松软岩体数码电子雷管深孔爆破高效成井研究

陈辉; 张晓丹; 佟晓勇

doi:10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.08.30.0002

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

松软岩体数码电子雷管深孔爆破高效成井研究

智慧工程与先进制造专题 | 更新时间：2026-02-07

- 松软岩体数码电子雷管深孔爆破高效成井研究
- Study on Efficient Well Formation by Digital Electronic Detonator Deep Hole Blasting in Loose and Soft Rock Body
- 新疆大学学报（自然科学版中英文） 2026年43卷第1期页码：106-115
- 作者机构：
  
  1.新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐 830017
  2.新疆地质工程有限公司，新疆乌鲁木齐 830023
- 作者简介：
  
  陈辉（1985—），男，博士，副教授，主要从事矿山开采与安全的研究，E-mail： chenhui@xju.edu.cn．
- 基金信息：
  
  新疆维吾尔自治区科技计划项目-重点研发专项“露天矿穿孔爆破全过程智能化关键技术及成套装备研发”(2024B01005);新疆维吾尔自治区科技厅天山创新团队项目“关于精确延时破岩机理与关键技术的研究”(2020D14043)
- DOI：10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.08.30.0002
  中图分类号： TD824
- 收稿：2025-08-30，
  
  修回：2025-12-20，
  
  录用：2025-12-27，
  
  纸质出版：2026-01-25
- 稿件说明：
移动端阅览
陈辉，张晓丹，佟晓勇．松软岩体数码电子雷管深孔爆破高效成井研究［J］．新疆大学学报（自然科学版中英文），2026，43（1）：106-115．

Chen Hui，Zhang Xiaodan，Tong Xiaoyong. Study on Efficient Well Formation by Digital Electronic Detonator Deep Hole Blasting in Loose and Soft Rock Body[J]. Journal of Xinjiang University(Natural Science Edition in Chinese and English)，2026，43(1)：106-115.
陈辉，张晓丹，佟晓勇．松软岩体数码电子雷管深孔爆破高效成井研究［J］．新疆大学学报（自然科学版中英文），2026，43（1）：106-115． DOI： 10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.08.30.0002.

Chen Hui，Zhang Xiaodan，Tong Xiaoyong. Study on Efficient Well Formation by Digital Electronic Detonator Deep Hole Blasting in Loose and Soft Rock Body[J]. Journal of Xinjiang University(Natural Science Edition in Chinese and English)，2026，43(1)：106-115. DOI： 10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.08.30.0002.

摘要

针对松软岩体条件下传统分段爆破作业效率低、安全性差、成本高等问题，开展了数码电子雷管深孔爆破高效成井技术研究．以备战铁矿6号切割井为工程背景，针对19.3 m切割井深的松软破碎岩体，创新设计两次分段上向深孔快速成井爆破方案．通过理论计算确定了孔间延时50 ms、层间延时300 ms等关键爆破参数，采用大直径空孔127 mm作为补偿空间，装药孔直径76 mm，合理设计了炮孔布置和起爆顺序．现场试验结果表明：爆破后顶断面规整，顶板完整性好，爆破块度均匀，实测高度达到设计要求．技术经济分析显示：相比普通法掘进，深孔爆破法成本降低53%，节约时间6天，施工效率显著提高．2次分段爆破有效减少了对破碎岩体的频繁扰动，避免了岩石垮落，结合数码电子雷管的精确起爆控制，大幅提升了作业安全性．

Abstract

To address the low efficiency

poor safety

and high costs associated with traditional segmental blasting in soft rock conditions

research is conducted on high-efficiency deep-hole blasting techniques using digital electronic detonators. Taking the No. 6 cutting shaft at the Beizhan iron ore mine as the engineering context

an innovative two-stage upward-directed deep-hole rapid shaft sinking blasting plan is designed for the 19.3-meter-deep cutting shaft in soft

fractured rock. Through theoretical calculations

key blasting parameters are determined

including a 50-millisecond inter-hole delay and a 300-millisecond inter-layer delay. A large-diameter empty hole (127 mm) is utilized as a compensation space

with a charge hole diameter of 76 mm. The blast hole layout and initiation sequence are rationally designed. Field test results demonstrate: the top surface remains well-defined after blasting

with good roof integrity and uniform block size. The measured height meets design requirements. Technical-economic analysis reveals: compared to conventional tunneling methods

deep-hole blasting reduces costs by 53%

saves 6 days of construction time

and significantly improves operational efficiency. The two-stage blasting approach effectively minimizes frequent disturbance to the fractured rock mass

preventing rock falls. Combined with precise detonation control using digital electronic detonators

this method substantially enhances operational safety.

关键词

Keywords

references

张东升，刘洪林，范钢伟．新疆伊犁矿区保水开采内涵及其应用研究展望［J］．新疆大学学报（自然科学版）， 2013 ， 30 （ 1 ）： 13 - 18 ．

Zhang D S ， Liu H L ， Fan G W ． Prospects for the connotation and application research of aquifer-protection mining on Yili mining area of Xinjiang ［J］． Journal of Xinjiang University（Natural Science Edition）， 2013 ， 30 （ 1 ）： 13 - 18 ．（in Chinese）

陈胜云，张鏖，吴华杰，等．深孔一次爆破成井技术研究及应用［J］．矿业研究与开发， 2017 ， 37 （ 10 ）： 5 - 10 ．

Chen S Y ， Zhang A ， Wu H J ， et al ． Research and application of shaft excavation technology by once deep-hole blasting ［J］． Mining Research and Development ， 2017 ， 37 （ 10 ）： 5 - 10 ．（in Chinese）

陈旭．深孔爆破法施工天井在大红山铁矿的应用［J］．中国矿业， 2019 ， 28 （增刊1 ）： 205 - 208 ．

Chen X ． Application of deep hole blasting method in construction of patio in Dahongshan iron mine ［J］． China Mining Magazine ， 2019 ， 28 （ S1 ）： 205 - 208 ．（in Chinese）

李祥龙，颜世骞，王建国，等．分层一次爆破成井精确延时爆破参数研究［J］．高压物理学报， 2024 ， 38 （ 2 ）： 025302 ．

Li X L ， Yan S Q ， Wang J G ， et al ． Precise time-delay blasting parameters of stratified single blasting well completion ［J］． Chinese Journal of High Pressure Physics ， 2024 ， 38 （ 2 ）： 025302 ．（in Chinese）

周传波，吕国鹏，蒋楠．爆破振动效应研究若干进展［J］．工程爆破， 2024 ， 30 （ 5 ）： 61 - 74 ．

Zhou C B ， Lyu G P ， Jiang N ． Progress in the study of blasting vibration effects ［J］． Engineering Blasting ， 2024 ， 30 （ 5 ）： 61 - 74 ．（in Chinese）

董越权，徐万寿，钱正乾，等．盲天井掏槽爆破成腔试验研究［J］．地下空间与工程学报， 2023 ， 19 （ 4 ）： 1169 - 1176 ．

Dong Y Q ， Xu W S ， Qian Z Q ， et al ． Experimental research on cutting blasting into cavity from blind raise ［J］． Chinese Journal of Underground Space and Engineering ， 2023 ， 19 （ 4 ）： 1169 - 1176 ．（in Chinese）

李洪伟，吴延梦，吴立辉，等．电子雷管起爆条件下隧道掏槽孔与辅助孔的延时优化试验研究［J］．高压物理学报， 2023 ， 37 （ 1 ）： 015301 ．

Li H W ， Wu Y M ， Wu L H ， et al ． Experimental study on delay time optimization of tunnel cutting holes and caving holes under electronic detonator initiation condition ［J］． Chinese Journal of High Pressure Physics ， 2023 ， 37 （ 1 ）： 015301 ．（in Chinese）

李文东，简锡明，潘勇．塞尔维亚紫金铜业JM矿中深孔爆破一次成井技术［J］．矿业研究与开发， 2023 ， 43 （ 4 ）： 50 - 53 ．

Li W D ， Jian X M ， Pan Y ． Research on the one-time shaft excavation by medium-deep hole blasting in the JM mine of Serbia Zijin copper DOO ［J］． Mining Research and Development ， 2023 ， 43 （ 4 ）： 50 - 53 ．（in Chinese）

李启月，李夕兵，范作鹏，等．深孔爆破一次成井技术与应用实例分析［J］．岩石力学与工程学报， 2013 ， 32 （ 4 ）： 664 - 670 ．

Li Q Y ， Li X B ， Fan Z P ， et al ． One time deep hole raise blasting technology and case study ［J］． Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering ， 2013 ， 32 （ 4 ）： 664 - 670 ．（in Chinese）

Li Q Y ， Liu K ， Li X B ， et al ． Cutting parameter optimization for one-step shaft excavation technique based on parallel cutting method ［J］． Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2018 ， 28 ： 1413 - 1423 ．

刘恺，李夕兵，李启月，等．直孔掏槽一次成井的改进TOPSIS-CV掏槽方式评价模型［J］．中南大学学报（自然科学版）， 2017 ， 48 （ 9 ）： 2484 - 2490 ．

Liu K ， Li X B ， Li Q Y ， et al ． Improved TOPSIS-CV method of cut blasting mode evaluation in one-step raise excavation with burn cut ［J］． Journal of Central South University（Science and Technology）， 2017 ， 48 （ 9 ）： 2484 - 2490 ．（in Chinese）

Liu X L ， Luo K B ， Li X B ， et al ． Cap rock blast caving of cavity under open pit bench ［J］． Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2017 ， 27 ： 648 - 655 ．

李廷春，刘洪强，王超．超深孔一次成井微差爆破技术研究［J］．岩土力学， 2012 ， 33 （ 6 ）： 1742 - 1746 ．

Li T C ， Liu H Q ， Wang C ． Study of millisecond blasting technology of shaft excavation by one-step deep-hole blasting ［J］． Rock and Soil Mechanics ， 2012 ， 33 （ 6 ）： 1742 - 1746 ．（in Chinese）

李廷春，刘洪强．一次成井掏槽爆破炮孔合理封堵长度研究［J］．中国矿业大学学报， 2012 ， 41 （ 3 ）： 384 - 389 ．

Li T C ， Liu H Q ． Optimized cut hole stemming length for shaft excavation using one-step deep-hole blasting ［J］． Journal of China University of Mining & Technology ， 2012 ， 41 （ 3 ）： 384 - 389 ．（in Chinese）

周传波，谷任国，罗学东．坚硬岩石一次爆破成井掏槽方式的数值模拟研究［J］．岩石力学与工程学报， 2005 ， 24 （ 13 ）： 2298 - 2303 ．

Zhou C B ， Gu R G ， Luo X D ． Numerical simulation on cutting mode of shaft excavation by one-step deep-hole blasting in hard rock ［J］． Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering ， 2005 ， 24 （ 13 ）： 2298 - 2303 ．（in Chinese）

姜科．切割井一次爆破成井实践［J］．金属矿山， 2003 （ 1 ）： 11 - 12+47 ．

Jiang K ． Practice of cut-raise formation by one blasting ［J］． Metal Mine ， 2003 （ 1 ）： 11 - 12+47 ．（in Chinese）

李启月，刘冰川，陈亮，等．深孔爆破一次成井炮孔合理堵塞长度［J］．科技导报， 2013 ， 31 （ 19 ）： 15 - 19 ．

Li Q Y ， Liu B C ， Chen L ， et al ． Blast-hole reasonable stemming length for raise excavation using one-step deep-hole blasting ［J］． Science & Technology Review ， 2013 ， 31 （ 19 ）： 15 - 19 ．（in Chinese）

周礼，柳小胜，周爱民，等．高阶段矿石溜井快速形成技术研究［J］．矿业研究与开发， 2016 ， 36 （ 8 ）： 21 - 23 ．

Zhou L ， Liu X S ， Zhou A M ， et al ． Study on fast drifting technology of high-level ore chute ［J］． Mining Research and Development ， 2016 ， 36 （ 8 ）： 21 - 23 ．（in Chinese）

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

暂无数据