第三节-硐室爆破
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第九章 硐室爆破法和裸露药包爆破法
二、硐室爆破的特点
(1)工期较短，工程进度较快。 (2)毋需大型机械设备。 (3)采用加强抛掷爆破如定向爆破筑坝或移山填沟时，可减少 大量土石方的搬运量。 (4)地质地形和气候等条件对爆破施工影响较小。适用于交通 不便的山区。 (5)破碎块度不均匀。与其它爆破方法相比，大块率较高，二 次爆破量大。 (6)爆破震动对环境的破坏效应较大。一次爆破药量较多，安 全问题比较复杂，在工业区、居民区、重要设施、文物古迹 附近进行硐室爆破需要十分慎重。 (7)大型硐室爆破工程施工组织工作比较复杂，需要有熟练的、 经验丰富的技术力量才能在保证安全的前提下顺利完成这项 任务。
第三节 硐室爆破设计 一、硐室爆破设计程序 (一)设计原则和基本要求
在技术上要可行，在经济上要合理。 一般说来，应按以下几点原则进行设计： (1)大爆破设计应根据上级机关批准的任务书和必要的基础资 料进行编制。 (2)遵循多快好省的原则，确定合理的方案。 (3)贯彻安全生产的方针，提出可靠的安全技术措施，以确保施 工安全和爆区周围建筑物、构筑物和设备等不受损害。 (4)尽可能采用先进的科学技术，合理地选择爆破参数，以达到 良好的爆破效果。 (5)爆破应符合挖掘工艺技术要求，达到设计的效果。保证爆破 方量和破碎质量、爆堆分布均匀、底板平整，以利于转运。同 时要保护边坡不受破坏。 (6)对大型或特殊的爆破工程，其技术方案和主要参数，应通过 试验确定。
三、设计工作的内容
编制大爆破工程设计文件，主要阐述内容如下： (1)爆破工程概况。设计依据的文件及工程历史简况，工程目 的、要求、预计效果及设计基础资料的准备情况。 (2)地形及地质情况。包括爆破区和堆积区的地形、地貌、工 程地质及水文地质有关内容，这些条件与爆破的关系以及爆 破影响区域内的特殊地质构造(如滑坡、危坡、大断裂等)。 (3)爆破方案的论证。选择爆破方案的原则，通过比较不同方 案的优缺点及技术经济指标，论证所确定方案的合理性。 (4)装药计算。说明各参数的选择依据及装药量计算方法，并 列表说明计算结果及有关数据。
第四章 第三节 爆破作用引起的工程地质问题
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第四章、 第四章、爆破工程地质
第三节 爆破作用引起的工程地质问题
孟爱国
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本次授课重点
1 2 3 4
一、设计原理的主要任务
二、设计需要完成的步骤
三、矿山设计程序
四、小结
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第三节 爆破作用引起的工程地质问题
特别是大爆破后可能引起的工程地质问题，主要是 边坡稳定问题。 必须详细了解爆区工程地质条件，认真研究药包布 置及爆破各项参数的选取， 大爆破引起的边坡病害，在硬质岩体中主要产生危 石和落石，在松软岩体、软硬不均岩体中则可能引 起崩塌或滑坡。 在爆破作用区范围内，处在斜坡或陡坡上的悬石、 堆积体或古滑坡体，在爆破当时即使没有明显的活 动，但以后在自然应力作用下仍可能发生崩塌或滑 落。
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（二）非均质岩体对爆破作用的影 响
1.爆破作用容易从松软岩体较部位突破而影响爆破 效果。 2.当药包通过不同岩层，或有较厚的松碴压在上面， 在确定炸药单耗q值及药包间距系数时，要考虑其 影响，要防止过量装药和产生根底。 3.在确定上破裂半径值时，对于有较厚堆积层的斜 坡，不能单纯从坡度考虑，而应视覆盖层情况确定。 4.因为岩性差异大，非均质岩体爆后形成的边坡也 不稳定，爆后边坡面易于形成各种裂隙，或使原有 节理、层理扩展，造成坡面凹凸不平，形成落石等 病害。
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（一）均质岩体与爆破作用的关系
均质岩石主要以其物理力学性质对爆破作用产生影 响。 1.某些爆破参数与岩性有关 爆破设计时某些爆破 某些爆破参数与岩性有关 参数如炸药单耗、爆破压缩圈系数、边坡保护层厚 度、药包间距系数、岩石抛掷距离系数以及爆破安 全距离计算中的一些系数都需要根据岩石的物理力 学性质如岩石的容重及强度或f值等加以确定。这 些可参考爆破设计有关内容。 2.炸药与岩石匹配问题 为了提高炸药能量利用率 炸药与岩石匹配问题 必须根据岩石的特性阻抗（波阻抗）来选择炸药的 品种，使炸药的特性阻抗（即炸药的密度与爆速的 乘积）与岩石的特性阻抗相匹配。
第四章、 第四章、爆破工程地质
第三节 爆破作用引起的工程地质问题
孟爱国
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本次授课重点
1 2 3 4
一、设计原理的主要任务
二、设计需要完成的步骤
三、矿山设计程序
四、小结
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第三节 爆破作用引起的工程地质问题
特别是大爆破后可能引起的工程地质问题，主要是 边坡稳定问题。 必须详细了解爆区工程地质条件，认真研究药包布 置及爆破各项参数的选取， 大爆破引起的边坡病害，在硬质岩体中主要产生危 石和落石，在松软岩体、软硬不均岩体中则可能引 起崩塌或滑坡。 在爆破作用区范围内，处在斜坡或陡坡上的悬石、 堆积体或古滑坡体，在爆破当时即使没有明显的活 动，但以后在自然应力作用下仍可能发生崩塌或滑 落。
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（二）非均质岩体对爆破作用的影 响
1.爆破作用容易从松软岩体较部位突破而影响爆破 效果。 2.当药包通过不同岩层，或有较厚的松碴压在上面， 在确定炸药单耗q值及药包间距系数时，要考虑其 影响，要防止过量装药和产生根底。 3.在确定上破裂半径值时，对于有较厚堆积层的斜 坡，不能单纯从坡度考虑，而应视覆盖层情况确定。 4.因为岩性差异大，非均质岩体爆后形成的边坡也 不稳定，爆后边坡面易于形成各种裂隙，或使原有 节理、层理扩展，造成坡面凹凸不平，形成落石等 病害。
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（一）均质岩体与爆破作用的关系
均质岩石主要以其物理力学性质对爆破作用产生影 响。 1.某些爆破参数与岩性有关 爆破设计时某些爆破 某些爆破参数与岩性有关 参数如炸药单耗、爆破压缩圈系数、边坡保护层厚 度、药包间距系数、岩石抛掷距离系数以及爆破安 全距离计算中的一些系数都需要根据岩石的物理力 学性质如岩石的容重及强度或f值等加以确定。这 些可参考爆破设计有关内容。 2.炸药与岩石匹配问题 为了提高炸药能量利用率 炸药与岩石匹配问题 必须根据岩石的特性阻抗（波阻抗）来选择炸药的 品种，使炸药的特性阻抗（即炸药的密度与爆速的 乘积）与岩石的特性阻抗相匹配。
爆破工程--隧道爆破
炸药:是指在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出巨大能量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。
炸药爆炸的三要素：1、反应过程中释放大量的热能;2、反应过程必须高速进行；3、反应必须产生大量的气体.炸药的氧平衡及对爆生有毒气体的影响：炸药的氧平衡可分为如下三种情况：1、零氧平衡：炸药中的氧含量恰好能够使碳、氢元素完全氧化；2、正氧平衡：炸药中的含氧量使全部碳、氢元素完全氧化后还有剩余；3、负氧平衡：炸药中的含氧量不足以将碳、氢元素完全氧化.零氧平衡炸药中的碳氢含量与氧的含量恰好匹配，即碳、氢元素被完全氧化成二氧化碳和水，没有多余的氧，也没有多余的碳、氢;负氧平衡炸药的含氧量不足，将发生不完全氧化,爆炸中出现CO ，甚至产生固态碳;而正氧平衡炸药的含氧量过多，易出现NO 和NO2。
炸药的起爆:炸药在外能作用下发生爆炸上网过程称为起爆.感度：是指炸药在外能作用下发生爆炸的难易程度。
爆速：是爆轰波传播的速度爆热：炸药反应放出的热量V Q ，根据能量守恒定律有()()V Q V V P P e e +-+=-20020221爆温:爆轰产物温度t k k t 122+=,其中t 为爆温。
爆力:是表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移等作用的能力。
猛度：是表示炸药爆炸对其邻近介质产生局部的压缩、粉碎或击穿作用的能力.殉爆:一个药包爆炸后，引起与它不相接触的邻近药包爆炸的现象。
殉爆距：主动药包引爆从动药包的最大距离.冲击波：是一种在介质中以超声速传播的并具有压力突然跃升，然后缓慢下降特征的一种高强度的压力波.爆轰波:是指在炸药中传播的、伴有化学反应区的特殊形式的冲击波。
两者的区别：1.、传播介质：爆轰波在一定量的炸药中传播，而冲击波一般不定；2、爆轰波有化学反应，而冲击波没有；3、爆轰波有能量补充，而冲击波没有;4、爆轰波状态参数恒定，而冲击波状态参数退。
分析影响炸药爆速的因素：1、药包直径。
硐室爆破
世界先进水平。
宁夏网200712月20日综合讯 被称为宁夏和中国煤矿 第一爆的硐室爆破工程，今天上午11点30分在我区大峰 煤矿羊齿采区按响。 根据爆破方案设计，此次爆破对羊齿采区海拔2100米 以上水平进行硐室爆破，总体积达到632.9万立方米，总 装药量5500吨炸药。爆破后山体最大标高下降40米左右。
W （岩石，W>15m） 15 W （土壤，W>20m） Q kW 3 ( 0.4 0.6 n 3 ) 20
爆破参数
最小抵抗线
对露天矿剥离和平整工业广场的硐室爆破，最小
抵抗线与山体高度的比值一般应控制在 0.6 ～ 0.8
范围内。
在爆破区域中心或最大挖深处，大药包的最小抵
抗线可以在25~40m范围内，而在爆破区域边缘
爆破漏斗的下破裂半径
R nW
W
B R' R C
爆破漏斗的上破裂半径
R' W 1 n 2
nW
A
3
nW
W
式中： 破坏系数
R
O
土、软及中硬岩 坚硬致密岩石
1 0.04 10
3
1 0.016 10
图7-8 斜坡地面爆破漏斗
0.5 0.25 4 10
3
6
（7-6）
0.5 0.25 10 3 106
式中 ——地面坡度。
扬弃爆破装药量计算
平坦地面或地面坡度小于30°的扬弃爆破，装药量
的计算仍使用式（7-4）。但当W>15～20m时，应 进行重力修正，即：
Q kW 3 ( 0.4 0.6 n 3 )
或挖深较小处，一般应保证最小抵抗线8～10ｍ，
宁夏网200712月20日综合讯 被称为宁夏和中国煤矿 第一爆的硐室爆破工程，今天上午11点30分在我区大峰 煤矿羊齿采区按响。 根据爆破方案设计，此次爆破对羊齿采区海拔2100米 以上水平进行硐室爆破，总体积达到632.9万立方米，总 装药量5500吨炸药。爆破后山体最大标高下降40米左右。
W （岩石，W>15m） 15 W （土壤，W>20m） Q kW 3 ( 0.4 0.6 n 3 ) 20
爆破参数
最小抵抗线
对露天矿剥离和平整工业广场的硐室爆破，最小
抵抗线与山体高度的比值一般应控制在 0.6 ～ 0.8
范围内。
在爆破区域中心或最大挖深处，大药包的最小抵
抗线可以在25~40m范围内，而在爆破区域边缘
爆破漏斗的下破裂半径
R nW
W
B R' R C
爆破漏斗的上破裂半径
R' W 1 n 2
nW
A
3
nW
W
式中： 破坏系数
R
O
土、软及中硬岩 坚硬致密岩石
1 0.04 10
3
1 0.016 10
图7-8 斜坡地面爆破漏斗
0.5 0.25 4 10
3
6
（7-6）
0.5 0.25 10 3 106
式中 ——地面坡度。
扬弃爆破装药量计算
平坦地面或地面坡度小于30°的扬弃爆破，装药量
的计算仍使用式（7-4）。但当W>15～20m时，应 进行重力修正，即：
Q kW 3 ( 0.4 0.6 n 3 )
或挖深较小处，一般应保证最小抵抗线8～10ｍ，
硐室爆破(全)
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
峒室+预裂药包布置
w
R’
边 坡 线 预裂孔线
1:0.3 R
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
参数的选取与计算 1、药包参数的选取
a ） 最小抵抗线 b ） 爆破作用指数 c ） 炸药消耗量 W n K
r
w
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
2、装药量计算 (1) 集中药包抛掷爆破的装药量计算
硐室爆破
硐室爆破设计管理与分级标准
硐室爆破分级标准 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。
A级 1000≤Q≤3000t；
B级 300≤Q < 1000t；
C级 50≤Q <300t； D级 0.2 ≤Q<50t； 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，
b、斜坡地带，重力影响与斜坡角度有关： Q=KW3（0.4+0.6n3)(Wcosa/20)1/2
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
(2) 条形药包药量计算公式 公式前提：L/W尺寸足够大，端部效应不考虑，按集中药包间距 a= 0.5(1+n)w 计算。
Q =q l=[ eKW3（0.4+0.6n3)l ]/d =[ eKW2（0.4+0.6n3)l ]/m
Q=eKW3（0.4+0.6n3)
说明： 适用W≤20~25M的范围的平地抛掷爆破；
e —以标准2号岩石炸药为标准的换算系数；
K—与岩土等级有关的炸药消耗系数；
确定方法：参照经验选取、通过容重计算、爆破实验确定。
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
硐室爆破演示文稿霍永基教授
8.4.2 硐室爆破技术发展背景 8.4.3 硐室爆破作用基本原理
8.4.3 硐室爆破的主要用途
• • • • • • • • • 路堑开挖。 露天矿山剥离爆破。 定向爆破筑坝。 路基爆破填筑。 非金属广开采爆破。 填海建港爆破。 引水渠开挖及围堰拆除。 场地平整爆破。 河流改道及防汛抢险爆破。
8.4.5 硐室爆破设计管理与 等级划分
8.4.5.1 硐室爆破设计依据 8.4.5.2 硐室爆破设计程序 8.4.5.3 硐室爆破的分级标准
C级：50≤Q＜300t； D级：0.2≤Q＜50t
A级：1000≤Q≤3000t；B级：300≤Q＜1000t；
8.4.6 爆破方案规划和药包布置 原则
硐室爆破
霍永基
中国水利水电科学研究院
8.4.1 硐室爆破定义及分类
8.4.1.1 硐室爆破定义
8.4.1.2 硐室爆破分类
(1) 松动爆破。ห้องสมุดไป่ตู้
(2) 抛掷爆破。
(3) 内部爆破。
8.4.1.3 药包形式划分
（1）集中药包。
（1）集中药包。 （2）条形药包。 （3）分集药包。 （4）异形药包。
注：1—渠道设计剖面；2—药包；3—抛掷堆积区
8.4.8.3 药包压缩圈的半径计算
(1) 集中药包爆破压缩圈半径计算。
岩土爆破压缩圈半径系数
表8-2
(2) 条形药包压缩圈半径计算。
现行条形药包压缩圈半径算式为：
8.4.9.1 单个集中药包单位爆破耗药 量分析
8.4.9.2 药包间距计算
(1) 集中药包 (2) 条形药包
8.4.9.3 爆破抛掷率分析
8.6.7 爆破技术设计的内容、方 法和步骤
硐室爆破
4.硐室爆破
4.硐室爆破
4.1 概述 • 定义：硐室爆破法是将大量炸药装进硐室 和巷道中进行爆破的方法。 • 由于一次爆破的装药量和爆落方量较大， 故常称为“大爆破”。我国是进行硐室爆 破最多的国家之一，万吨级炸药的爆破有 两次，千吨级的十几次，百吨以上的达百 余次，积累了丰富的经验．
4.硐室爆破
4.硐室爆破
4.3 药包布置方法 （5）路堑爆破药包布置方法 • 单层单排药包。（最常采用） • 单层双排药包。 • 在陡坡上，多采用单排双层的布药形式开挖路堑。 • 地形较陡，开挖路基(站场)又较宽时，若布置大药包对边 坡影响较大，一般多投入一些硐挖工程，采用多层多排的 布药方式，前后排用延发雷管起爆。 • 双层单排延迟爆破的药包布置（上抛下松）。 在斜坡上 (小山头下)-开挖双壁路堑时，为保护边坡，减少对边坡的 震害，一般把上层药包设计成抛掷药包，下层药包设计成 松动药包上层先响下层后响．
4.硐室爆破
4.2 爆破方案规划和药包布置原则
4.2.3 药室形式
近年来的工程实践及研究分析表明，条形药包
施工简单，爆破效果也好，凡能布置条形药包的
地方应布置条形药包或部分布置条形药包，当地
形变化较大或地质构造复杂时，条形药包不好布
置可考虑布置集中药包群。
4.硐室爆破
4.2 爆破方案规划和药包布置原则 4.2.4 药包布置原则
4.硐室爆破
4.1 概述 4.1.5 利文斯顿漏斗理论中的临界深度和最佳深度
当集中药包由深处向地面移动时，传给地表附 近，岩石的能量随之增加，当增加到一定程度时， 地表岩石开始破坏，地表将发生“片裂”现象，并 伴有裂隙的产生，此时的药包埋置深度叫做临界深 度。在一定重量的药包Q时，其临界深度可以表示 为： Le=EbQ1/3 式中：Ee——为变形能系数，该值是衡量各种岩石 爆破难易的一个指标。
4.硐室爆破
4.1 概述 • 定义：硐室爆破法是将大量炸药装进硐室 和巷道中进行爆破的方法。 • 由于一次爆破的装药量和爆落方量较大， 故常称为“大爆破”。我国是进行硐室爆 破最多的国家之一，万吨级炸药的爆破有 两次，千吨级的十几次，百吨以上的达百 余次，积累了丰富的经验．
4.硐室爆破
4.硐室爆破
4.3 药包布置方法 （5）路堑爆破药包布置方法 • 单层单排药包。（最常采用） • 单层双排药包。 • 在陡坡上，多采用单排双层的布药形式开挖路堑。 • 地形较陡，开挖路基(站场)又较宽时，若布置大药包对边 坡影响较大，一般多投入一些硐挖工程，采用多层多排的 布药方式，前后排用延发雷管起爆。 • 双层单排延迟爆破的药包布置（上抛下松）。 在斜坡上 (小山头下)-开挖双壁路堑时，为保护边坡，减少对边坡的 震害，一般把上层药包设计成抛掷药包，下层药包设计成 松动药包上层先响下层后响．
4.硐室爆破
4.2 爆破方案规划和药包布置原则
4.2.3 药室形式
近年来的工程实践及研究分析表明，条形药包
施工简单，爆破效果也好，凡能布置条形药包的
地方应布置条形药包或部分布置条形药包，当地
形变化较大或地质构造复杂时，条形药包不好布
置可考虑布置集中药包群。
4.硐室爆破
4.2 爆破方案规划和药包布置原则 4.2.4 药包布置原则
4.硐室爆破
4.1 概述 4.1.5 利文斯顿漏斗理论中的临界深度和最佳深度
当集中药包由深处向地面移动时，传给地表附 近，岩石的能量随之增加，当增加到一定程度时， 地表岩石开始破坏，地表将发生“片裂”现象，并 伴有裂隙的产生，此时的药包埋置深度叫做临界深 度。在一定重量的药包Q时，其临界深度可以表示 为： Le=EbQ1/3 式中：Ee——为变形能系数，该值是衡量各种岩石 爆破难易的一个指标。
硐室爆破
a m1W2
§7 硐室爆破
• (4) 药包层间距a′
• (5)排距b
a m2 W
b (0.9 ~ 1.0)W
§6 露天爆破技术
• (6)不逸出半径 • 在定向抛掷爆破中为避免对其它临空面造成破坏，引 起边坡和山头破坏、失稳，可采用不逸出半径来进行 控制。
• 不逸出半径：药包中心至非抛掷方向上地面的最短距 离。
§6 露天爆破技术
• ① 对于突出地形，要求一个方向可以抛掷，另一个方 向不许抛出但可以破坏时，
Re 1.2W 3 f n
• ②药包的两端若为冲沟时，为保证抛掷方向不向冲沟 逸出，药包中心至冲沟表面的最短距离应大于Re。
Re 1.3 ~ 1.4 W n 1
2
• ③ 对于山后深沟或山间较陡的地形，为保证爆破时 抛掷方向不向山后薄弱地带冲出，药包中心至后冲沟 表面的最短距离应大于Re。
下排药包的夹制作用较大，影响爆破效果。
§6 露天爆破技术
•(7)有必要时在主药包之外应布臵辅助药包 •如：单排药包布臵在山脊地形时,当药包破裂半径R与 山脊交点至药包所在水平面的距离h＞7m时,为避免在 山坡底部留下岩坎, 应在山坡与主药室之间布设辅助 药包,如下图所示。
§7 硐室爆破
• 2.药包布臵方法
• (2)W方向：岩石的运动初速度最大 抛掷最远； • (3)W方向：抛掷形成堆积体, 堆积的分布对称于W的 水平投影。 • 综合以上分析： W方向是岩石破碎、抛掷和堆积的主 导方向，即最小抵抗线W原理。 • 根据W原理：①集中抛掷堆积，应利用或选择凹形地 形,合理布臵药包。
§6 露天爆破技术
• 根据W原理：②地形条件不利，可利用辅助药包及起 爆顺序来控制爆破的抛掷方向。如下左图 • a.采用不同起爆顺序起爆等量药包，在平地实现单侧 抛掷爆破，如下右图。
§7 硐室爆破
• (4) 药包层间距a′
• (5)排距b
a m2 W
b (0.9 ~ 1.0)W
§6 露天爆破技术
• (6)不逸出半径 • 在定向抛掷爆破中为避免对其它临空面造成破坏，引 起边坡和山头破坏、失稳，可采用不逸出半径来进行 控制。
• 不逸出半径：药包中心至非抛掷方向上地面的最短距 离。
§6 露天爆破技术
• ① 对于突出地形，要求一个方向可以抛掷，另一个方 向不许抛出但可以破坏时，
Re 1.2W 3 f n
• ②药包的两端若为冲沟时，为保证抛掷方向不向冲沟 逸出，药包中心至冲沟表面的最短距离应大于Re。
Re 1.3 ~ 1.4 W n 1
2
• ③ 对于山后深沟或山间较陡的地形，为保证爆破时 抛掷方向不向山后薄弱地带冲出，药包中心至后冲沟 表面的最短距离应大于Re。
下排药包的夹制作用较大，影响爆破效果。
§6 露天爆破技术
•(7)有必要时在主药包之外应布臵辅助药包 •如：单排药包布臵在山脊地形时,当药包破裂半径R与 山脊交点至药包所在水平面的距离h＞7m时,为避免在 山坡底部留下岩坎, 应在山坡与主药室之间布设辅助 药包,如下图所示。
§7 硐室爆破
• 2.药包布臵方法
• (2)W方向：岩石的运动初速度最大 抛掷最远； • (3)W方向：抛掷形成堆积体, 堆积的分布对称于W的 水平投影。 • 综合以上分析： W方向是岩石破碎、抛掷和堆积的主 导方向，即最小抵抗线W原理。 • 根据W原理：①集中抛掷堆积，应利用或选择凹形地 形,合理布臵药包。
§6 露天爆破技术
• 根据W原理：②地形条件不利，可利用辅助药包及起 爆顺序来控制爆破的抛掷方向。如下左图 • a.采用不同起爆顺序起爆等量药包，在平地实现单侧 抛掷爆破，如下右图。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③ 环境安全所允许的最大爆破规模及单响最大药量； ④ 评估工程影响；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、硐室爆破的设计原则与步骤
（二）、设计步骤: 爆破方案的确定； 2）爆破性质； ① 凡崩落后就可以靠自重爆区境界或形成所要求的爆堆者， 应优先考虑崩塌和抛掷爆破； ② 凡条件允许布置抛掷药包能将部分岩石抛出境界者，应考 虑抛掷爆破方案或一侧抛掷一侧松动爆破的方案； ③ 爆破工程较大或以爆松为目的爆破工程； 3）药室形式； 4）起爆方式；
第三节 硐室爆破
六、药室设计
2. 斜坡地形（一）
a
b
图6-4 斜坡地形药包布置 a-缓坡 b-急坡
图6-5 陡坡上的多排多层药包布置
第三节 硐室爆破 六、药室设计
2. 斜坡地形（二）——抛坍爆破
利用重力作用原理移挖作填 路基的定向抛掷
定向抛掷爆破筑坝
高坡角
低坡角
第三节 硐室爆破 六、药室设计
2. 斜坡地形（三）——边坡保护层
堵塞设计；
起爆网路的设计；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
七、硐室爆破的设计原则与步骤
（一）、导硐设计: 平硐与小井的选择； 平硐与小井的布置原则； （二）、药室设计: 药室形状的选择； 药室的容积的确定； （三）、装药、堵塞与起爆网路的设计: 装药的设计；
堵塞设计；
起爆网路的设计；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
一、硐室爆破的原理
硐室爆破的概念与分类
硐室爆破的特点及适用条件
控制抛掷方向的基本原理 抛体堆积原理
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
一、硐室爆破的原理
硐室爆破的概念与分类
硐室爆破的特点及适用条件
控制抛掷方向的基本原理 抛体堆积原理
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
第三节 硐室爆破
六、药室设计
(二) 基础资料 1．工程任务资料 2．地形与地质资料 一般需要1︰500的爆区地形图； 1︰1000~1︰5000的大区域地形图（包括开挖区最终境 界、环境情况标注等）， 1︰剖面图； 3．环境调查资料 4．试验与检测资料
五、抛体堆积原理
（一）、抛体、坍塌堆积的基本概念: 如图：AOD范围内的岩土爆破后可被抛出爆破漏斗 之外该范围称为抛体；DOC的岩体在爆破和重力的作用 下将产生破碎坍塌，称为坍塌体。
R1 0.0623 Q
R W 1 n2
R 、 W 1 n 2
W ---最小抵抗线；
---岩土的压缩系数；
特点: 1．爆破方量大，施工速度快，经济效益好； 2．灵活方便，适应性强，在交通不便、地形复杂的山区，不 受气候和施工条件的影响； 3．单位炸药消耗量和大块率较高； 4．一次爆破药量较多，安全问题比较复杂 比如：爆破震动作用较强，对边坡及附近建（构）筑物的影响较 大；飞石等危害；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
四、控制抛掷方向的基本原理
（二）多向爆破作用原理: 多自由面山体爆破时，利用药室在各方向上的抗抵线不同， 调整最小抵抗线的大小和方向可以控制爆破的抛掷作用。如图：
多向爆破作用的控制
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
四、控制抛掷方向的基本原理
（二）多向爆破作用原理: （1）若 WA WB ,可实现A、B两侧等距的抛掷；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、施工设计（P93-P95）
（三）、装药、堵塞与起爆网路的设计: 堵塞设计
填塞材料，填塞长度及位置，填塞结构。 绘制装药结构与填塞结构图。
起爆网路的设计
确定起爆方法，起爆药包的制作，起爆网 路的敷设及保护。绘制起爆网路联线示意图。 起爆器材消耗量。
第四章 露天爆破
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
5、硐室爆破的设计内容 硐室爆破设计文件，由说明书和图纸两部分组成。说明书应主要阐述 以下内容： （1）工程概况与环境技术要求。写明工程的目的、任务、规模和技术及安 全要求等，对预计的爆破效果作一般概述。 （2）爆区地形、地貌、地质条件。说明爆区内的自然条件、地形地貌情况、 工程地质及水文地质情况，爆区内的特殊地质构造（滑坡、危坡、断裂、 溶洞等）、可能危及到的建（构）筑物、公共设施及人员等。 （3）设计方案的选择。写明选择爆破方案的原则，对比不同爆破方案的优 缺点及技术经济指标，论证所确定方案的合理性。说明所选择的爆破类型， 药包布置方式，绘制药包布置平面图。 （4）爆破参数选择及药量计算。说明各种爆破参数的选择的依据及药量计 算方法，并列表说明有关数据。 （5）装药、填塞与起爆网路设计。
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、施工设计（P93-P95）
（三）、装药、堵塞与起爆网路的设计: 装药的设计
确定标准抛掷爆破单位炸药消耗量；按装 药量计算分式，计算单个硐室装药量，条型药 包计算每米硐室装药量，待每个硐室长度确定 后，再确定单个硐室装药量，每米药室装药量， 装药结构及位置，起爆药包的位置；
次爆破土石方907.7×104m3
一次装填起爆炸药总量15640吨； ——1971年，攀枝花狮子山铁矿，一次爆破土石方 1140×104m3，装药总量10162吨； ——1992年，珠海炮台山大爆破，一次爆破土石方 1085.2×104m3，装药总量12000吨；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
三、硐室爆破的特点及适应条件
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、硐室爆破的设计原则与步骤
（二）、设计步骤: 设计基础资料的完善；
1）、工程资料；
2）、设计资料； 3）、地形地质条件； 4）、周围环境调查资料；
5）、试验资料；
爆破方案的确定； 1）爆破范围和规模； ① 论证不同规模爆破方案的经济效益；
② 充分考虑现有的机械设备；
根据已批准的方案设计及审批意见，完善爆破方案，调整爆 破参数，准确地确定药包位置，绘制掘进、装药、堵塞、起爆网路 等施工图，计算各项工程量，进行安全验算，制订安全措施。
第三节 硐室爆破 六、药室设计
一、设计原则
1．根据上级机关批准的任务书和必要的基础资料进行。 2．根据工程要求及爆区地形地质条件，在保证爆破效 果的前提下，尽可能做到投资省，进度快，成本低， 合理确定爆破方案。 3．保证爆破方量和破碎质量，底板平整、周边不留岩 坎、爆堆符合要求，以利于铲装运输；力求不超爆、 不欠挖，边坡不受破坏。 4．提出可靠的安全措施，确保施工安全和爆区周围建 （构）筑物和设备等不受损害。 5．大型或特殊爆破的技术方案和主要参数应通过试验 确定。
一、硐室爆破的概念与分类
所谓硐室爆破，是将大量炸药装入专门的硐室或巷道中进行 爆破的方法。由于一次爆破的用药量和爆落石方量较大，通常又 称“大爆破”。 松动爆破 按爆破目的
抛掷爆破
硐室爆破 集中药室 按药室形状 条形药室
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
二、硐室爆破国内案例 ——1956年，甘肃白银露天矿，加强松动和抛掷爆破，一
---装药密度；
---岩石的破坏系数；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
五、抛体堆积原理
（二）、抛体的质心运动规律: 爆破介质抛体的质心运动规律遵循质心运动的基本原理。如 果忽略空气阻力影响，可以认为抛体质心基本上沿 弹道运行。
v gs sin 2 (1 t an H ) S
第四章 露天爆破
（2）若 WA WB ,可实现A向抛掷、B向加强松动时；
WA 3
f ( nB ) WB f (n A )
f (nA ) :加强爆破作用指数； f (nB ) :加强爆破作用指数；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
四、控制抛掷方向的基本原理
（二）多向爆破作用原理: （3）若 WA WB ,可实现A向抛掷、B向松动爆破时；
注意：除非是利用硐室爆破将滑坡体炸除，一般 不要在滑坡体内或滑坡体附近进行硐室爆破
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
四、控制抛掷方向的基本原理
（一）最小抵抗线原理: 最小抵抗线取得合理与否，直接关系到各项爆破指标。事实 上最小抵抗线是爆破时岩石阻力最小的方向，在这个方向上岩石 运动速度最高，爆破作用也最集中。因而最小抵抗线是爆破作用 的主导方向，也是抛掷作用的主导方向。这个方向也是介质首先 隆起 。 它不仅决定着介质的抛掷方向，而且对爆破飞石，介质的破 碎程度也一定的影响。
三、硐室爆破的特点及适应条件
适应条件: 1 ．周围环境许可，石方工程量较大，工期紧迫； 2 ．山势较陡，可以利用地形和重力作用，进行抛坍爆破； 3 ．在峡谷、河床两侧有较陡山地可取得大量土石方时，定向抛 掷硐室爆破修筑堤坝。 4 ．在工程建设初期，如果地形有利而又有足够的土石方量时， 可采用硐室爆破剥离岩土和平整场地，为深孔台阶爆破形成工作 平台。
第三节 硐室爆破 六、药室设计
二、爆破方案选择 (一) 爆破规模
圈定爆区范围，确定爆破规模和单响最大药量。
(二)
爆破类型
根据对爆破块度、抛掷堆积形态、飞石控制等要求，结合爆区地形、 地质条件，合理选择爆破类型。 在选择爆破类型时，应估计大块产出率，结合挖装设备的能力，综合 比较各种爆破类型的挖装工效及经济效益指标。 (三) 药包形式
第三节 硐室爆破
4、硐室爆破的设计原则与步骤
（一）、设计原则: 硐室爆破设计应根据有关部门批准的任务书和必要的基础 资料进行编制； 硐室爆破设计要根据要救及爆区地质地形条件，确定合理 的爆破范围和方案； 贯彻安全生产方针； 尽可能采用先进的科学技术，合理地选择爆破参数，以达 到良好的爆破效果； 爆破应符合挖掘工艺技术要求，以达到设计的效果。 在保证爆破效果的前提下，尽量方便施工； 对大型特殊的爆破工程，其技术方案和主要参数，应通过 试验确定。
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、硐室爆破的设计原则与步骤
（二）、设计步骤: 爆破方案的确定； 2）爆破性质； ① 凡崩落后就可以靠自重爆区境界或形成所要求的爆堆者， 应优先考虑崩塌和抛掷爆破； ② 凡条件允许布置抛掷药包能将部分岩石抛出境界者，应考 虑抛掷爆破方案或一侧抛掷一侧松动爆破的方案； ③ 爆破工程较大或以爆松为目的爆破工程； 3）药室形式； 4）起爆方式；
第三节 硐室爆破
六、药室设计
2. 斜坡地形（一）
a
b
图6-4 斜坡地形药包布置 a-缓坡 b-急坡
图6-5 陡坡上的多排多层药包布置
第三节 硐室爆破 六、药室设计
2. 斜坡地形（二）——抛坍爆破
利用重力作用原理移挖作填 路基的定向抛掷
定向抛掷爆破筑坝
高坡角
低坡角
第三节 硐室爆破 六、药室设计
2. 斜坡地形（三）——边坡保护层
堵塞设计；
起爆网路的设计；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
七、硐室爆破的设计原则与步骤
（一）、导硐设计: 平硐与小井的选择； 平硐与小井的布置原则； （二）、药室设计: 药室形状的选择； 药室的容积的确定； （三）、装药、堵塞与起爆网路的设计: 装药的设计；
堵塞设计；
起爆网路的设计；
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一、硐室爆破的原理
硐室爆破的概念与分类
硐室爆破的特点及适用条件
控制抛掷方向的基本原理 抛体堆积原理
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
一、硐室爆破的原理
硐室爆破的概念与分类
硐室爆破的特点及适用条件
控制抛掷方向的基本原理 抛体堆积原理
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
第三节 硐室爆破
六、药室设计
(二) 基础资料 1．工程任务资料 2．地形与地质资料 一般需要1︰500的爆区地形图； 1︰1000~1︰5000的大区域地形图（包括开挖区最终境 界、环境情况标注等）， 1︰剖面图； 3．环境调查资料 4．试验与检测资料
五、抛体堆积原理
（一）、抛体、坍塌堆积的基本概念: 如图：AOD范围内的岩土爆破后可被抛出爆破漏斗 之外该范围称为抛体；DOC的岩体在爆破和重力的作用 下将产生破碎坍塌，称为坍塌体。
R1 0.0623 Q
R W 1 n2
R 、 W 1 n 2
W ---最小抵抗线；
---岩土的压缩系数；
特点: 1．爆破方量大，施工速度快，经济效益好； 2．灵活方便，适应性强，在交通不便、地形复杂的山区，不 受气候和施工条件的影响； 3．单位炸药消耗量和大块率较高； 4．一次爆破药量较多，安全问题比较复杂 比如：爆破震动作用较强，对边坡及附近建（构）筑物的影响较 大；飞石等危害；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
四、控制抛掷方向的基本原理
（二）多向爆破作用原理: 多自由面山体爆破时，利用药室在各方向上的抗抵线不同， 调整最小抵抗线的大小和方向可以控制爆破的抛掷作用。如图：
多向爆破作用的控制
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四、控制抛掷方向的基本原理
（二）多向爆破作用原理: （1）若 WA WB ,可实现A、B两侧等距的抛掷；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、施工设计（P93-P95）
（三）、装药、堵塞与起爆网路的设计: 堵塞设计
填塞材料，填塞长度及位置，填塞结构。 绘制装药结构与填塞结构图。
起爆网路的设计
确定起爆方法，起爆药包的制作，起爆网 路的敷设及保护。绘制起爆网路联线示意图。 起爆器材消耗量。
第四章 露天爆破
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
5、硐室爆破的设计内容 硐室爆破设计文件，由说明书和图纸两部分组成。说明书应主要阐述 以下内容： （1）工程概况与环境技术要求。写明工程的目的、任务、规模和技术及安 全要求等，对预计的爆破效果作一般概述。 （2）爆区地形、地貌、地质条件。说明爆区内的自然条件、地形地貌情况、 工程地质及水文地质情况，爆区内的特殊地质构造（滑坡、危坡、断裂、 溶洞等）、可能危及到的建（构）筑物、公共设施及人员等。 （3）设计方案的选择。写明选择爆破方案的原则，对比不同爆破方案的优 缺点及技术经济指标，论证所确定方案的合理性。说明所选择的爆破类型， 药包布置方式，绘制药包布置平面图。 （4）爆破参数选择及药量计算。说明各种爆破参数的选择的依据及药量计 算方法，并列表说明有关数据。 （5）装药、填塞与起爆网路设计。
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、施工设计（P93-P95）
（三）、装药、堵塞与起爆网路的设计: 装药的设计
确定标准抛掷爆破单位炸药消耗量；按装 药量计算分式，计算单个硐室装药量，条型药 包计算每米硐室装药量，待每个硐室长度确定 后，再确定单个硐室装药量，每米药室装药量， 装药结构及位置，起爆药包的位置；
次爆破土石方907.7×104m3
一次装填起爆炸药总量15640吨； ——1971年，攀枝花狮子山铁矿，一次爆破土石方 1140×104m3，装药总量10162吨； ——1992年，珠海炮台山大爆破，一次爆破土石方 1085.2×104m3，装药总量12000吨；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
三、硐室爆破的特点及适应条件
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
4、硐室爆破的设计原则与步骤
（二）、设计步骤: 设计基础资料的完善；
1）、工程资料；
2）、设计资料； 3）、地形地质条件； 4）、周围环境调查资料；
5）、试验资料；
爆破方案的确定； 1）爆破范围和规模； ① 论证不同规模爆破方案的经济效益；
② 充分考虑现有的机械设备；
根据已批准的方案设计及审批意见，完善爆破方案，调整爆 破参数，准确地确定药包位置，绘制掘进、装药、堵塞、起爆网路 等施工图，计算各项工程量，进行安全验算，制订安全措施。
第三节 硐室爆破 六、药室设计
一、设计原则
1．根据上级机关批准的任务书和必要的基础资料进行。 2．根据工程要求及爆区地形地质条件，在保证爆破效 果的前提下，尽可能做到投资省，进度快，成本低， 合理确定爆破方案。 3．保证爆破方量和破碎质量，底板平整、周边不留岩 坎、爆堆符合要求，以利于铲装运输；力求不超爆、 不欠挖，边坡不受破坏。 4．提出可靠的安全措施，确保施工安全和爆区周围建 （构）筑物和设备等不受损害。 5．大型或特殊爆破的技术方案和主要参数应通过试验 确定。
一、硐室爆破的概念与分类
所谓硐室爆破，是将大量炸药装入专门的硐室或巷道中进行 爆破的方法。由于一次爆破的用药量和爆落石方量较大，通常又 称“大爆破”。 松动爆破 按爆破目的
抛掷爆破
硐室爆破 集中药室 按药室形状 条形药室
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
二、硐室爆破国内案例 ——1956年，甘肃白银露天矿，加强松动和抛掷爆破，一
---装药密度；
---岩石的破坏系数；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
五、抛体堆积原理
（二）、抛体的质心运动规律: 爆破介质抛体的质心运动规律遵循质心运动的基本原理。如 果忽略空气阻力影响，可以认为抛体质心基本上沿 弹道运行。
v gs sin 2 (1 t an H ) S
第四章 露天爆破
（2）若 WA WB ,可实现A向抛掷、B向加强松动时；
WA 3
f ( nB ) WB f (n A )
f (nA ) :加强爆破作用指数； f (nB ) :加强爆破作用指数；
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
四、控制抛掷方向的基本原理
（二）多向爆破作用原理: （3）若 WA WB ,可实现A向抛掷、B向松动爆破时；
注意：除非是利用硐室爆破将滑坡体炸除，一般 不要在滑坡体内或滑坡体附近进行硐室爆破
第四章 露天爆破
第三节 硐室爆破
四、控制抛掷方向的基本原理
（一）最小抵抗线原理: 最小抵抗线取得合理与否，直接关系到各项爆破指标。事实 上最小抵抗线是爆破时岩石阻力最小的方向，在这个方向上岩石 运动速度最高，爆破作用也最集中。因而最小抵抗线是爆破作用 的主导方向，也是抛掷作用的主导方向。这个方向也是介质首先 隆起 。 它不仅决定着介质的抛掷方向，而且对爆破飞石，介质的破 碎程度也一定的影响。
三、硐室爆破的特点及适应条件
适应条件: 1 ．周围环境许可，石方工程量较大，工期紧迫； 2 ．山势较陡，可以利用地形和重力作用，进行抛坍爆破； 3 ．在峡谷、河床两侧有较陡山地可取得大量土石方时，定向抛 掷硐室爆破修筑堤坝。 4 ．在工程建设初期，如果地形有利而又有足够的土石方量时， 可采用硐室爆破剥离岩土和平整场地，为深孔台阶爆破形成工作 平台。
第三节 硐室爆破 六、药室设计
二、爆破方案选择 (一) 爆破规模
圈定爆区范围，确定爆破规模和单响最大药量。
(二)
爆破类型
根据对爆破块度、抛掷堆积形态、飞石控制等要求，结合爆区地形、 地质条件，合理选择爆破类型。 在选择爆破类型时，应估计大块产出率，结合挖装设备的能力，综合 比较各种爆破类型的挖装工效及经济效益指标。 (三) 药包形式
第三节 硐室爆破
4、硐室爆破的设计原则与步骤
（一）、设计原则: 硐室爆破设计应根据有关部门批准的任务书和必要的基础 资料进行编制； 硐室爆破设计要根据要救及爆区地质地形条件，确定合理 的爆破范围和方案； 贯彻安全生产方针； 尽可能采用先进的科学技术，合理地选择爆破参数，以达 到良好的爆破效果； 爆破应符合挖掘工艺技术要求，以达到设计的效果。 在保证爆破效果的前提下，尽量方便施工； 对大型特殊的爆破工程，其技术方案和主要参数，应通过 试验确定。