光面爆破参数Word版
光面爆破资料
武汉钢铁（企业）企业先进操作法申报表申报单位：程潮铁矿工会（盖印）申报时间： 2005-11-21掘进台车光面爆破一次成型法的操作要领概括：1 、在眼A级，半边孔达到B级，半边孔达到10个为合格。
C 级:周边孔 17～19 个、半边孔率 40％以上、半孔长≥ 500mm 半边孔达到 6 个为合格。
2、掘进台车光面爆破一次成型法，在岩石中采纳的掏槽方式是垂直眼五梅花式掏槽，在矿体中采纳的是双菱形掏槽，经过增添周边眼的数量、减少周边眼的装药量来提升巷道的成型质量。
3、周边眼采纳空气层间隔装药，用两个同段发导爆管起爆，依据各种围岩、矿石的主要性质调整周边眼孔底、孔口的装药量，进而达到合理装药的目的。
4、炮眼利用率能够达到95%。
先进操作法的理论与技术论证:光面爆破（smooth blasting ）：主体工程爆破以后，利用部署在开挖轮廓线上的炮孔正确地把预留的光爆层在岩石上切下来。
其理论依照是光面爆破破岩机理。
主要采纳不耦合装药构造特色是药包和孔壁之间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在减少了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。
因为岩石的动抗压强度远大于抗拉强度，所以能够控制减少后的爆压不以致孔壁产生显然的压缩破坏，但切向拉应力能使炮孔周围产生径向裂纹。
加之孔与孔间的相互聚能作用，使孔间连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进一步发展，而滞后的高压气体的准静态作用，使沿缝产生气刃劈裂作用，使周边孔间连线上的裂纹所有贯穿成缝。
图 1相邻两周边孔的贯串采纳预留光爆层法掘进的弊端是：新（1）工人劳动强度大 ,劳动生产率低；(2)爆破作业屡次 ,大大增添了爆破安全管理的工作量；旧采纳掘进台车光面爆破一次成型法掘进的长处是：操（1）可使掘进巷道平坦圆滑，巷道轮廓齐整 ,便于下道工作序进行喷锚网支护。
方（2）可使巷道岩壁裂隙少，稳固性提升。
法（3）基本除去顶板及两帮危岩，减少了二次支护，保证了对施工安全。
比（4）减少了巷道超欠挖量，降低了掘进花费，节俭了人力。
光面爆破设计参考资料概论
光面爆破设计参考资料一、炸药选择：一般选择乳化炸药，药卷直径32mm，重量150g，炮眼直径42mm，炸药相关参数如下表二、单位炸药消耗量计算q—隧道开挖每立方米岩石的炸药消耗量；S—开挖断面面积；f—岩石坚固性系数，一般通过详勘报告可查询，为开挖岩石抗压强度的10%；Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。
(f=0.6)Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5)Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3)k0---考虑炸药爆力的校正系数，k0=525/p，p为爆力，mL，对于乳化炸药一般为320mL三、计算抵抗线WW=15*d 15为常用系数，日本常采用此系数；d—为钻孔直径四、周边眼间距L1=0.8*W五、辅助眼间距L3=1.1*W六、确定掏槽眼形式掏槽眼间距一般去L3.七、布置炮孔，绘制炮孔布置图，可根据以上参数布置炮孔。
周边眼距离辅助眼间距一般取L3.炮孔布置图完成后，统计各炮眼个数。
八、计算每循环炮眼深度根据断面尺寸等施工具体情况，确定一个循环进尺，例如取1.5米，根据实践经验炮孔利用率一般取85%。
掏槽眼深度=1.5/85%+0.2=1.9米周边眼、辅助眼、底板眼深度=1.5/85%=1.75九、计算每个循环总药量Q=q*1.5(循环进尺)*开挖面积= kg十、计算各炮眼装药量分配Q=Y*L*NY—每米长度炸药的重量，单位kg/m，掏槽眼、辅助眼、底板眼5；周边眼取0.15；L—炮眼深度，按照第八部取值；N—装填系数，掏槽眼为0.8,；辅助眼0.7；周边眼为0.75例如：掏槽眼装药量计算=0.75米*1.9（孔深）*0.8÷0.15kg（每卷炸药重量）=7.6卷，取整数7卷依据上面公式分别计算周边眼，辅助眼，最后对各种炮眼装药量进行统计，十一、计算形成钻爆设计参数表以上设计参数根据施工的实际情况，需进行调整，已达到设计的合理化。
确保爆破炮眼的残留率达到高标准。
光面爆破方案 Microsoft Word 文档 (2)
光面爆破施工安全技术措施一、说明根据我矿现井下炮掘工作面巷道成型差的实际情况，为规范炮掘作业工序，减少超挖、欠挖现象，提高掘进进度，节约材料，决定井下各炮掘工作面推广使用光面爆破技术，为保证光面爆破能够顺利进行，特制定专项安全技术措施。
二、光面爆破参数㈠光面爆破炸药光面爆破炸药应具有的性能是高爆力、底猛度、底爆速、底密度、起爆容易、传爆性能好、爆轰稳定、临界直径较小。
现在井下使用安全等级不低于二级的煤矿许用乳化炸药,药卷规格为Φ35mm，长200mm，重200g。
单位炸药消耗量：q=0.4+（r/2450）式中 q—单位炸药消耗量，g/m³r—岩石体积密度，kg/m³循环炸药消耗量：Q= qsln式中 q—单位炸药消耗量，kg/m³；s—巷道掘进断面积，㎡；l—炮眼的平均深度，m；n—炮眼的利用率，n=l0/l；l0—一茬炮进尺，m㈡雷管雷管使用煤矿许用毫秒延期电雷管,最后一段延期时间不得超过130ms，不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用。
㈢连线方式1.串联串联就是各炮眼的雷管脚线首尾依次相联，剩下的两根脚线接在母线上，一般现场均采用这种“手拉手”大串联方式。
因为串联简单、易检查、母线脚线消耗少，而且所需准爆电流较小，井下采用MFD-200型起爆器即可满足要求。
爆破采用双芯胶质母线，爆破作业时，展开长度不小于120m。
㈣炮眼间距与装药系数光面爆破参数的选择主要是对炮眼布置与装药量的合理选择。
1.掏槽眼掏槽眼的作用是首先将工作面上某部分岩石破碎下来，作工作面形成第二个自由面，为其他炮眼的爆破创造条件。
掏槽的好坏决定着爆破的成败，掏槽分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类。
⑴斜眼掏槽法。
特点：可以充分利用自由面，掏槽面积较大；但倾斜炮眼深度受到巷道断面尺寸的限制。
⑵直眼掏槽法。
特点：所以掏槽眼都垂直于工作面，彼此间距较小，且要严格保持平行；留有不装药的空眼，作为装药槽眼爆破时的自由面；槽眼的深度不受巷道断面大小的限制，可以进行深孔爆破；一般不宜在松软岩石和有瓦斯煤尘爆炸危险的巷道中使用。
光面爆破参数的理论计算
一、光面爆破参数的理论计算1、装药不藕合系数。
不藕合装药的目的是为了降低作用于破孔壁上的爆炸压力。
要求作用在破孔壁上的压力应小于岩石的抗压强度σ1，但大于岩石的抗拉强度σ2，通常以下式为计算原则：Ρ≤Kb*σ1式中P-----爆炸作用于破孔壁上的压力（MPa）；Kb——体积应力状态下的岩石强度提高系数，Kb=10。
对沿炮孔全长的不藕合装药，有：P=ρD（dc/d）n/8式中ρ——炸药密度（kg/m）D——炸药爆速（m/s）dc和d——装药直径和炮孔直径（cm）n——爆炸冲击波冲击炮孔壁引起的压力增大系数，一般取8~11。
由上式，装药不耦合系数Kd为Kd=dc/d≥（nρD/8Kσ1）2、装药系数。
当采用空气柱间隔装药时，炮孔装药量由装药系数决定。
取空气柱间隔装药作用于炮孔壁上压力为P =ρD（dc/d）(Lc/(Lc+La) n/8式中Lc、La ——装药长度和空气柱长度L为炮孔长度L= Lc+La，由上可得装药系数l=Lc/L≤(8Kσ1/nρD）*(d/dc)因而炮孔装药线密度q=π/4*ρd Kd l二、隧道掘进施工隧道掘进施工的方法有全断面一次施工、台阶式施工、导坑式施工等，一般优选前两种。
以水平隧道为例，掘进工作面布置炮眼按作用不同分为三种：掏操孔、崩落孔和周边孔1、掏槽孔装药量计算1）斜孔掏槽的装药量计算每个掏槽孔装药量Q(kg) 与掏槽爆破的体积成正比Q=qV/n式中q——掏槽爆破岩石单位体积炸药消耗量（查表可知）V——槽腔体积n——斜孔掏槽炮眼数2）平行直孔掏槽装药量平行直孔掏槽炮孔朝向一个空孔时，其装药密度q取决于空孔直径d和装药炮孔距空孔的距离a，其经验公式为q=1.5*10(a/d)(a-d/2)3按装药系数确定直孔掏槽的炮孔装药量每个炮孔装药量Q=ηLq式中L ——炮孔深度η——炮孔装药系数 见表1-1q ——装药密度 见表1-2表1-1 炮孔装药系数表1-2 装药密度q三、井巷掘进爆破参数 1、单位炸药消耗量经验公式：q=(Kf )e/s d ,kg/m 式中K ——常数，对平巷0.25~0.35 f ——岩石坚固性系数s ——断面影响系数，s=断面积/5d ——药卷直径影响系数，d=药卷直径/32e ——炸药爆力影响系数，e=320/炸药爆力 每次爆破所需炸药量Q=qV=qSLη 式中η——炮眼利用率（0.8~0.95）。
光面爆破作业指导书
中铁一局集团一公司宜万铁路项目经理部关键工序光面爆破作业指导书编制：审核：2005年3月10日一、工程概况由我公司施工的云雾山隧道出口起止里程为DK245+724～DK248+724，施工长度3000m。
其中Ⅱ级围岩段长1721米，Ⅲ级围岩段长543米，Ⅳ级围岩段长468米，Ⅴ级围岩段长260米，明洞8米。
主要以白云岩和白云质灰岩为主，其中DK245+568～DK245+967.6为灰色中薄层泥质条带灰岩夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩，节理发育，围岩为Ⅳ级；DK245+967～DK246+228上部为灰～灰白色，厚～薄层白云岩和灰岩，下部为溶崩角砾岩，顶部为灰绿色水云母页岩，节理发育，岩体较破碎，围岩属Ⅲ级；DK246+228～DK246+511为泥质白云岩，节理发育，岩层次级皱褶较发育，岩体较破碎～破碎，围岩属Ⅲ级，以上三段应注意岩爆及软质岩变形问题；DK246+511～DK248+232为白云岩及白云灰质岩，节理较发育，岩体较完整，围岩属Ⅱ级，此段可能发生涌水、突泥、岩爆等地质灾害；DK248＋232～＋417为白云质灰岩、泥质灰岩，底部为页岩加灰岩，节理较发育，岩体较完整，围岩属于Ⅳ级，此段页岩上下界面易突水；DK248+417～DK248+724为灰岩与页岩互层及夹层、灰岩等，岩体较完整，地下水丰富，岩石属于Ⅴ级。
周家湾隧道DK248+576～DK249+720全长1144米。
其中Ⅳ级围岩段长1039米，Ⅴ级围岩段长105米，明洞18米，DK249+281～DK249+470段为燕尾式隧道186米。
表层覆盖棕黄色粉质黏土夹碎石厚1.85m，下部为碎石土厚2.3m.下伏泥质粉细纱岩及页岩互层,节理裂隙发育,页岩表面风化，裂隙发育呈碎片状,局部有粉质黏土充填.白龙坝隧道DK250374～DK251+192全长818米。
其中Ⅳ级围岩段长773米，Ⅴ级围岩段长31米，明洞14米地表为粉质粘土加碎石，下伏砂质页岩夹粉砂岩，岩石破碎，围岩为Ⅳ、Ⅴ级，主要以Ⅳ为主。
光面爆破参数（全）
光面爆破控制参数一、光面爆破主要器材：炸药：乳化炸药，采用细药卷，周边眼可采用Φ25光爆小药卷。
起爆器材：导爆索（即红线），毫秒雷管炮泥和竹片。
二、光面爆破主要参数：1、周边眼装药不耦合系数：采用1.5~2.0，现场可选用1.7；说明：如果炸药充满整个药室空间，不留有任何空隙，则称为耦合装药。
如果装入药室的炸药包（卷）与药室壁之间留有一定的空隙，则成为不耦合装药，光面爆破时，应采用不耦合装药。
装药不耦合系数：k=药室直径/ 药包直径采用Φ25光爆小药卷纵向装药时，药卷沿炮孔长度应均匀分布，间隔装药。
2、周边眼炮眼间距E：一般取炮眼直径的8~15倍。
在节理裂隙比较发育的岩石中，应取小值，最小为35cm；在整体性好的岩石中，可取大值，选用60cm；具体可以下表数据做参照。
本标段隧道岩石多以泥岩为主，泥岩属于软质岩，砂岩可属于软质岩或硬岩，具体依风化程度而定。
隧道光面爆破参数表说明：1 表列参数适用于炮眼深度1.0～4.0m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm；2 当断面较小或围岩较软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取较小值；3 周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。
软岩在取较小E值时，W值应适当增大；4 E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；5 表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时应修正。
6铁路岩石类别划分见“附表1 铁路岩石按强度分类表“3、最小抵抗线W：光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面周边炮眼间距，现场可选用40-60cm。
4、周边眼单孔装药量：单孔装药量，根据选择的装药集中度q(kg/m)和钻孔长度两个参数计算，公式：单孔装药量(kg )=装药集中度(kg/m)×炮孔长（m）装药集中度可参照“隧道光面爆破参数表”进行选择，本标段装药集中度可按软质岩类在0.07～0.12 kg/m范围内选择，围岩差时宜选取较小值。
光面爆破设计文字、表格
第二节光面爆破设计一、正洞爆破参数选择1.掏槽眼型式选择及其装药参数根据三臂台车钻孔全断面爆破技术要求，钻爆宜采用平行直眼掏槽方法，中部设大直径中空孔，掏槽眼面积1100×1100mm，型式归纳起来有四种，见图6-7-2、3、4、5所示，图中中空孔直径为102mm。
装药炮眼直径为48mm，一般药卷采用Φ =Φ42 mm，二号岩石硝铵炸药；遇水采用乳胶炸药，不偶合系数为1.14-1.20。
2.周边眼孔距E的选择周边孔间距一般为0.3～0.65m，本设计取E=0.5m(Ⅲ类)，0.6m(Ⅳ、Ⅴ类)。
3.抵抗线W的选择W=E/MM为周边孔密集系数，一般取0.6～1.2，本设计M取0.86(Ⅲ类)，0.8(Ⅳ、Ⅴ类) w=0.6/0.8=0.75(Ⅳ、Ⅴ类)，w=0.70(Ⅲ类)。
4.炮孔深度L的选择采用三臂钻孔台车钻孔，本隧道断面大，有利机械化作业，初步设计循环进尺不低于4.5m，故周边孔L=5m，掘进主炮孔L=5m，掏槽孔底板眼采用L＝5.15m。
5.各断面炮眼布置见图6-7-6、7、8、9。
二、平行导坑与横通道爆破参数1.周边眼距E=0.45m～0.5m2.抵抗线W=0.65m3.第二周边孔E=0.8m4.主炮孔孔距a=0.8m5.底板孔孔距0.5m～0.55m6.掏槽孔采用50×50cm、80×80cm、90×90cm、100×100cm，根据施工中试爆选定，见布置图6-7-10、11、12、13、14、15、16、17。
7.各断面炮眼布置见图6-7-18、19、20、21。
三、爆破材料采用1-16段塑料导爆管，非电毫秒雷管。
网路联接见图6-7-22、23、24、25、26、27、28、29。
周边孔采用传爆线竹片，见图6-7-30、31、32。
小直径间隔装药，孔外网路采用复式网路联接，全断面一次起爆。
四、爆破药量分配见各断面开挖药量分配表，表6-7-1、3、5、7、9、11。
隧道光面爆破参数的选用
隧道光面爆破参数的选用隧道光面爆破是一种通过光学爆破技术来实现隧道开挖的工程方法。
它具有施工速度快、破碎效果好、环境污染小等优点。
在进行隧道光面爆破参数选择时，需要综合考虑各种因素，包括岩石性质、材料爆炸参数、装药类型、装药布置等。
一、岩石性质岩石性质是选择隧道光面爆破参数的重要因素。
不同的岩石具有不同的抗压强度、硬度和断裂特性，需要根据实际情况进行选择。
通常情况下，抗压强度较高的岩石适合选择较大的装药量和较高的爆炸能量，而抗压强度较低的岩石则适合选择较小的装药量和较低的爆炸能量。
二、材料爆破参数光面爆破所使用的材料爆破参数主要包括爆破能量、装药密度和装药比例。
爆破能量是指单位体积爆炸材料的能量，它直接影响到破碎效果。
装药密度是指单位体积装药的质量，一般情况下，装药密度越大，能量传递越容易，爆破效果越好。
装药比例是指爆炸材料中炸药和引爆剂的比例，不同的装药比例对爆破效果也有一定的影响。
三、装药类型装药类型主要包括炸药、引爆剂和其他辅助爆破材料。
炸药是产生爆炸能量的主要组成部分，也是影响爆破效果的主要因素。
不同的炸药具有不同的爆炸速度和能量释放特性，需要根据实际需要选择。
引爆剂是引爆炸药的物质，一般需要选择具有较高的敏感性和可靠性的引爆剂。
其他辅助爆破材料主要包括增塑剂和憎水剂等，它们的选择需要根据实际需要进行。
四、装药布置装药布置是指在岩体上进行装药的位置、形式和方式等。
合理的装药布置可以使爆破能量得到最有效地传递，提高爆破效果。
一般情况下，装药布置要遵循均匀分布、高能量集中、对称布置等原则，同时考虑岩石的断裂特性和实际施工情况进行选择。
综上所述，隧道光面爆破参数的选择是一个复杂的过程，需要综合考虑岩石性质、材料爆破参数、装药类型和装药布置等因素。
只有根据实际情况合理选择参数，才能保证施工的安全性和效率。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行不断调整和优化，以达到最佳的爆破效果。
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三、光面爆破设计
1．光面爆破的起爆顺序。
起爆顺序：掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮→底角炮。
2．光面爆破参数的确定
（1）周边孔间距E。
周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3～5°。
当爆孔孔径D为40mm时，周边孔间距E =（10～16）D，Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m，Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。
（2）光爆层厚度W。
光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线，它与开挖的隧道断面大小有关。
断面大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，可以大些；断面小，光爆眼受到的夹制力大，光爆层厚度相对要小些。
同时，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。
凤凰山隧道光爆层厚度W=0.5m～0.8m，Ⅱ、Ⅲ级围岩W取55cm，Ⅳ级围岩W取60cm。
（3）密集系数K。
周边眼密度系数是周边眼间距E与光爆层厚度W的比值，是影响爆破效果的重要因素。
K=E/W（K取值0.8）
（4）孔深L。
围岩循环进尺：L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m(隧道宽度B=6.0m)。
除掏槽眼和底角眼取值3.2m外，其余各眼炮孔深度取3.0m。
在实际操作中应视掌子面的凹凸情况，调整各炮眼钻孔长度，使所有炮眼眼底处于同一垂直面上。
（5）装药量Q。
一是确定炸药单耗量q，炸药单耗量对装药效率、炮孔利用率、开挖壁面的平整程度和围岩的稳定性都有较大的影响。
它取决于岩性、断面积、炮孔直径和炮孔深度等多种因素。
q取值1.2kg/m3。
二是装药集中度Q。
光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即
Q=qEW
Q确定为0.11～0.30kg/m。
（6）炮孔数量N。
炮孔数量取决于掘进断面积、岩石性能和炸药性能。
孔数过少将造成大块增多，周壁不平整，甚至会出现炸不开的情况；相反，孔数过多将使凿岩工作量增大。
N=0.0012qS/ad2
式中N—炮孔数量，个；q—单位炸药消耗量, 取1.2kg/m3；S—开挖断面面积，（Ⅳ级围岩S=52m2 ，Ⅱ、Ⅲ级围岩S=42m2）a—炮眼装填系数，取0.62；d—炸药直径，硝铵炸药为32mm。
Ⅱ、Ⅲ级围岩炮孔数量N=95个，Ⅳ级围岩炮孔数量N=118个。
3．装药结构。
周边眼装药采用径向不偶合间隔装药结构，不偶合系数为1.5～2.0。
所有爆眼统一装φ32标准药卷，周边眼间隔装药，岩石炸药与乳化炸药混装，周边眼药卷不需绑在竹片上，直接装入，孔口用炮泥堵塞。
光面爆破装药过程中，如果只注意控制周边眼用药量而忽视内圈辅助眼的药量控制，很难达到理想的爆破效果。
因此，为保证光爆效果，司钻手定岗定位，掏槽眼、底板眼、辅助眼、周边眼（又分拱部、拱墙、边墙）都实行专人负责。
4．起爆方法。
隧道爆破从掏槽眼到辅助眼至周边眼，采用多段微差毫杪雷管起爆由里向外起爆，其中周边眼比辅助眼要跳2段，间隔时间为25～100毫秒，且用同一段雷管同时起爆
四、光面爆破参数的调整
光面爆破是一项能有效控制岩体开挖轮廓减少超欠挖的爆破技术，通过对隧道周边进行正确的钻孔和爆破，可以保留完整的周边轮廓及减少对围岩的扰动。
确定合理的光爆参数，
是获得良好光面爆破效果的重要保证。
凤凰山隧道钻孔直径为φ40mm，钻孔深度为3m（除掏槽眼和底角眼取值3.2m），爆破中使用2号岩石铵梯炸药和乳化炸药。
在施工中分别对周边眼间距为40cm，50cm，55cm，60cm，65cm，70cm、光爆层厚度及炮孔数量等进行多次现场爆破试验，
总结出以下爆破技术参数：
1．周边眼间距E：当爆孔孔径D为40mm时，Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m，Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。
2．Ⅱ、Ⅲ级围岩光爆层厚度W取55cm，Ⅳ级围岩W取60cm。
3．密集系数K。
K取值0.8
4．孔深L。
隧道光面爆破，周边眼的深度，取决于钻眼精度。
本隧道钻眼深度L取值3.0m，进尺2.70m。
5．装药量Q。
经过现场试验和施工经验数据，装药量Q确定为0.20kg/m。
6．炮孔数量N。
N=0.0012qS/ad2。
考虑到周边眼适当加密,不同围岩级别相应增加8～10个炮孔，Ⅱ、Ⅲ级围岩炮眼总数选取104个，Ⅳ级围岩炮眼总数选取128个。