爆破基本原理

A爆破技术员应知应会的基本原理

一、岩石炸药单耗确定原理和方法

1岩石炸药单耗确定之经验法

2岩石炸药单耗确定之类比法

爆破各种岩石的单位炸药消耗量K值表

3、岩石炸药单耗确定之爆破漏斗试验法

最小抵抗线原理：药包爆炸时，爆破作用首先沿着阻力最小的地方，使岩（土）产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去，这就是作为爆破理论基础的“最小抵抗线原理”。

药包在有限介质内爆破后，在临空一面的表面上会出现一个爆破坑，一部分炸碎的土石被抛至坑外，一部分仍落在坑底。由于爆破坑形状似漏斗，称为爆破漏斗。若在倾斜边界条件下，则会形成卧置的椭圆锥体如图2.6.14

当地面坡度等于零时，爆破漏斗成为倒置的圆锥体（图2.6.15）。mDl称为可见的爆破漏斗，其体积V mDl与爆破漏斗V mOl之比的百分数E0，称为平坦地形的抛掷率；r0（漏斗口半径）与W（最小抵抗线）的比值n称为平地爆破作用指数。

当r0=W时，n=1，称为标准抛掷爆破。在水平边界条件下，其抛掷率E=27%。标准抛掷漏斗的顶部夹角为直角。

当r0>W，则n>1，称为加强抛掷爆破。抛掷率>27%。

漏斗顶部夹角大于90°。

当r0

实践证明，当n<0．75时，不能形成显著的漏斗，不发生抛掷现象，岩石只能发生松动和隆起。通常将n=0．75时称为标准松动爆破，n<0．75称为减弱松动爆破。

装药量是工程爆破中一个最重要的参量。装药量确定得正确与否直接关系列爆破效果和经济效益。尽管这个参量是如此重要，但是由于岩石性质和爆破条件的多变性，炸药爆轰反应和岩石破碎过程的复杂性，因此一直到现在尚没有一个比较精确的理论计算公式。长期以来人们一直沿用着在生产实践中积累的经验而建立起来的经验公式。常用的经验公式是体积公式，它的原理是装药量的大小与岩石对爆破作用力的抵抗程度成正比。这种抵抗力主要是重力作用。根据这个原理，可以认为，岩石对药包爆破作用的抵抗是重力抵抗

作用，实际上就是被爆破的那部分岩石的体积，即装药量的大小应与被爆破的岩石体积成正比。此即所谓体积公式的计算原理。这个公式在工程爆破中应用得比较广泛，体积公式的形式为：

Q=q ·V (6-27)

式中Q ——装药量，kg ；

q ——单位体积岩石的炸药消耗量，kg/m 3；

V ——被爆破的岩石体积，m 3。

（1）、集中药包的计算

集中药包的计算原理仍然是利用体积公式的计算原理，首先从计算能形成标准抛掷漏斗的装药量出发，根据几何相似原理来计算在形成非标准抛掷漏斗的情况下的装药量。

按照标准抛掷爆破，它的装药量可按照下式来计算：

Q 标=q 标·V (6-28)

式中Q 标——形成标准抛掷漏斗的装药量，kg ；

q 标——形成标准抛掷漏斗的单位体积岩石的炸药

消耗量，kg/m 3；

V ——标准抛掷漏斗的体积，m 3。其大小是：

W V 23

1γπ•= γ——爆破漏斗底圆半径，m ；

W ——最小抵抗线，m 。

对标准抛掷爆破漏斗来说，γ=W

所以，323

W W W V ≅••=π (6-29) 将(6-29)式代入(6-28)式中，得

Q 标=q 标·W 3 (6-30)

根据相似原理，在某一特定的均质岩石中，采用性质和形状相同的炸药包进行爆破漏斗试验时，欲获得大小和形状都相似的爆破漏斗(图6-25)，那么装药量和爆破漏斗尺寸间存在下面的关系：

3/1121212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==Q Q r r W W (6-31)

试验还证明，在岩石性质、炸药品种和药包埋置深度均相同的情况下，改变装药量Q 的大小即可获得爆破作用指数不同的爆破漏斗。此外，单位体积炸药消耗量随着爆破作用指数的不同而变化。因此，装药量可视为爆破作用指数n 的函数。故各种不同爆破作用的装药量的计算通式可用下式来表示：

3)(W q n f Q •=标 (6-32)

式中)(n f ——爆破作用指数函数。

对于标准抛掷爆破)(n f =1.0；加强抛掷爆破)(n f ＞1；减弱抛掷爆破)(n f ＜1。

关于)(n f 的计算方法，各个研究者提出了不同的计算公

式，而应用比较广泛的是前苏联学者鲍列斯阔夫提出的计算公式，该式为：

36.04.0)(n n f += (6-33)

故抛掷爆破的装药量的计算式为：

333)6.04.0()(W q n W q n f Q ••+=•=标标抛 (6-34)

上式用来计算加强抛掷爆破的装药量是比较合适的。根据我国工程爆破的实践证明，当最小抵抗线大于25m 时，用此式计算出来的装药量偏小，应按下式进行修正。

25)6.04.0(33W W q n Q •••+=标抛 (6-35) 对于松动爆破，3

1~21)(=n f 故松动爆破的装药量为：

33)5.0`~33.0()(W q W q n f Q •=•=标标抛 (6-36)

上述各式中的q 标值，应考虑各方面的因素来慎重确定，一般可查国家定额或设计手册，也可参考类似的工程爆破的经验数据。最好在要爆破的岩石中进行标准抛掷爆破的漏斗试验，以取得可靠的数据。

B 爆后检查

4.13.1 爆后检查等待时间

4.13.1.1 露天浅孔爆破，爆后应超过5min ，方准许检查人员进人爆破作业地点;如不能确认有无盲炮，应经15 min 后才能进入爆区检查。

4.13.1.2露天深孔及药壶蛇穴爆破，爆后应超过15 mm，方准检查人员进人爆区。

4.13.1.3露天爆破经检查确认爆破点安全后，经当班爆破班长同意，方准许作业人员进人爆区。

4.13.1.4地下矿山和大型地下开挖工程爆破后，经通风吹散炮烟、检查确认井下空气合格后、等待时间超过15 min，方准许作业人员进人爆破作业地点。

4.13.1.5 拆除爆破爆后应等待倒塌建(构)筑物和保

留建筑物稳定之后，方准许检查人员进人现场检查。

4.13.1.6 硐室爆破、水下深孔爆破及本标准未规定的其他爆破作业，爆后的等待时间，由设计确定。

4.13.2 爆后检查内容

4.13.2.1 一般岩土爆破应检查的内容有：

——确认有无盲炮；

——露天爆破爆堆是否稳定，有无危坡、危石；

——地下爆破有无冒顶、危岩，支撑是否破坏，炮烟是否排除。

4.13.2.2 硐室爆破、拆除爆破及其他有特殊要求的爆破作业，爆后检查应按第5章中的有关规定执行。

4.13.3 处理

4.13.3.1 检查人员发现盲炮及其他险情，应及时上报或处理;处理前应在现场设立危险标志，并采取相应的安全措施，无关人员不应接近。

4.13.3.2发现残余爆破器材应收集上缴，集中销毁。

4.14 盲炮处理

4.14.1 一般规定

4.14.1.1 处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮时无关人员不准许进人警戒区。

4.14.1.2应派有经验的爆破员处理盲炮，确室爆破的盲炮处理应由爆破工程技术人员提出方案并经单位主要负

责人批准

4.14.1.3 电力起爆发生盲炮时，应立即切断电源，及时将盲炮电路短路。