第八章硐室爆破

（2）加强松动爆破
加强松动爆破在矿山应用较为广泛，其单位耗药量可以达 到0.8～1.0kg/m3。一般当药包的最小抵抗线大于15～20m时，为了充
分破碎矿岩和降低爆堆高度，采用加强松动爆破。
2．抛掷爆破 根据爆破作用指数的取值，抛掷爆破分为：加强 抛掷爆破、标准抛掷爆破和减弱抛掷爆破。在工程实践中，
第八章 硐室爆破
自20世纪50年代以来，我 国已将硐室爆破(chamber
blasting)技术广泛应用于矿
山、交通、水利水电、农田 基本建设和建筑工程等领域， 并成功地实施了多次万吨级 的爆破。
惠州大亚湾芝麻洲 3250吨炸药硐室大爆破
硐室爆破实例
• 1954年9月，我国铁路部门第一次、也是我 国首次在铁路建设中采用硐室爆破方法， 当时一个药室装药只有4500kg，一次爆破 石方38324m3。 • 1955年起在宝成、鹰厦等线进行了二百余 处硐室爆破。
1、 设计工作要求 硐室爆破设计，必须按规定的设计程序、内容和工程要求进 行。 在设计前，必须对爆破区进行地形地质勘测。 勘测的范围包括：爆破开挖区和抛填区域，爆破临近的深沟陡坡 和可能波及的不稳定岩体。 硐室爆破技术设计阶段，一般应采用1:500的地形图。 装药前，对各主药室应补测最小抵抗线方向1:200的地形剖面图， 以保证装药量的计算精度。 《大爆破安全规程》还规定，D级硐室爆破设计也应进行地形测量， 地形图的比例和精度为1:200～1:500。 地质测绘应查明：爆破区岩土介质的类别、性质、成分和产状分 布及物理力学指标；爆破影响区的地质构造（断层、溶洞、层理、 裂隙和不稳定岩体的产状分布和形态），水文地质条件等。
（3）重力作用原理 在陡峭、狭窄的山间，定向爆破可以不使用抛掷
爆破方法，而是布臵松动爆破药包，将山谷上部岩石炸
开，靠重力作用使爆松的土岩滚落下来，形成堆石坝体。 实践表明，用这种方法筑成的坝体不会抛散，经济效 果较好。这种利用重力作用的爆破方法，也称为崩塌爆 破。 图7-7是在山谷两侧布臵松动爆破药包，实现定 向爆破筑坝的工程示意图。
根据地面坡度的不同，抛掷爆破的爆破作用指数一般在
1～1.5之间，抛掷率为60%左右。 凡条件允许布臵抛掷药包，能将部分岩石抛出爆区者， 应考虑采用抛掷爆破方案。抛掷爆破对路堑边坡的稳定性 有较大影响，因此，在较陡的地形条件下，用加强松动爆
破也能将大量岩石抛出时，就不应采用标准抛掷爆破或加
强抛掷爆破。
（d）单层单排双侧不对称作用药包
（e）单层双排单侧作用的不等量药包
图7-3 山脊地形药包布置
4．联合作用药包的布臵
在一些露天剥离爆破或平整场地的爆破中，当爆破 范围很大时，可把整个爆破范围分为几个爆区，在各个爆 区内根据地质地形条件，布臵多层多排主药包和部分辅助
药包。
图7-4为贵州营盘坡山体松动爆破时西侧爆区一典
第一节 硐室爆破特点及设计要求
硐室爆破是将大量炸药装入专门开凿的
硐室或巷道中进行爆破的方法。
根据爆破总装药量把硐室爆破分为A、B、 C、D四级。
分级标准：
以一次爆破炸药用量Q为基础，视工程的重要性及环境的复杂性可按规定做适当调整。
1000≤Q≤3000t 300≤Q<1000t 50≤Q<300t
4．定向抛掷爆破 利用爆炸能量将大量土石方按照指定方向，抛掷 到一定位臵并堆积成一定形状的构筑物的爆破方法，称为 定向抛掷爆破。定向抛掷爆破减少了挖、装、运等工序，
有着很高的生产效率。
二、硐室爆破药包布臵方式 1．平坦地面扬弃爆破的药包布臵 平坦地面的扬弃爆破，通常是指横向坡度小于30°的加强抛掷爆破，可用 于溢洪道与沟渠的土石方开挖。根据开挖断面的深度和宽度之间的关系，可布臵单
型断面上的药包布臵图，图中各种形式药包联合作用，达
到松动石方、平整场地的目的。
基46+120 1209.2 基45+110
1188
W=24m W=30m W =19m W =25m W =13m W =10m
W =30m W =17m W =26m W =17.5m W =13m
1138 1166
爆破技术应用
1、矿山、铁路、交通和水利工程 2、城市控制爆破（楼房、厂房、烟 囱、桥梁、基础、机场跑道等） 3、平整土地、造田、灭火 4、机电工程（爆炸成型、爆炸复合、 爆炸焊接、爆炸切割） 5、爆炸医疗 6、地震救人、抗洪抢险
• • • •
7、雕塑 8、水下岩塞爆破 9、爆破疏通、消防演习 10、地下工程（煤矿、冶金）
• 水利水电部门在50年代至70年代，广泛采用 定向爆破技术堆筑了四十多座水库用档水堆 石坝或尾矿坝、泥石流防护坝等。广东南水 水电枢纽工程的档水坝一次走向抛掷爆破筑 成，后经加高，坝高达81米。至今，它仍是 采用定向爆破法筑成的大坝工程中规模较大、 效益较好的工程。 • 92年底广东珠海炮台山1.2万t炸药的移山填海 大爆破，一次爆破总方量达 1085万 m3，抛掷 率达51.8％。
W =8m
W =10m
W =17m
图7-4 某硐室爆破工程典型断面上的药包布置
5．定向抛掷爆破的药包布臵
定向抛掷爆破，药包布臵的基本原理有下列几个方面： （1）最小抵抗线原理。单药包爆破时，土岩向最小抵抗线方向隆起， 形成以最小抵抗线为对称轴的钟形鼓包，然后向四方抛散，爆堆分布对 称于最小抵抗线的水平投影，在最小抵抗线方向抛掷最远。根据此原理， 工程上提出了“定向坑”或“定向中心”的设计方法，它是在自然的或 者人为的凹面附近布臵主药包，使主药包的最小抵抗线垂直于凹面，凹 面的曲率中心就是定向中心，按这种形式布臵药包，爆落土岩会朝着定 向中心抛掷，并堆积在定向中心附近，获得定向抛掷和堆积的爆破效果。 图7-5是根据最小抵抗线原理设计的水平地面定向爆破药包布臵图。
A级
B级
C级
0.2≤Q<50t
D级
装药量大于3000t的，应由业务主管部门组织论证其必要性和可行性，其等级按A级管理。
一、硐室爆破的特点
１．硐室爆破的优点
（1）爆破方量大、施工速度快,尤其是在土石方数量集中的工点，如铁 路、公路的高填深挖路基、露天采矿的基建剥离和大规模的采石工程等， 从导硐、药室开挖到装药爆破，能在短期内完成任务，对加快工程建设 速度有重大作用。 （2）施工简单、适用性强,在交通不便、地形复杂的山区，特别是对于 地势陡峻地段、工程量在几千立方米或立方米的土石方工程，由于硐室 爆破使用设备少，施工准备工作量小，因此具有较强的适用性。 （3）经济效益显著，对于地形较陡、爆破开挖较深、岩石节理裂隙发 育、整体性差的岩石，采用硐室爆破方法施工，人工开挖导硐和药室的
排药包、单层多排药包或者两层多排药包等形式，见图7-1a、b、c。
根据铁路公路爆破的经验，对于开挖断面底宽在8m以内的单线路堑，或者 岩石边坡为1：0.5～1：0.75挖深在16m以内的路堑，以及边坡为１：１挖深在20m 以内的路堑，均可布臵单层药包。当挖深超过上述数据，或者底宽小于８ｍ挖深却 大于10m时，可布臵两层药包。
在松动爆破中，当药量大于这一标准时称 为加强松动药包，小于这一标准称为减弱松 动药包。多面临空和陡崖地形的崩塌爆破，
装药量可按减弱松动爆破计算：
Q (0.125 ~ 0.44)kW 3
（8-2）
在比较完整的岩石或者矿山覆盖层剥离 时，装药量可按加强松动爆破计算：
Q1为辅助药包，其最小抵抗线为W1，爆破漏斗AOB为主药包的定向坑。
Q2为主药包，主药包以为OB临空面，其最小抵抗线为W2，主药包的埋臵 深度为H。
图7-5 水平地面定向抛掷爆破药包布置
向 方 掷 抛 要 主
A W1 O Q1 Q2 B W2 H C
定向坑
为了保证爆破土岩沿特定方向抛出，并获得最
第二节
一、爆破类型选择
爆破类型选择与药包布臵
标准松动爆破
硐室爆破按爆破作用可划分为如下形式：
松动爆破 按爆破目的或 爆破作用划分
抛掷爆破 硐室爆破 集中药包 按药室形状 划分 减弱松动爆破 加强松动爆破 标准抛掷爆破 扬弃爆破 定向抛掷爆破
条形药包
进行硐室爆破时，应根据爆区的地质地形条件，爆区所处的环境 及爆破技术要求等因素确定爆破类型。 1．松动爆破 （1）普通松动爆破 在节理裂隙发育、可以保证爆岩大块率较低的地方，宜采 用松动爆破；在爆岩可以靠重力作用滑移出爆破漏斗的陡坡地段，也 可采用松动爆破。 一般药包的最小抵抗线小于15～20m。单位耗药量应在 0.5kg/m3左右、爆堆集中、对爆区周围岩体破坏较小。
２．设计内容
硐室爆破设计应编制成爆破设计书，设计书由设计说明
书和图纸组成。
说明书的主要内容包括：工程概况及技术要求；爆破区地 形、地质、水文地质及环境状况，技术特征与条件；设计方案选择
与论证；药室及硐室布臵、爆破参数选择与计算；药室、导硐开挖
设计； 爆破工程量与爆破器材需要量计算；装药、堵塞、起爆网路设 计；爆破安全距离计算；安全技术与措施；爆破施工组织；工程投 资概算；主要技术经济指标等。 设计图纸有：爆破区平面图和剖面图、药室布臵平面图和剖面图、 药室和导硐开挖图、装药结构图、起爆网路敷设图、爆破危险范围 图等。
费用大大低于深孔爆破的钻孔费用，因此，可以获得显著的经济效益。
2．硐室爆破的缺点
（1）人工开挖导硐和药室，工作条件差，劳 动强度高； （2）爆破块度不够均匀，容易产生大块，二 次爆破工作量大；
（3）爆破作用和震动强度大，对边坡的稳定
及周围建（构）筑物可能造成不良影响。
二、硐室爆破设计要求及内容
W1
W W2
W1
W2
(a)单层单排单侧作用药包
(b)单层双排单侧作用药包
(c)双层单排单侧作用药包
图7-2 斜坡地形药包布置
3．山脊地形的药包布臵
当山脊两侧地形坡度较陡时，可布臵单排双侧 作用药包，药包两侧的最小抵抗线应相等，如图7-3ａ。