爆破参数的确定及装药结构
工程爆破第7章
§7.1 掏槽爆破
井巷掘进工作面特点：
自由面少，而且狭窄（我们知道自由面愈多、愈大愈好） 四周岩体对爆破有约束作用（夹制作用） 1、炮眼的分类 炮眼按其位置和作用可分为三种：掏槽眼、辅助眼和周边眼。 2、炮眼的作用 ①掏槽眼：顺前进方向掏出一个凹槽作为第二自由面，以便提
高其它炮眼利用率。 ②辅助眼：扩大和延伸掏槽范围， ③周边眼：按设计断面轮廓切断岩石，形成光滑、平整的壁面。 掏槽眼包括两大类：斜眼掏槽、直眼掏槽
第七章 地下工程爆破
❖ 第一节 掏槽爆破 ❖ 第二节 井巷掘进爆破施工技术 ❖ 第三节 光面爆破 ❖ 第四节 预裂爆破 ❖ 第五节 微差爆破
❖ 学习重点： ❖ 1、工作面炮眼种类与作用 ❖ 2、井巷掘进爆破说明书及图表编制 ❖ 3、光面爆破方法、机理与施工要点 ❖ 4、装药结构及炮孔堵塞 ❖ 5、微差爆破的破岩机理
分为个别炮眼利用率和井巷全断面炮眼利用率 。通常所说的
炮眼利用率是井巷全断面的炮眼利用率，即
每循环的工作面进度
炮眼深度
井巷掘进的较优 为0.85~0.95
二、炮眼布置 1、炮眼爆炸的要求 有较高的炮眼利用率； 先爆炮孔不会破坏后爆炮孔； 应能保证： 爆破块度均匀、大块率少； 爆堆集中、飞散距离小； 爆后断面轮廓符合设计要求。
炮”，过小易“挤死”相邻炮孔。
(a) 缝形掏槽 (b) 桶形掏槽
2222 Nhomakorabea2
1 1
3
3
1
1
11
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2
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2
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3
4
1
3
预裂爆破施工方案
洋山深水港区一期工程小洋山堆场开山填筑工程D2-1区纬三路边坡预裂爆破设计书连云港明达工程爆破公司洋山深水港工程项目部二OO四年十二月十五日目录一、工程概况及爆破施工区段地形地质概述1、工程概况2、地形地质概述二、爆破方案的选取三、施工机具及爆破参数的选择1、施工机具的选择2、爆破参数的选择四、装药结构及爆破网络设计1、装药结构2、堵塞3、爆破网络设计五、质量保证措施六、爆破施工情况七、爆破安全措施八、爆破时间九、附图1、预裂爆破装药结构示意图2、爆破警戒范围与警戒点分布示意图一、工程概况及施工区段地形地质概述1、工程概况D2-1区纬三路边坡设计坡比为1：0.7，坡底最终标高+5.5m，坡顶现标高为+22~+8m，沿坡顶有简易道路与A1、A2区连接，坡顶线至坡底线最宽处约12米。
本施工区段，爆破周边环境相当复杂,在西侧山脚下有施工主干道通过，每天爆破时间段内有大量人员及车辆通过;在南侧约200米处为原小洋山客运码头，来往船只较多，人员及货物装卸频繁；在码头附近海域为1.4KM岸线有大量的施工船机，在施工区的东侧北侧及西北侧200米范围内为密集的施工人员生活居住区，人数众多,且隶属于不同的施工单位，上下班作息时间不一；其中距最近的食为天菜场不足10米，其库房及营业房均为彩板房，并且其内贮有大量的易碎食品等，距中建公司和港工宿舍最近也不足百米，其内施工人员更为密集；边坡顶部离最近的施工住房仅不足20米；各生活区内有不少需要保护的物品,如发电机组、彩板屋顶、塑料贮水罐、电视天线等等。
2、地形地质概述施工区段地形较为平缓，中间最高，两侧较低。
表层覆盖的较厚建筑垃圾已清理。
岩石为钾质花岗岩，呈中等至弱风化，f为8~14，岩石可爆性较好。
二、爆破方案的选取根据以上实际情况，为了确保此处边坡的施工质量和稳定性，拟采用预裂爆破对此边坡进行处理，边坡以前主爆孔采用加强松动爆破，主爆孔和预裂孔之间设缓冲孔。
对于东半部分+10m以下部分采用浅孔预裂爆破方式进行。
初中高爆破工程技术人员考试爆破设计相关参数计算方法
一、装药密度（克每立方厘米）：2号岩石乳化0.95-1.3、粉状乳化0.85-1.05、1号粉状铵油0.9-1.0、多孔粒状铵油0.8-0.9、岩石改性铵油0.9-1.1、岩石膨化铵油0.8-1.0、重铵油0.85-1.3线装药密度（千克每米）：圆周率*（d的平方）*装药密度/4000二、钻机直径（多孔铵油炸药时取装药密度0.85克每立方厘米）对应的线装药主要有：40mm-1.07千克每米、50-1.67千克每米、65-2.82千克每米、70-3.27千克每米、76-3.85千克每米、90-5.41千克每米、100-6.67千克每米、110-8.07千克每米、120-9.6千克每米三、常用药卷（2号岩石乳化炸药）型号：1、直径32mm 长度20cm药量150g；2、直径35mm长度20cm药量200g四、各个爆破单耗（千克每立方米）：光面线装药密度0.15-0.2、预裂线装药密度为0.25-0.4、台阶（深）0.4-0.6、台阶（浅）0.5-1.2、基坑0.3-0.35、沟槽一般取0.5、井巷掘进1.2-2.4（一般取1）、隧道同井巷一般取1左右、拆除砖混1-1.5、拆除混凝土1.5-2、混泥土基础一般取1、桩井2-3、立井2-4、水下钻孔（0.45+（0.05-0.15）H）五、台阶（深孔）爆破：H台阶高度已知，钻机直径D 一般取H/100，底盘抵抗线W=KD其中K取（30-40），超深h=（8-12）D,孔距a=mW其中m取（1-1.25），排距b=（0.6-1.0）W，若三角形布孔则b=asin60，孔深L=（H+h）/sin，堵塞长度L2=（20-30）D，单耗q（0.4-0.6）一般取0.5左右，q1线装药密度根据公式核算具体见第一项，根据线装药算出单孔装药量与根据单耗算出的单孔装药量（Q=qHaW）对比，调整a或者b或者q单耗，从而保持结果一致。
安全校核：v=K(立方根Q/R)括号开a次方，其中K系数（50-350）一般取150，a系数（1.3-2）一般取1.5，v一般民用建筑屋为1.5-3cm/s。
爆破设计方案
爆破设计方案（一）、基础土石方：（1）设计原则及方案选择：采用多段毫秒微差挤压爆破方法，严格控制单段最大装药量减小爆破振动、飞石等爆破公害，确保爆破施工安全，提高爆破效率。
（2）爆破参数选择及用药量计算：1）、布孔方法和布孔直径1、炮孔布置方法：采取多排炮孔交错排列，炮孔呈梅花型布置；2、炮孔直径d=38~42mm。
2）、爆破器材选择：1、炸药选择：选用2＃岩石销胺炸药和2＃岩石石乳化炸药。
2、雷管选择：微差毫秒电雷管和非电导爆管雷管。
3、起爆电源：电容式起爆器。
4、检测仪表：专用爆破电桥。
3）、炸药单耗选择：按以往经验及地质报告，取土石方爆破Q ＝0.3（kg/m3），实际用药量等试爆后最后确定。
4）、孔网参数：不同的开挖深度的爆破参数如下表：爆破主要孔网参数表(二)、桥桩爆破设计：（1）设计原则及方案选择：采用控制爆破方法，严格控制爆破振动、飞石等爆破公害，确保爆破施工安全，并且保护孔壁不受损坏，提高爆破效率。
（2）爆破参数选择与药量计算，1）、炮孔直径与布孔形式：1、炮孔直径d=38~42mm2、布孔形式：人工挖孔桩石方爆破：采用中间圆锥形掏槽，炮孔排列成矩形，同排炮孔之间呈圆环形布孔。
2）、爆破器材选择：1、炸药选择：选用2＃岩石销胺炸药和2＃岩石乳化炸药。
2、雷管选择：非电导爆管雷管和微差毫秒电雷管。
3、起爆电源：电容式起爆器。
4、检测仪表：专用爆破电桥。
3）、炸药单耗选择：根据以往的经验，取孔桩q1=2.5~3.0 kg/m3，靠近地表石方爆破q2=0.5KG/m3~0.8 KG/m3，实际采用的单耗值须经试爆后确定。
4）、孔网参数及装药量计算表：孔网参数、单孔装药量的取值在安全核算和试爆后确定。
（三）、装填及起爆网路设计：1）、装药设计：采用连续装药。
2）、堵塞设计：1、堵塞材料：当炮孔内有水时可用砂子堵塞，无水时采用稍湿含细砂粘土2、充填要求达到分层捣固密实，并应注意保护好导爆管和连接脚线不受损。
光面和预裂爆破参数的合理选择
浅析光面和预裂爆破参数的合理选择摘要：浅析光面爆破发展应用情况、爆破参数的合理选择，以及光面和预裂爆破的质量保障措施。
关键词：巷道；光面；预裂；爆破；控制中图分类号：x752 文献标识码：a 文章编号：煤矿巷道掘进使用的光面爆破应用技术，是五十年代从国外兴起的，六十年代初期在国内得到了全面的推广应用。
多年的实践，光面爆破在巷道挖掘上起到了很大的作用，取得了显著的经济效益和综合效益。
而预裂爆破则是由光面爆破演变而来的，它是光面爆破的其中一种，也有的称作预裂光面爆破。
两者的主要差别在于：光面爆破的主爆破炮眼先于控制开挖轮廓面的光面炮眼起爆，而预裂爆破的主爆破炮眼在控制开挖轮廓面的预裂炮眼之后起爆。
光面、预裂爆破的应用，都是岩石工程爆破掘进和开挖史上的一次重大变革。
光面预裂爆破的效果，主要取决于工程中爆破参数选择和爆破控制技术。
因此，合理选择爆破参数，对于完成预期的爆破质量至关重要。
一、合理选择爆破参数煤矿巷道掘进爆破参数的选择，直接影响着爆破的质量和效果，它是光面、预裂爆破工程设计的重要内容。
我们应该利用一切有利于提高光面爆破质量的因素，努力提高爆破质量。
对于光面及预裂爆破参数的设计计算，有公式计算法、直接试验法、经验类比法和模型试验法等。
现结合有关资料和实践经验，给出爆破参数的一些计算公式及其参考值。
1）炮眼直径。
炮眼直径（db）的确定，直接关系到施工的效率和成本，应综合考虑岩石特性、现场机械设备及工程具体情况要求选择。
一般主要依据爆破的现场和钻工机具确定。
在小断面巷道实施光面预裂爆破时，孔径宜选35～45 mm。
2）炮眼间距。
光面、预裂爆破的实质是使炮眼之间产生贯通裂隙，以形成平整的断裂面。
因此，炮眼间距（a）对形成贯通裂隙有着非常重要的作用，它的大小主要取决于炸药的性质、不耦合系数和岩石的物理力学性质。
①对光面爆破有：a = 2ri+(pi/st)db，式中:ri=(bpb/st)arb,为每个炮眼产生的裂缝长度，st为岩石的抗拉强度，db为炮眼直径，pi为爆生气体充满炮眼时的静压，pb为孔壁压力，b为切向应力与径向应力比例系数，b=μ/(1-μ),μ—波松比。
大坝填筑料爆破试验爆破参数(仅供参考).
普定红坪水库坝体填筑料生产性爆破试验爆破参数（仅供参考）贵州山川秀建设工程有限公司定县红坪水库工程建设项目部一标项目部坝体填筑料生产性爆破参数一、工程概况1.1 工程概述红坪水库工程位于普定县北部的坪上镇七村境内，水库位置属于长江流域乌江水系三岔河左岸支流石臼河上，距普定县城约20km红坪水库主要任务是村镇供水和灌溉水等功能为一体的综合性水库工程。
工程由水库枢纽工程、输水工程两部分组成。
挡水大坝为砼面板堆石坝，由主、副坝组成，主坝最大坝高41.50m,副坝最大坝高39.50m,总库容197.80m3。
水库为小（I ）型水库，工程等别为IV 等工程。
永久性主要建筑物大坝、溢洪道、放空兼取水管隧洞（由前期导流洞改造）等为4 级建筑物；临时性水工建筑物为5 级建筑物。
大坝坝体主要填筑工程量：垫层（特殊垫层）料：35300m3, 过渡料：35000m，主（次）堆石料：250600m。
1.2 大坝坝体填筑料料源规划砼面板堆石坝坝顶高程1325.50m,河床址板建基面高程1284.0m,最大坝高41.5m，坝顶长258.005m （其中主坝121.29m, 副坝136.715m坝顶宽6m,大坝上下游坡比均为1: 1.4。
料源整体规划为：料场位于大寨村与上黄土坡村之间，距坝平距0.8~1.0km，运距1.5km。
有乡村公路通过，交通方便，运距近，采运条件较好。
本工程大坝填筑料均来源于大寨料场,该料场储量约110万m3,可利用料为约100万m （开采比按1：0.5计算）。
二、试验实施概况2.1 试验计划时间普定红坪水库工程爆破试验从2016年4月27日开始至5月2日结束，历时7 天，主(次)堆石料试验1 次，过渡料试验1 次。
2.2 爆破试验工作内容2.2.1 爆破试验目的为堆石料开采提供能满足级配要求的深孔微差挤压钻孔爆破参数；为过渡料开采提供能满足级配要求的深孔微差挤压钻孔爆破参数；(1) 合理的深孔爆破孔网参数及单孔耗药量的确定。
爆破工程复习资料
爆破工程复习资料1、炸药爆炸必须具备哪三个基本要素？为什么？答:（1）放热性。
原因:炸药爆炸化学反应放出的大量热量是维持爆炸反应继续进行并加速反应速度的能源，也是对周围介质做功的物质基础.只有这样,爆炸反应才能独立地加速进行.（2）高速性。
原因：快速反应是炸药爆炸过程区别于一般化学反应的最重要标志,爆炸反应的高速性使爆炸过程具有巨大的做功能力和强烈的破坏效应。
（3）生成气体产物。
原因：在爆炸过程中，气体产物是造成高压的原因，也是对周围介质做功的媒介。
2、炸药化学反应有哪些形式？它们之间有何区别？答:（1）热分解（2）燃烧（3)爆炸区别:①化学反应的环境条件不同.炸药在常温下便可发生热分解反应，但反应速度缓慢;炸药在合适的压力和温度下才会燃烧，受环境影响较大；爆炸是炸药反应的最高形式，环境温度升高到爆发点时才会发生.②反应速度不同。
爆炸最大，燃烧次之,热分解最小。
③放出的热量不同。
爆炸最大,燃烧次之，热分解最小。
④产生的压力不同。
爆炸最大，燃烧次之,热分解最小。
热分解和燃烧是靠热传导来传递能量，受环境条件影响.3.答：氧平衡：是指炸药内含氧量与可燃物充分氧化所需氧量之间的关系，用氧平衡值或氧平衡率表示.分类：（1)正氧平衡。
特点:正氧平衡炸药不能充分利用其中的氧量，多余的氧和游离氮化合时会发生吸热反应，从而会降低爆炸反应的发热量，影响装药爆炸威力,而且生成的氮氧化物具有强烈的毒性。
(2）负氧平衡。
特点：负氧平衡炸药因氧量欠缺不能充分利用可燃元素，故爆炸产物中含有有毒的CO气体，甚至出现固体碳,不能放出最大热量.生成产物中含双原子气体较多，能够增加生成气体的数量。
（３）零氧平衡。
特点：氧及可燃元素得到充分利用，在理想反应条件下能放出最大热量，不会生成有毒气体.４、什么是炸药的感度？炸药的感度有哪些种类?答:炸药感度：是指炸药在外界起爆能作用下可否发生爆炸反应以及发生爆炸反应的难易程度。
分类:(２）机械感度（３)爆轰感度（４）冲击波感度（５）静电感度５、影响炸药爆速的因素有哪些?答：①装药直径；②装药密度;③炸药粒度；④装药外壳；⑤起爆冲能；⑥间隙效应。
井巷掘进爆破设计
井巷掘进爆破设计一、 工程概况本井巷工程的巷道设计长 800m ，隧道断面为直墙半圆形，开挖断面底宽 4.0m ，直墙高为2.0m 。
岩性为弱风化花岗岩，裂隙中等发育，岩石坚固性系数 f=14。
掘进爆破工期为 6个月（不含支护）。
二、 方案选择1、 根据本爆破设计要求及施工环境考虑，采用光面爆破法施工。
2、 本施工采用每天 3个班组循环工作，每月工作时间 22天，根据工程量及工期计算取 每班日工作循环进尺 2.1m 。
3、 钻孔采用YTP26型气腿式凿岩机，主要爆破器材选用电雷管及导爆管雷管，采用 岩石乳化炸药①32mm 。
三、 爆破参数选择1、 根据开挖断面面积大小及岩性条件，由爆破设计手册查表取炮孔直径① 药单耗q=2.1Kg/m 3、炮孔利用率取n 由此计算可得每循环使用炸药总量：2、根据公式计算可得炮孔数量：1）掏槽孔 根据已知条件本次爆破采用直孔桶形掏槽， 如下：孔径：①=40mm 孔深：L=2.3m 孔数量：3个空孔：直径①=40mm ，数量3个，孔深 2.5m 。
装药系数：0.8单孔装药量：1.8Kg （9卷）堵塞长度：0.4m 孔间距：150mm 装药结构：孔底起爆，连续装药结构 2）周边孔根据本工程岩性特征及采爆破方法取帮孔及顶孔孔距为500mm 、底孔孔距取540mm 。
炮孔密集系数取 0.92。
周边孔最小抵抗线 W=600 mm 。
周边孔布置距离巷道 轮廓线为100mm ,共布置顶孔及帮孔 21个，底孔布置7个。
具体参数如下： ① 帮孔及顶孔：孔径：①=40mm 孔深：L=2.2m 孔数量：21个 炮孔倾角：50 线状药密度：200g/m 单孔装药量：0.4Kg （2卷）堵塞长度：0.3m 孔间距：500mm 装药结构：不耦合分段间隔装药，孔底起爆。
② 底孔：2#=40mm 、炸=0.9、平均装药系数取a =0.6。
Q=qv=qsL n =2.1*( 2*4+3.14*2*2/2 ) *2.1*0.9=56.68Kg 。
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工程概况
工程位于某县xxx村附近，距县城约30km。
电站发电水头约30m，装机容量为2×15MW，拟建电站厂房左侧陡削坡高的山体，严重影响着电站厂房的安危，需自山脚水平挖进约45m×18.5m，开挖石方12500m3，采用露天台阶深孔爆破，台阶高度15m，台阶坡面角80°。
周边300m处有民房需要保护。
工程区域位于天台山山脉中部，地形以中低山为主，间夹山间盆地，主要山峰高程多在1000m左右。
工程区地层岩性为流纹质晶屑熔结凝灰岩、石英二长岩，新鲜岩石一般致密坚硬，局部夹不稳定的凝灰质砂砾岩、粉砂岩等中软岩。
区内褶皱构造不发育，主要为断裂构造。
以北东向断裂为主，其次为南、北向断裂。
主要断裂有F101～F108共8条，F102宽10～50m，影响带宽150m以上，主要由断层坡碎岩等组成；其余宽0.5～20.0m。
岩石坚固性系数为f=6～8。
2爆破参数的确定及装药结构
式中：d—钻孔直径(cm)；Δ—装药密度(g/mL)；τ-深孔装药系数；L—孔深。
根据爆区台阶高度，钻孔直径和岩石性质，爆破参数为：H＝15m；孔径d＝10cm；单耗q取0.3kg/m３；装药密度Δ＝0.75g/mL；孔深装药系数τ取0.8；超深h＝10d＝1m；孔深L＝H＋h＝16m；炮孔直径＝100mm；m-钻孔邻近密集系数，其值通常＞1.0，取1.2。
则：
计算得W
＝3.7m
１
(2)孔距。
a＝mw
１
w１为底盘最小抵抗线；
则a＝mw1＝1.2×3.7＝4.4m
(3)排距。
b＝asin60°＝0.866a式中b-排距；a-孔距。
则b＝asin60°＝4.4×0.866＝3.8m
－Hctg80°。
式中B—台阶上眉
(6)台阶上眉线至前排孔口距离B＝w
１
线至前排孔口的距离；w
—最小抵抗线；H—台阶高度；Ctg80°＝台阶坡面角。
１
则B＝3.7－15×0.176＝1.1m
(7)炮孔总数。
N＝(45.0m×18.5m)÷(4.4m×3.8m)＝50孔
H；式中Q—单孔装药量；q—单位
(8)单孔装药量。
第一排孔：Q＝qaw
１
炸药消耗量(kg/m３)；其余符号同前。
＝0.3×4.4×3.7×15＝73.26kg
则Q
１
装药量73.26÷13＝5.63kg／m
(9)装药密度。
Δ＝5630g÷(50２×3.14×1)＝0.72g/mL
＝KqabH
(10)其它排孔。
Q
２
式中K—前面各排孔的岩石阻力作用的增加系数，一般取1.1～1.2；本工程取1.1。
＝1.1×0.3×4.4×3.8×15＝82.8kg
Q
２
装药量：82.8÷１３＝6.4kg/m
＝12500×5%×0.15＝94kg(经验公式)
二次破碎药量：Q
３
爆破参数见图(1)，装药结构及堵塞见图(2)。
3钻孔及布孔
待爆区已形成完整的台阶，工作面较宽，爆破环境较好。
钻孔前稍加清除岩基表面的覆盖层，平整岩基表面以利于钻孔机定位及防止钻孔时堵塞炮孔，提高成孔率。
根据现有的设备，拟采用ø90mm两台三脚汽油潜孔机打孔，从台阶最前一排孔开始，逐步往后推进。
布孔方式为梅花形垂直孔(图3)。
4起爆网路及起爆方式
每个炮孔用双枚非电ms雷管，ø80mm乳化炸药装药，孔内延时。
用电雷管联网组成并串联电路，接起爆器起爆。
(24－f)
Δt＝KpW
１
式中Δt—微差间隔时间，ms；w底—台阶底盘抵抗线，m；K
—岩石裂隙系数。
p
对于裂隙少的岩石，K
＝0.5；f—岩石坚固性系数；
p
则Δt＝0.5×3.7(24－8)＝29.6
选用25ms微差。
5安全评估
5.1地震波安全距离
式中V—质点振动速度，cm/s；Q—延发爆破时为最大一段装药量，kg；R—
从测点到爆破中心的距离，m；m—装药量指数，国内多采用；K—与爆破场地条件有关系数；a—与地质条件有关系数。
(K，a值可以通过小型爆破试验来确定，也可以参照类似条件下的实测数据来选取。
5.2冲击波安全距离
—空气冲击波对掩体人员的最小安全距离，m；Q—一次爆破的炸药式中R
K
量(延期起爆时按最大一段药量计)，kg。
则
5.3个别飞石距离
根据《爆破安全规程》的要求，沿下坡爆破时，下坡方向的安全距离应增大50％。
则R
＝240m。
F
上述计算结果表明，地震波、冲击波及个别飞石对300m以外的人员、房屋不构成危险影响。
炮响15min后工作人员才进入爆破区，因为露天爆破有害气体散去较快，不构成对工作人员危害，本次爆破是安全可靠的。
6经济效果分析
本工程采用露天台阶深孔爆破设计，施工设备简单，只要一般小型普通柴油潜孔机或汽油潜孔机打孔即可以满足施工要求，无需大功率电源，大大节省了工程成本费用。
该工程爆破工期2d，第1天施工准备，钻孔50只；第2天装药、检查、爆破。
爆破石方12500m３，整个工程造价约10万元，与其它施工方法相比，节约了直接成本，缩短了施工工期，获得了较好的经济效益。
7结语
(1)露天台阶深孔爆破技术质量可以通过优化设计、规范施工得以控制，在安全、技术、经济上是切实可行的。
（2）露天台阶深孔爆破技术应用前景广阔，它可以简化施工，节省投资，缩短工期，有效地控制爆破产生的地震效应，减少对周边环境的影响，提高社会效益。
(3)本工程露天台阶深孔爆破技术的实践，为今后进行陡坡开挖施工方案爆破参数选择、装药结构的布设及技术措施的编制等提供可以借鉴的经验。