洞室爆破详解
洞室爆破
!!东北水利水电!""!年第#期$第!%卷总!%%期&’文章编号(%""!)"*!+$!""!&"#)""!!)"!’收稿日期(!""%)%!)",’作者简介(宋维圣（%-*.—），男，辽宁省庄河市，工程师，现从事水文地质与工程地质工作。
宋维圣，吴耀权（辽宁水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳%%"""*）’摘要(在地形陡峻、山势较高由山上向下逐层削坡扒皮虽然是一般比较常见的做法，但由于山高、坡陡、路险施工艰难、工期长效率低是影响工程进展的难题。
金哨交通洞洞脸削坡为了提高工程效率、加快工程进度改变长期以来的习惯做法，采用洞室爆破设计，一次削坡到位收到良好的效果。
’关键词(洞脸削坡；洞室爆破；高陡坡；工程效果’中图分类号(/01+!’文献标识码(2辽宁桓仁金哨水利枢纽工程交通洞，洞型为城门型，底宽-3,"4，洞脸削坡石方明挖1-1"4#，该区山高坡陡，山顶与河水面相对高差为!%.4，进口段坡比%5"3.6%5"3+*。
山坡植被好，森林覆盖率高，坡面覆盖层薄，在大约*176**7坡角的坡面上削坡难度大，工作效率低，无论人工和机械施工都很艰难，而且不安全。
鉴于上述特殊条件的存在我们从由上往下打钻爆破削坡，改为由下往上凿洞；在洞室中装药爆破，使削坡一次成型，爆后进行适当修正即可达到欲想效果。
%工程地质环境%3%地形条件洞脸岩坡陡，稳定性好但洞身左侧邻沟洞线应为傍山偏压洞，洞傍边沟深覆盖层厚，沟中覆盖物以碎石土为主，中间也夹大石块，沟里堆积物被水流冲出后对洞口威胁大，还会有堵塞洞口的危险。
洞脸岩层厚，坡陡一般都在*17以上，岩层上土层薄，岩体完整性差，风化浅但节理裂隙发育，产状多与洞线正交或高角度的斜交。
洞室爆破详解
2020/12/8
16
1．正常松动爆破 在解理裂隙发育、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。
2020/12/8
2020/12/8
26
WW
W1
W2
W3
（a）单层单排双侧作用药包
（b）单层多排药包主药包双侧作用辅助药包单侧作用
W1
W2
（C）单层双排单侧作用药包
2020/12/8
Wp Ws
Wp Ws
（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 27
2．斜坡地形的药包布置 当地形平缓、爆破高度较小，最小抵抗线与药包埋置深度之比=0.6～0.8时，可布置单层单排或多排的 单侧作用药包。如图7-2a、b所示。当地形陡，＜０.6时，可布置单排多层药包，如图7-2ｃ所示。
2020/12/8
19
凡条件允许布置抛掷药包，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。
2020/12/8
20
４．扬弃爆破 在平坦地面或坡度小于30°的地形条件下，将开挖的沟渠、路堑、河道等各种沟槽及基坑内的挖方 部分或大部分扬弃到设计开挖范围以外，基本形成工程雏形的爆破方法，称为扬弃爆破。
2020/12/8
36
为了保证爆破土岩沿方向抛出，并获得最大的抛掷距离，一般主药包的埋置深度和最小抵抗线之间
应满足
，且最小抵抗线与水平面的夹角以45°为宜。辅助药包一般提前于主药包1～2s爆破，
洞室爆破
1．正常松动爆破
在解理裂隙发育、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．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
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
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
沟槽及基坑内的挖方部分或大部分扬弃到
设计开挖范围以外，基本形成工程雏形的
爆破方法，称为扬弃爆破。
扬弃爆破需要利用炸药能量将岩石向上
抬起并扬弃出去，故其单位耗药量高，爆
破作用指数大，扬弃爆破的抛掷率一般在 80％左右。在平坦地面，当爆破作用指数 时，抛掷率为83％，单位耗药量在1.4～ 2.2 kg/m3之间。
一、硐室爆破的特点
地下洞室爆破安全要求
地下洞室爆破安全要求1. 引言地下洞室爆破是一种常见的开采方法，它可以快速、高效地开采出大量矿石或者地下资源。
但是在进行爆破作业时，存在着很多的安全风险。
因此，在进行地下洞室爆破作业之前，需要对其进行全面的安全评估，并根据评估结果采取相应的安全措施，以保证作业的顺利进行和工人的安全。
2. 地下洞室爆破的定义地下洞室爆破是一种通过炸药等外力，将地下岩石炸成云雾状，来进行开采或者矿产提取的一种技术。
其作用是将矿脉或者矿床露出来，然后进行采掘或者提取。
3. 地下洞室爆破安全要求在进行地下洞室爆破作业时，需要严格遵守以下安全要求：3.1. 炸药储存和保管安全炸药是地下洞室爆破作业中最危险的物品之一，因此，储存和保管炸药的安全是非常重要的。
炸药的储存和保管应该符合国家标准，并且要遵守相关法律法规，严格控制炸药的存放数量和地点，对存放的炸药进行分类和标识。
3.2. 炸药的安全装药和布药在装药和布药时，要根据炸药的性质和要求对其进行分类和选择，根据不同的作业环境和矿物条件，确定炸药的装药和布药方式。
装药和布药时，应该严格遵照规章制度操作，不能随意改变或者抛弃已经确定的方案。
3.3. 爆破安全防护和控制在进行地下洞室爆破作业时，要建立相应的爆破安全防护机制和控制规程，确保人员和设备的安全。
工区和机区等爆炸险区域，应有专人负责警戒，禁止人员和设备进入。
3.4. 爆破后安全检查和保养在进行地下洞室爆破作业后，要及时对其进行安全检查和保养，防止因工作不细致或者不合规范而引发安全事故。
同时，应制定消除震动和噪声的措施，减少对工人和环境的影响。
4. 结论地下洞室爆破是一种高危的作业，需要采取全面、系统的安全防范措施，确保作业的顺利进行和工人的安全。
在进行地下洞室爆破作业之前，应对其进行全面的安全评估，并根据评估结果采取相应的安全措施，以保证作业的安全。
工程施工爆破分类
工程施工爆破分类及应用随着我国基础设施建设的快速发展，工程施工爆破技术在许多领域得到了广泛应用。
爆破技术在隧道、矿山、道路、桥梁、城市建设等方面发挥着重要作用。
根据爆破对象、目的和应用领域的不同，工程施工爆破可分为以下几类：一、岩石爆破岩石爆破是工程施工中常见的一种爆破方式，主要用于隧道开挖、基坑挖掘、道路拓宽等工程。
岩石爆破按照爆破方法可分为钻孔爆破和洞室爆破两大类。
1. 钻孔爆破：钻孔爆破是利用钻孔机在岩石上钻孔，然后将炸药放入孔中进行爆破的一种方法。
根据钻孔直径和深度不同，钻孔爆破又可分为小直径钻孔爆破和大直径钻孔爆破。
钻孔爆破具有爆破效果好、控制性强、安全性高等优点。
2. 洞室爆破：洞室爆破是在岩石中挖掘洞室，然后放入炸药进行爆破的一种方法。
洞室爆破适用于大型岩石爆破工程，如矿山开采、大型基础工程等。
洞室爆破具有爆破威力大、施工速度快、成本低等优点。
二、混凝土爆破混凝土爆破主要用于拆除建筑物、桥梁等混凝土结构。
根据爆破对象的不同，混凝土爆破可分为实体混凝土爆破和钢筋混凝土爆破。
1. 实体混凝土爆破：实体混凝土爆破是针对混凝土结构本身的爆破，如老旧建筑物拆除、桥梁拓宽等。
实体混凝土爆破方法有钻孔爆破和冲击爆破两种。
2. 钢筋混凝土爆破：钢筋混凝土爆破是针对钢筋混凝土结构进行的爆破，如桥梁、高层建筑的拆除。
钢筋混凝土爆破方法有钻孔爆破、冲击爆破和电磁感应爆破等。
三、土壤爆破土壤爆破主要用于道路填筑、堤坝加固、港口建设等工程。
土壤爆破方法有钻孔爆破和地面爆破两种。
1. 钻孔爆破：钻孔爆破是在土壤中钻孔，然后放入炸药进行爆破的一种方法。
钻孔爆破适用于土壤较硬、含石量较高的地区。
2. 地面爆破：地面爆破是在地面上布置炸药，通过炸药爆炸产生的冲击波对土壤进行破碎的一种方法。
地面爆破适用于土壤较软、含石量较低的地区。
四、其他爆破工程除了上述三种常见的工程施工爆破外，还有其他一些特殊领域的爆破工程，如油气管道爆破、隧道突水突泥治理、地铁隧道爆破等。
洞室爆破详解
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 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。
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。
3．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，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。
（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
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；药室及硐室布置、爆破参数选择与计算；药室、导硐开挖设计； （接下页）
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。
(b） 单 层 双 排 药 包
水利工程中爆破的基本方法
水利工程中爆破的基本方法
岩土介质的爆破破碎是炸药爆轰产生的冲击波的动态作用和爆轰气体准静态作用的联合作用的结果。
（1）钻孔爆破。
钻孔爆破依据钻孔的深度可划分为浅孔爆破、深孔爆破。
5m。
,
位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。
预裂爆破和光面爆破采用不耦合装药结构，其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。
加之孔与孔间彼此的聚能作用，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全部贯通成缝。
峒室爆破方案
附件：替代方案—峒室爆破方案为了加快施工进度，在本工程局部区域可以适当进行一些小型洞室爆破施工，如3、4、5等3个区域，开挖深度较厚，比较适合洞室爆破要求。
1、洞室爆破施工基本原则(1)洞室爆破需有较好的作业面，即先用深孔爆破将＜10m 的部分先行开挖，然后设计洞室。
(2)根据岩石情况，W/H 选择在0.6～0.8。
(3)洞室爆破主洞深控制在40～50m 以内，即每次爆破方1～2排药室，前后排微差起爆。
2、洞室控制爆破设计(1)最小抵抗线W=8～20m(2)药包间距a=(0.9～1.1)×(W 1+W 2)/2，其中W 1、W 2为相邻两个药包的最小抵抗线。
(3)爆破作用指数最小抵抗线W 指向自然坡时取n=0.5，最小抵抗线W 指向前排药包的破裂线时取n=0.55。
(4)标准抛掷爆破的单位用药量K 值在本工程中，对于板岩、石英砂岩取K=1.2～1.5kg/m 3，岩石风化严重时取小值。
K 值要根据导洞开挖时对岩性的观察和分析，以及小规模试验炮的爆破效果进行适当的调整。
(5)装药量计算公式Q=f(n)·f(α)·K·e·W 3式中：K—标准抛掷爆破岩石单位用药量，取K=1.32～1.5kg/m 3；e—炸药换算系数，2#岩石硝铵炸药为1.0，铵油炸药为1.10；W—药包的最小抵抗线(m)f(n)=(0.4+0.6n 3)；n—爆破作用指数；f(α)=0.5+(0.25+4α3×10-6)0.5α—地面坡角的自然坡度(度)。
(6)上破裂半径R′=(1+βn2)1/2×W式中：β—地面自然坡度修正系数，β=1+0.016(0.1α)3α、W的意义同前。
(7)压缩圈半径R1R=0.062(μQ/△)1/31—药包压缩圈半径(m)式中：R1Q—药包的装药量(kg)△—炸药的密度(g/cm3)，铵油炸药△=0.85，2#岩石销铵炸药△=0.9；μ—介质的压缩系数，对于坚硬岩石取μ=10。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
W
W
W W2
W1
(a)单层单排药包
(b）单层双排药包
(c)双层多排药包
图7-1 平坦地面扬弃爆破药包布置
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
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。
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 硐室布置、爆破参数选择与计算；药室、导硐开 挖设计； （接下页）
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几万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。
第七章 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
土 石 方 定 向 抛 掷 爆 破
单击播放窗口控制播放和暂停
凡条件允许布置抛掷药包，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。
４．扬弃爆破
在平坦地面或坡度小于30°的地形条 件下，将开挖的沟渠、路堑、河道等各种
沟槽及基坑内的挖方部分或大部分扬弃到
设计开挖范围以外，基本形成工程雏形的
爆破方法，称为扬弃爆破。
扬弃爆破需要利用炸药能量将岩石向上
抬起并扬弃出去，故其单位耗药量高，爆
破作用指数大，扬弃爆破的抛掷率一般在 80％左右。在平坦地面，当爆破作用指数 时，抛掷率为83％，单位耗药量在1.4～ 2.2 kg/m3之间。
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、 药室布置平面图和剖面图、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。
第二节
爆破类型选择与药包布置
二、硐室爆破设计要求及内容
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
1．正常松动爆破
在解理裂隙发育、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．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。
3．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，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。
５．定向抛掷爆破
利用爆炸能量将大量土石方按照指定 方向，抛掷到一定位置并堆积成一定形状 的建筑物的爆破方法，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、硐室爆破药包布置方式
1．平坦地面扬弃爆破的药包布置
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，可布置单排药包、单层多排药包或者两层多 排药包等形式，见图7-1a、b、c。
一、爆破类型选择 硐室爆破按爆破作用可划分为如下形式：
标准松动爆破 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 条形药包 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
按药室形 状划分
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。主要爆破类型的适用条 件如下：
（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。
录像资料由武汉理工大学爆破研究所提供
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药量大于1000ｔ，属于A级； 2.装药量在500～1000ｔ，属于B级； 3.装药量在50～500ｔ，属于C级； 4.装药量小于50ｔ，属于D级。