，具体参见图1，在炮孔1底部置入底部空气间隔器，底部空气间隔器与炮孔1底面之间形成第一间隔段2，在底部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第一装药段3，在第一装药段3的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，中部空气间隔器与所述第一装药段3的上端形成第二间隔段4，在中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段5，在第二装药段5的上方间隔一段距离后，置入上部空气间隔器，上部空气间隔器与第二装药段5的上端形成第三间隔段6，最后在上部空气间隔器的上方进行填塞，形成填塞段7。其中，第一间隔段2的长度等于第三间隔段6的长度，第二间隔段5的长度大于第一间隔段2的长度，第一装药段3的长度大于第二装药段5的长度。
按照上述方式进行炸药填装后，起爆爆破，通过测量得出爆破振动等有害效应降低三分之一，爆区顶部大块降低0.13个/千吨。
试验测试2
炮孔内采用底部间隔和中部间隔两种装药结构进行炸药填装，具体参见图2，在炮孔1底部置入底部空气间隔器，底部空气间隔器与炮孔1底面之间形成第一间隔段2，在底部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第一装药段3，在第一装药段3的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，中部空气间隔器与第一装药段3的上端形成第二间隔段4，在中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段5，最后第二装药段5的上方进行填塞，形成填塞段7。其中，第二间隔段4的长度大于第一间隔段2的长度，第一装药段3的长度大于第二装药段5的长度。
按照上述方式进行炸药填装后，起爆爆破，通过测量得出爆破振动等有害效应降低四分之一，爆区顶部大块降低0.1个/千吨。
试验测试3
炮孔内采用中部间隔和上部间隔两种装药结构进行炸药填装，具体参见图3，在炮孔1底部置入起爆具后进行装药，形成第一装药段3，在第一装药段3的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，中部空气间隔器与第一装药段3的上端形成第一间隔段2，在中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段5，在第二装药段5的上方间隔一段距离后，置入上部空气间隔器，上部空气间隔器与第二装药段5的上端形成第二间隔段4，在上部空气间隔器的上方进行填塞，形成填塞段7。其中，第一装药段3的长度大于第二装药段5的长度，第一间隔段2的长度大于第二间隔段4的长度。
按照上述方式进行炸药填装后，起爆爆破，通过测量得出爆破振动等有害效应降低三分之一，爆区顶部大块降低0.11个/千吨。
通过上述三种试验测试得出在同一炮孔内多种间隔方式同时使用能够降低爆破振动，改善爆破质量。
上述试验测试1、试验测试2以及试验测试3中所述的底部空气间隔器、中部空气间隔器以及上部空气间隔器，实际上采用的是相同的空气间隔器，通过底部、中部以及上部的方位词进行限，定其目的是为了方便直观了解空气间隔器的放置位置，以实现各个空气间隔器的区分。
将上述低振动、高质量的爆破方法应用在本钢南芬露天铁矿中，从多次爆破使用该技术方案来看，无论是两种间隔方式同时使用还是三种间隔方式同时使用，均能够达到降低爆破振动，改善爆破质量的目的。同一炮孔内多种间隔方式同时使用能够降低爆破振动1/3～1/4，降低爆区顶部大块0.1～0.13个/千吨，该技术方案的性能测试与应用见表1。
表1：同一炮孔多种间隔方式同时使用技术方案的性能测试与应用
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
1.一种低振动、高质量的爆破方法，所述爆破方法包括如下步骤：
在爆破区内按照设计参数布设炮孔；
向每个所述炮孔内填装炸药后填塞；
引爆所述炸药，进行爆破；
其特征在于，每个所述炮孔内均采用底部间隔、中部间隔以及上部间隔中的两种及以上装药结构进行炸药的填装。
2.根据权利要求1所述低振动、高质量的爆破方法，其特征在于，所述炮孔内采用底部间隔、中部间隔以及上部间隔三种装药结构进行炸药的填装，具体为：
在所述炮孔(1)的底部置入底部空气间隔器，所述底部空气间隔器与所述炮孔(1)的底面之间形成第一间隔段(2)；
在所述底部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第一装药段(3)；
在所述第一装药段(3)的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，所述中部空气间隔器与所述第一装药段(3)的上端形成第二间隔段(4)；
在所述中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段(5)；
在所述第二装药段(5)的上方间隔一段距离后，置入上部空气间隔器，所述上部空气间隔器与所述第二装药段(5)的上端形成第三间隔段(6)。
3.根据权利要求2所述低振动、高质量的爆破方法，其特征在于，所述第一间隔段(2)的长度等于第三间隔段(6)的长度，所述第二间隔段(5)的长度大于所述第一间隔段(2)的长度；
所述第一装药段(3)的长度大于第二装药段(5)的长度。
4.根据权利要求1所述低振动、高质量的爆破方法，其特征在于，所述炮孔内采用底部间隔和中部间隔两种装药结构进行炸药的填装，具体为：
在所述炮孔(1)的底部置入底部空气间隔器，所述底部空气间隔器与所述炮孔(1)的底面之间形成第一间隔段(2)；
在所述底部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第一装药段(3)；
在所述第一装药段(3)的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，所述中部空气间隔器与所述第一装药段(3)的上端形成第二间隔段(4)；
在所述中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段(5)。
5.根据权利要求4所述低振动、高质量的爆破方法，其特征在于，所述第二间隔段(4)的长度大于所述第一间隔段(2)的长度，所述第一装药段(3)的长度大于所述第二装药段(5)的长度。
6.根据权利要求1所述低振动、高质量的爆破方法，其特征在于，所述炮孔内采用中部间隔和上部间隔两种装药结构进行炸药的填装，具体为：
在所述炮孔(1)的底部置入起爆具后进行装药，形成第一装药段(3)；
在所述第一装药段(3)的上方间隔一段距离后，置入中部空气间隔器，所述中部空气间隔器与所述第一装药段(3)的上端形成第一间隔段(2)；
在所述中部空气间隔器的上方置入起爆具后进行装药，形成第二装药段(5)；
在所述第二装药段(5)的上方间隔一段距离后，置入上部空气间隔器，所述上部空气间隔器与所述第二装药段(5)的上端形成第二间隔段(4)。
7.根据权利要求6所述低振动、高质量的爆破方法，其特征在于，所述第一装药段(3)的长度大于所述第二装药段(5)的长度，所述第一间隔段(2)的长度大于所述第二间隔段(4)的长度。
技术总结