爆破设计与施工试题库-设计题及案例分析题

1、全国工程爆破技术人员统一考试爆破设计与施工试题库设计题与案例分析题4.1.1风景区一、爆破方案的选定 根据题干给出工程概况，采用浅孔分层台阶爆破方式进行开挖，开挖边线采用预裂爆破技术进行边坡爆破。二、爆破参数爆破参数是爆破方案的核心。科学确定爆破参数，是实现预期爆破效果，确保爆破安全，施工进度和节约成本，提高经济效益的保证。在设计每个爆破参数时都必须从实际出发，以地质勘探资料和爆破理论为依据。并在施工时不断核实，使每个参数都科学合理。1、孔径和台阶高度孔径主要由钻孔设备的性能、台阶高度、岩石性质和爆破作业环境决定。对于浅孔台阶爆破，孔径r控制在4050mm 较为理想，孔径太小爆破后的光面效果不

2、好，岩面表面不美观。孔径太大，则爆破振动和飞石的安全控制难度加大。台阶高度不超过5m时，孔径采用小值。本工程充分考虑控制振动强度，和爆破飞石的危害，设计台阶高度为H=1500mm,孔径采用r=40mm。2、超深h和孔深L钻孔深度由台阶高度和超深决定,确定超深方法有很多,有按最小抵抗线确定的,也有按孔径大小确定的。经过多次爆破作业和实践总结，超深大小可取台阶高度的10%15%计算，则本工程取超深h=0.2m，钻孔深度L=1.5+0.2=1.7m。这种方法计算简单科学合理，实际爆破开挖的效果较好。 另外在山坡角钻孔深度不足1.7m时，则根据施工要求降低钻孔深度。按照相关参数及单耗计算装药量。3、最

3、小抵抗线w最小抵抗线是一个对爆破效果和爆破安全影响较大的参数。确定了最小抵抗线的大小，就可根据炸药威力，岩石性质，岩石的破碎程度，炮孔直径，台阶高度和坡面角等因素进行装药计算。本控制爆破工程的最小抵线按照公式w=（0.41.0）H，取w=0.81.0m，取W=0.8m相应的炮孔密集系数为1.2。4、炮孔间距a和炮孔排距b爆孔间距a根据a=（1.02.0）w，本工程取较小值，控制a=1.0m。按照梅花型及等边三角形布置炮孔，则孔距b=tan60°a/2=0.866m。取b=0.85m，炮孔密集系数m1.2。垂直钻孔。5、炸药单位消耗量q 炸药单位消耗量是土岩爆破的重要参数。准确确定炸药

4、单耗，对提高岩石破碎率，节约爆破成本，确保爆破安全具有重要意义。影响炸药单耗的因素很多，岩石结构及破碎程度，炸药性能，起爆方式，破碎要求都对其有影响。因此，要准确确定炸药单耗参数比较困难，在设计上应根据上述影响因素和以往类似爆破经验确定合理参数。并不断在爆破施工中进行试验校正,以达到准确合理要求,根据类似工程经验总结, 本工程取单位炸药消耗量q=0.35kg/m³计算。单孔装药量与其爆破方量成正比。则单孔装药量Q=qabH=0.35*1.0*0.85*1.5=0.45kg/孔。6、装药结构和填塞长度l本工程为控制爆破飞石，冲炮等爆破危害的发生，采取连续装药结构，确保填塞长度和质量。填

5、塞长度通常为药孔深度的1/3，而对于需严格控制爆破飞石时，则填塞长度取炮孔深度的2/5较为稳妥，这样既能防止飞石又可减少冲炮的发生。本工程取填塞长度l=2/5*L=0.68m。三、预裂爆破参数 预裂爆破的基本原理是沿着设计轮廓线钻一排小间距的平行炮孔，采用低药量不耦合装药方式，每个装药孔既是爆破孔，又是相邻爆破孔的导向孔。炸药爆炸后，在每个导向孔上产生集中应力，其结果是沿着炮孔连线方向应力集中最大，而出现拉伸裂隙，并且沿炮孔连线方向延伸，从而沿设计的轮廓线先形成一条平整的、贯通的预裂缝，当主爆区爆破产生的应力波传在裂缝时，部分应力波被反射，从而降低了透射到预留坡体中的应力波强度，同时爆轰气体也

6、会沿着先形成的裂隙释放，从而抑制了其它方向裂隙的产生和发展，达到减震的目的：另一方面主爆区向保留区的延伸裂缝被预裂缝切断，保护了预留区岩体的完整性。成功实现预裂爆破，药量的控制是最为关键的。1.孔径D 预裂爆破炮孔直径的确定直接关系到爆破施工的效率与成本，是决定预裂爆破抵抗线和炮孔间距的依据。本工程孔径采取D=40mm钻孔，钻孔坡度按照工程具体要求施工。2.孔距a预 炮孔间距设计得当与否直接关系到坡体稳定、平整和美观。若孔距选取过大，爆破后会造成孔与孔之间不能形成平滑的坡面，甚至会导致孔与孔之间裂缝难以贯通，造成预裂爆破失败。若孔距过小，会在钻孔过程中会造成人力和物力的浪费，增加预裂爆破的工程

7、成本。预裂爆破一般采用不耦合装药，本工程不耦合系数取2。孔距a预=（812）D=320480mm。本工程取a预=450mm。3.孔深L预为控制预裂孔单响药量，钻孔深度略深与主爆区深度及L=1.8m。4.线密度q线和单孔药量Q预 根据经验取全线平均线装药密度q线=150g/m，则Q预=150*1.8=270g/孔。 采取分段装药结构，中间采用空气柱间隔，孔内用导爆索连接。底部装药150g，距离孔口0.5m装120g。填塞长度取0.5m。四、起爆网路为保证爆破安全和质量，孔内采用Exel毫秒导爆管雷管16段400ms，孔间采用Exel地表延时导爆管雷管孔间延时17ms，排间延时42ms。预裂爆破孔

8、先于主爆区100ms起爆，采用Exel毫秒导爆管雷管12段300ms，捆绑导爆索起爆。五、安全防护措施爆破飞石的控制分为主动和被动两个方面，主动控制是通过合理设计、精心施工，从爆源上控制药量的有效分布；被动控制是在爆体、被保护体上采取覆盖防护措施，或在爆区与保护物之间进行立面防护，用以阻挡飞石，从而达到保护的目的。对于本项工程，爆破飞石和振动采用了如下技术措施进行控制：（1）通过试爆或小范围的爆破，确定合理的爆破参数。（2）检查并处理第一排炮孔的底盘抵抗线，使其控制在设计范围内；（3）根据爆破设计，确定钻孔孔位、倾角和孔深，并严格控制钻孔质量，装药前要逐孔进行验收，特别注意前排炮孔范围是否存在

9、节理、裂隙等，装药时要保证堵塞长度和堵塞质量。（4）分段装药。若岩体内有软弱夹层，特别是当软弱夹层与坡面的节理、裂隙等相通时，应采取间隔装药。（5）爆破体防护。在炮孔孔口表面覆盖荆芭并加压沙袋。（6）如果石碑和凉亭不是很高大的话，可以在朝向爆破区方向上搭设遮挡板。（7）通过预裂爆破形成缝隙，有效的控制爆破振动危害。4.1.2预裂爆破和光面爆破1 概述 预裂爆破和光面爆破己广泛应用于露天工程和地下工程。在公路、铁路的路基的开挖，水利工程、公路和铁路工程的隧道开挖，井工工程和矿山开采的巷道掘进，露天矿山开采和场地平整的边坡处理等方面都应用预裂爆破和光面爆破技术。2 爆破参数的选取(1) 炮孔直径D

10、炮眼直径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、 现场机械设备情况及工程具体要求进行选择。一般情况下，主要应依据爆破的现场和钻工机具确定。如在地下小断面的巷道实施光面预裂爆破时，孔径取3545mm；而在露天情况下实施光面及预裂爆破时，孔径则可取大些；深孔爆破时，公路、铁路与水电取D=80100mm，大直径多用于矿山，D= 150310mm;浅孔爆破，取D=4250mm。(2)最小抵抗线W对光面爆破， 最小抵抗线也即光面厚度。由经验公式有 Q=Calb式中C是爆破系数， 相当于炸药单耗值，lb为炮孔深度；Q为单孔药量最小抵抗线W还应根据岩石性质及地质条件加以调整。经验表明， 岩石

11、坚韧、 可爆性差时， 最小抵抗线可小些； 岩石松软、 易破碎时W可取大些。最小抵抗线W也可通过炮眼密集系数m来确定。光面爆破中的炮眼密集系数是指孔距a与最小抵抗线W的比值， 即 m=a/W一般取m=0.81.(3)炮眼间距a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， 炮眼间距对形成贯通裂隙有着非常重要的作用。炮眼间距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。a=(812)D (D60mm)a=(914)D (D60mm)a光=mW光式中 m炮孔密集系数，一般取m=0.60.8(4)台阶高度H 台阶高度H与主体石方爆破台阶相同，一般情况，深孔取

12、H15m，浅孔取1.5H<5为宜。(5)炮孔超深h h=0.51.5m，孔深大和岩石坚硬完整者取大值，反之取小值。(6)炮孔深度LL=(H+h)/sin式中 -边坡钻孔角度(6)不偶合系数B不偶合系数B是指孔径与药径之比， 它反映药包与孔壁的接触情况， 现已有研究不少。当药包全部填满药孔整个断面时， 不耦合系数就达到最小值1。这时装药起爆后， 能量可直接传入岩壁， 避免了传播过程中的损耗。随着不耦合系数的增大， 药孔周壁上的切向最大应力急剧下降， 作用时间延长， 使得爆炸能以应力波形式传播能量的部分减少， 而以准静态压力形式传播能量的部分增多。在岩石中就有利于形成应力叠加、 应力集中以及

13、拉伸裂隙， 而不易产生粉碎。一般情况下， 光面爆破采用的不偶合系数B是1.63.0当不耦合系数增大到一定值时， 可使作用于孔壁的压应力等于或小于岩石的极限抗压强度，不使孔壁发生破坏的条件。由于岩石的极限抗拉强度一般仅为岩石级限抗压强度的1/101/40， 因此， 孔壁周围以外的岩石很容易受拉而破坏。预裂爆破中预裂孔只是要求形成预裂缝， 而不是大量崩落岩石， 因此不宜采用太大的孔径和装药直径。根据试验及经验数据， 不偶合系数B一般取24， 坚硬岩石因抗压强度高， 可采用较小的不耦合系数； 而松软岩石则应取较大的不耦合系数。(7)每米深炮眼装药量q对光面爆破， 有 q=AKmk1W式中 A炮眼口堵

14、塞系数， 一般取1.0，K是与岩石性质有关的介质系数， 软岩为0.50.7， 中硬岩0.750.95， 硬岩1.01.5；m炮眼密集系数,k1依炮眼密度定的系数，一般为0.5， 每加深1.0m增加0.2，W为最小抵抗线。对预裂爆破， 有 q=KDa1/2式中 K岩石系数， 坚硬岩石为0.6， 中等强度岩石为0.40.5， 软岩为0.30.4。 其它同前。上述药量计算公式具有形式简单、 方便计算的特点。公式经工程实践应用， 证明是基本可行的， 但考虑到各个工程的实际情况， 建议以此公式计算药量为参考数， 在现场做局部试验， 根据试验情况再进行适当调整， 最终确定符合工程实际情况的药量值。3 起爆

15、网路光面爆破宜与主体爆破一起分段延期起爆，也可预留光爆层在主体爆破后起爆。预裂炮孔可先行起爆，也可和主体爆破一起起爆，但起要比主体爆破提前一定时间。4 确保光面、 预裂爆破质量的技术措施4.1保证表面产生符合要求的裂缝光面、 预裂爆破的关键技术就是控制爆破裂缝的方向， 使其只沿要求方向形成裂缝，而其它方向不产生或少产生裂缝。在一些光面（预裂）爆破施工中，往往由于对装药量不足或装药结构不合理、堵塞长度过大，出现表面末产生裂缝，应采取必要的措施保证表面产生符合要求的裂缝。因此， 除了对爆破参数进行优化选和选取合理的药量外，还要从施工技术上予以保证，根据岩体的不同地质条件， 考虑合理利用结构面或根据

16、结构面改变爆破工艺。（1）改变炮孔的性状改变炮孔性状常用的方法是孔壁切槽、 设导向孔、 异形炮孔等。这类方法的实质是人为地改变炮孔的形状或孔间的相关关系， 从而改变圆形炮孔的均匀受力状态， 按所要求劈裂面的方向产生应力集中， 避免裂缝方向的随机化。孔壁切槽包括机械切槽、 水射流切槽、 聚能药柱切槽。工程实践表明， 机械切槽和聚能药柱切槽确实可以控制裂缝的始裂位置和扩展方向， 并可能采用更宽的孔距和较少的装药量。（2）改变药包的性状压铸药柱、 聚能药包、 带缺口药包、 扁平药包等属于此类。这类方法的实质是改变常用的圆形药包爆炸产物均匀在作用于炮孔壁的受力状况， 使其最大的压力作用于所要求的劈裂面

17、的方向。（3）改变装药结构切缝套管、 挤压钢棒、 水压聚能及半圆套管中以改变装药结构。其实质是利用装药结构使爆生气体的最大压力作用于所要求劈裂面的方向。（4）利用结构弱面根据结构面的方向， 控制钻孔与结构面的夹角， 调整孔间距， 可获得较理想的预裂缝； 当预裂孔与结构面一致时， 可将预裂孔沿结构面布置。这样只需少量的炸药， 即可获得理想的预裂缝。一些断层、 节理对爆炸应力波的衰减影响较大， 可以起到类似预裂缝的作用， 爆破时可以加以合理利用。（5）根据结构面改变爆破工艺根据弱面的位置， 对炸药进行分散化、 微量化处理， 同时改变装药方式， 在炮孔穿过的断层、 裂隙处， 局部间隔装药， 以减少爆

18、破对弱面的过度破坏及爆生气体的逸散现象。4.2 优选爆破参数，做到装药量适当、装药结构合理在光面（预裂）爆破施工中会出现：孔口破坏严重，壁面也有破损；孔口破坏严重，下部壁面质量正常；孔口破坏严重，但下部未形成裂缝；下部壁面很好，但表面未形成裂缝等现象；这是由于爆破参数选择不合理，装药量不当、装药结构合理造成的，因此必须通过调整设计方案予以保障。（1）光面（预裂）爆破炮孔的整体装药结构宜分为底部加强装药段、正常装药段和上部减弱装药段，可将减弱装药段减少的药量和孔口填塞段应计药量移至加强装药段。减弱装药段长度宜为加强装药段长度的14倍。 （2）在实际装药过程中，应根据不同装药结构进行处理。采用分段

19、装药时，即底部为加强装药段、中部为正常装药段、顶部为减弱装药和填塞段，在保证填塞长度条件下，取加强装药段长度L3=0.2L，中部正常装药段长度L2 =0.5L，顶部减弱装药和填塞段L1=0.3L预裂爆破一般采用不耦合装药，不耦合系数大于2为佳。一般取孔距口a预=(812)D，计算时，应使a预符合上述关系。（3）质量标准预裂爆破后，裂缝应沿预裂孔中心连线贯通，边坡在预裂面上形成贯通的裂缝，裂缝宽度以520mm为合格。光面（预裂）爆破残留的半孔壁面上应没有肉眼明显可见的爆振裂缝，坡面观感应达到稳定、平整、美观的要求。炮孔处出现半壁孔，平均半壁孔率在完整性好的硬岩中不小于50%60%（孔径大时为50

20、%，孔径小时为60%）；在完整性好的软岩中不小于30%（孔径大时）40%（孔径小时）；对于大孔径垂直孔预裂爆破，其质量标准除了半壁孔率和不平整度以外，更侧重于降振率和破坏范围。光面（预裂）爆破面保持平整，壁面不平整度小于30cm（310mm），或25cm（250mm和200mm）。4.1.3花岗岩中开挖隧道采用空孔垂直孔对称掏槽，距离空孔W=1.2*89=106.8mm，考虑岩石节理裂隙中等发育。取W=130mm，且不大于1.5倍空孔直径，应该能取得很好的掏槽效果。掏槽孔之间孔距a=180mm，排距b=0.7a=128mm，取b=130mm，除空孔共8个掏槽孔。周边孔间距c=（812）d=33

21、6504mm，取c=500mm。底孔取800mm。光爆层厚度W光=（1012）d=336504mm，取W光=500mm，及距离周边孔500mm开始布辅助孔。辅助孔孔距d=（1.52.0）W光=7501000mm，取900mm。布孔个数，周边孔40个，辅助孔54个，掏槽孔8个。共102个孔。按照公式炮孔个数N=3.3（fS2）1/3，式中f为硬度系数，S为断面面积，进行估算得到N=102孔。实际施工中可适当根据效果进行总结调整，在保证爆破效果的情况下，适当减少钻孔数目。周边孔钻孔深度l1=2.5+0.4=2.9m，倾斜85°钻孔；辅助孔钻孔深度l2=2.5+0.3=2.8m；掏槽孔钻孔

22、深度l3=2.5+0.5=3.0m。共钻孔深度l=317.3m。断面面积S=43平方米，爆破开挖循环进尺2.5m对应爆破方量V=107.5立方米。则立方米钻孔量=2.95m。掏槽孔装药，取线装药密度0.5kg/m,则装药量q1=1.5kg/孔，共装药12kg；辅助孔装药，取线装药密度0.4kg/m，则装药量q2=1.12kg/孔，共装药60.48kg；周边光爆孔装药，取线装药密度0.15kg/m，则装药量q3=0.435kg/孔，共装药21.315kg；采用导爆索不耦合装药。全部孔共装药q=93.795kg。则单位体积炸药消耗量=0.87kg/m³。内部4个掏槽孔采用1段毫秒延期电雷

23、管，另外4个掏槽孔采用2段毫秒延期电雷管。辅助孔采用3、5、7段毫秒延期电雷管，周边光爆孔采用9段毫秒延期电雷管。全部雷管串联用高能发爆器起爆。4.1.4沟槽开挖1概况（爆破工程情况、环境情况、爆破要求题目已经给出）2爆破方案由于开挖的主体为沟槽，开挖边线距离居民楼仅有20m，为了保证爆破不对建筑物造成破坏，主爆破体采用2台阶浅孔松动法进行爆破施工、边坡控制采用预裂爆破技术。为降低爆破振动对周围建筑物的影响，采用毫秒分段爆破，严格控制单段最大起爆药量和一次起爆药量。采用非电起爆网路，提高起爆的可靠性和安全性。为防止飞石对周围建筑物造成危害，必须加强防护。开挖从两端开始向中间推进。3爆破参数3.

24、1 台阶高度H根据爆破体的状态、周围环境和爆破要求，取H=2m3.2主体岩石爆破参数(1)炮孔直径D：浅孔爆破一般选用3842mm孔直径，本爆破选D=40mm。(2)最小抵抗线W：W=0.9m；(3)炮孔间距a: a=1m；(4)炮孔排距b: b= W= 0.9m；(5)炮孔倾角: 钻垂直炮孔；(6)炮孔超深h: 取h=0.2m；(7)炮孔深度L: L=H+h=2.2m；(8)炸药单耗q：根据松动爆破的要求，炸药单耗取q=0.5kg/m3；(9)单孔装药量Q: Q=qabH=0.5×1×0.9×2=0.9 kg(10)装药结构：主爆炮孔采用连续装药结构；(11)

25、填塞长度L2:爆破施工采用的装药为32mm药卷，其长度为200mm，每卷重0.15kg，装药长度L1为1.2m L2=L- L1=2.2-1.2=1m。一般情况下孔内连续装药，并用岩粉、黄土密实充填。确定孔网参数及装药参数时，须根据地形、地质环境条件等因素，综合考虑，反复调整，以获得最佳效果。3.3边坡预裂爆破参数(1)炮孔直径D：预裂孔选D=40mm。(2) 炮孔间距a: a=0.4m；(3) 炮孔倾角: 炮孔倾斜角度和沟槽的坡面一致（800）；(4) 炮孔超深h: 取h=0.3m；(5) 炮孔深度L: L=H+h=2.3m；(5) 线密度q线：取q线=0.15kg/m(6) 单孔装药量Q:

26、 Q=q线L=0.15×2.3=0.345 kg(7) 装药结构：预裂炮孔采用空气柱间隔装药结构，孔底装药0.15 kg，中间装0.12 kg，距离孔口0.5m装0.075 kg；三段装药用导爆索串接，中间空气柱距离相同。(8)填塞长度L2: L2=0.5m。4炮孔布置图主炮孔平面布置图(其中一段)和剖面图1和图2所示5起爆网路采用导爆管非电起爆系统，复式联接，毫秒延期起爆网路。在距离建筑物较近处，为了保证最大段起爆药量不超过计算药量，采用逐孔起爆，随着爆破点远离建筑物，可逐步增加每段起爆炮孔的数目。预裂炮孔要超前主爆炮孔，用低段雷管（1段），主爆炮孔用高段雷管（210段）。由下面爆

27、破振动校核计算的数据可知，在距离建筑物20m时，最大段起爆药量可达8kg，所以在上述计算参数条件下，分段延期起爆，每段可以起爆2排炮，孔。为了达到降振效果，实际施工时每段起爆1排炮孔，每次其爆的排数根据防护材料的多少和施工能力确定，但最多不超过10排。图1 炮孔布置平面图图2 炮孔布置剖面图6 爆破振动校核炸药在岩土介质中爆炸，其释放的一部分能量以波动形式沿地面传播，形成了爆破的地震效应，振动速度计算公式如下：V=K（Q1/3/R）a式中：R建（构）筑物距爆破点距离，m ； Q炸药量，kg 齐发爆破取总炸药量，微差爆破或毫秒爆破取最大一段药量。 V质点振动速度，cm/s，按国家相应标准对于框架

28、结构建筑物为V =3.54.5cm/s K、a与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数。参照同类工程经验K取150，a按硬岩远区取1.7，按建（构）筑物允许振动速度，取3cm/s，则由萨道夫斯基公式可计算出在距爆破区域不同距离有需要保护建筑物时的一段最大起爆药量计算结果见表1。表1：不同距离所允许的最大段起爆药量距离R（m）5101520253035最大段药量QMAX（kg）0.131.03.48.015.727.143.1 由计算可知：当距离建筑物较近时采用浅孔爆破，随着距离的增加适当增加每次最大段起爆药量。为减小爆破震动对周围环境的影响，主要采用以下措施：爆破时采用毫秒差延期爆破技术，对整

29、个爆破施工进行分段爆破，从而减小爆破震动对周围的影响。7安全防护措施7.1防振动措施 为减小爆破振动对建筑物的影响，主要采用以下措施：爆破时采用毫秒差延期爆破技术，对整个爆破施工进行分段爆破，从而减小爆破振动影响。并根据表1所计算的数据控制最大段起爆药量，从而保证建筑物控制振动小于国家规定的3cm/sec，确保其安全。精确药量的确定必须根据爆破振动的测试数据进行确定。具体措施（1）采用微差起爆方式。由于距离建筑物较近，实施爆破时必须用逐排起爆方式。（2）必要时可使用爆破地震仪进行监控，计算出爆破地震质点震动速度的规律，用于指导爆破施工。7.2防冲击波措施为了减少爆破冲击波的破坏作用，可从两方面

30、采取措施：一是防止产主强烈的空气冲击波。二是利用各种条件来削弱已经产生了的空气冲击波。通过合理确定爆破参数，避免采用过大的最小抵抗线，防止产生冲天炮。选择合理的延期起爆方案和延期间隔时间，保证岩石能充分松动，消除夹制爆破条件；保证堵塞质量和采用反向起爆，防止高压气体从孔口冲出；使用导爆管或电雷管起爆。这些措施都能提高爆破时爆炸能量利用率，有效防止产生强烈空气冲击波此外，尽量避免爆区正面朝向建筑设施，无法避免时也应将建筑物的门窗打开，必要时搭设防护架，也可有效减小冲出波的危害。7.3防飞石措施具体措施：（1）爆破前摸清被爆破岩石情况，详细掌握周围的环境资料，进行精心准备和精心操作。（2）优化爆破

31、参数，在能够达到爆破目的的前提下，应尽量采用炸药单耗较低的爆破方式，严格控制炸药的单耗，最小抵抗线的大小和方向要认真选取。（3）慎重选择炮位，尽量避免将炮位选择在软弱夹层、断层、裂隙等弱面处。（4）提高堵塞质量，堵塞要保证足够的长度，要密实、连续，堵塞物中不允许夹杂碎石。（5）所有的炮孔爆破时用防护材料（沙袋、运输胶皮带、钢板、炮被等）对爆破部位进行多层、多种防护材料防护，同时对需要保护的建筑物用竹笆进行遮挡防护。4.1.5地下工程巷道开挖掏槽孔：掏槽方式，采用斜孔楔形掏槽形式，钻孔深度1.8m，垂直于工作面深度1.7m，与工作面成65°角，孔距0.4m，两排距离0.85m。参考试爆

32、单位耗药量，可知每循环进尺使用总药量Q=qV=qSL(V循环爆破体积，S巷道断面面积，L炮孔深度，取辅助孔深度1.7m，炮孔利用率取0.95)，计算得Q=23kg。取线装药密度q1=0.5kg/m，掏槽孔单孔药量Q1=0.9kg。共6孔。共装药5.4kg。辅助孔，孔距a1=0.40.8m，本工程取a1=0.8m，取排距b1=0.7m，孔深l1=1.7m，取线装药密度q2=0.35kg/m，单孔药量Q2=0.595kg，取0.60kg。填塞长度不小于0.6m。共14孔共装药8.4kg周边光爆孔，孔距a2=0.51.0m，本工程取a2=0.5m，取光爆层厚度E=0.5m。周边孔距离轮廓线0.1m开

33、始钻孔，孔底超越轮廓线0.1m。线装药密度取q3=0.20kg/m，得单孔药量Q3=0.36kg。取Q3=0.35kg/孔。共29孔，共装药10.15kg。采用导爆索连接周边光爆孔，同时起爆。底孔取孔距d=0.8m掏槽孔6个，辅助孔14个，周边孔26个。共46个孔，共装药Q=23.95kg，和计算循环用药量相当。起爆网路：掏槽孔采用毫秒1段电雷管，掏槽孔上方3个辅助孔采用毫秒2段电雷管，其它辅助孔采用毫秒3段电雷管，周边光爆孔采用毫秒5段电雷管捆绑导爆索双向闭合起爆。整个断面一次爆破成型。4.1.6水电站地下厂房解答1概况（爆破工程情况、环境情况、爆破要求题目已经给出）2爆破方案根据爆破体的情

34、况，第二层采用深孔加强松动爆破爆破施工，用潜孔钻进行钻孔（炮孔直径76mm），一次爆破全深。梯段与厂房边墙间预留保护层，待主体爆破完成后，采用双层光面爆破进行施工。3爆破参数选取（1）台阶高度H：H=7m（2）钻孔直径： D=76mm（3）孔距a：a=2m（4）排距：b = a =2 m（5）钻孔倾角a： a=8085°（6）超钻h： h=0.5m（7）孔深L:L=H+h=7.5m（8）装药结构：主爆炮孔采用连续装药结构（9）填塞长度L2：L2=2m（10）线装药量：用60mm乳化炸药，每卷重1kg，长度0.35m，线装药密度q线=2.86kg/m单位体积炸药消耗量q：q=0.56k

35、g/m3(11)单孔装药量计算：Q=qabH=15.7kg根据岩石的性质确定合理的爆破参数，具体实施过程中可根据试爆情况进行调整。4起爆网路采用导爆管非电起爆系统，毫秒延期起爆网路。为了减少爆破振动对围岩的影响，采用逐孔起爆，每次爆破5排孔，每排12个炮孔；共计60个孔。炮孔内装15毫秒延期雷管（延期时间为880ms），孔外用2段毫秒延期雷管（延期时间为25ms），或3段毫秒延期雷管（延期时间为50ms）接力逐孔起爆。4.1.7危岩体治理解答：1概况（爆破工程情况、环境情况、爆破要求题目已经给出）2爆破方案由于危岩体处于不稳定状况，且周边全部是民宅，为了确保施工安全，应采用分阶段、分区块定向崩

36、塌爆破，具体爆破方案如下:(1)由于危岩体正面自山顶至山脚有一闭合裂缝，把危岩体分割为东西两大块，第一次爆破首先清除D块和AB 块的东侧危岩体，第二次爆破清除西侧AB块。(2) 为了避免爆后整体岩块崩塌触地振动危害民房，中、上部采用扇形密孔崩塌毫秒延期爆破，危岩体下部采取侧向垂直孔毫秒延时爆破方案。(3)爆区下方东南侧有两排民宅，而西侧为民宅的集中区，为减少爆破滚石对民房的损害，采用定向崩塌控制爆破，使破碎岩块向东南方向崩塌。(4)由于危岩体处于不稳定的状态，为了保证施工安全，采用侧向钻孔和自上而下施工顺序。(5)为降低爆破振动对民房影响，采用毫秒分段爆破，严格控制单段最大起爆药量和一次起爆药

37、量。采用非电起爆网路，提高起爆的可靠性和安全性。(6)为防止爆破飞石对民房造成危害，必须设计合理的爆破参数，保证炮孔的堵塞长度。(7)在民房和爆落岩石可能滚落的路线之间开挖一条深3m，宽3m的沟槽，以阻挡（或减缓）滚落的岩石对民房造成冲击。3爆破参数 (1)炮孔直径D：浅孔爆破一般选用3842mm孔直径，本爆破选D=40mm。(2)最小抵抗线W：W=1m；(3)炮孔间距a: a=1m；(4)炮孔排距b: b= W= 1m；(5) 炮孔深度L: 根据岩体的结构，尽可能一次爆破全深，较厚的部位分层爆破，但一次钻孔深度L不超过3m；(6) 钻孔倾角a： 根据岩体的形状，上部可打倾斜孔和水平孔，下部岩

38、体打垂直孔。(7) 炸药单耗q：根据松动爆破的要求，炸药单耗取q=0.35kg/m3；(8) 单孔装药量Q: 根据Q=qabL计算每孔的装药量(9) 装药结构：较浅炮孔采用连续装药结构；对于较深的炮孔在保证堵塞长度大于1m（或大于抵抗线）前提下，可分段装药，一般分2段，最多不超过3段。(10) 填塞长度L2: 对于较深的炮孔在保证堵塞长度大于1m，（或大于抵抗线），对于较浅的炮孔，要减少抵抗线，调整装药和爆破参数，保证堵塞长度大于抵抗线。4起爆网路采用导爆管非电起爆系统，毫秒延期起爆网路。为了减少爆破振动对民房的影响，采用逐排起爆。起爆顺序为自上而下、从外到里，顺序起爆。从东南方向向里推进。4

39、.1.8航道炸礁一、 爆破器材的选择水下爆破施工难度较大，对爆破器材也有特殊的要求。炸药：采用2# 岩石乳化炸药。乳化炸药是一种含水的工业炸药，具有不黏手、弹性好、威力高、猛度大、炮烟小、抗水性好等特点，特别适合水下炸礁施工作业。雷管：采用8#防水毫秒电雷管。二、爆破参数的确定采用CQ100型潜孔钻机，钻孔直径D=95mm。孔距a=2.5m，排距b=1.5m。岩层平均厚度为2.2m，钻孔超深0.8m，钻孔深度H=3.0m。根据本工程地质及水文条件并结合工程实践经验，取炸药单耗q=2.0kg/m³。则单孔装药量Q=abHq=22.5kg。（3m装满药也装不完）。三、起爆体和爆破网路起爆

40、体采用75mm直径2#岩石乳化炸药，防水8#毫秒电雷管插入药卷，并包扎严实防止破裂破损，雷管脱落。小心装入待爆破炮孔。堵塞0.5m。爆破网路的主线用采用强度足够高、防水性和柔韧性好的绝缘胶线，并采用白棕绳、尼龙绳作主绳对爆破主线进行保护，将电爆网路的主线每隔50cm左右松弛地用胶布绑扎在主绳上。并保证水中没有接头。每次起爆5排左右炮孔，每排沿宽度30m布置12个炮孔，第一排采用ms10段，第二排采用ms12段、第三排采用ms14段、第四排采用ms16段、第四排采用ms16段进行起爆，电雷管串联，用高能放炮器起爆。四、爆破施工工艺流程调查爆破区的地形，地质、水文等条件；搭建钻孔平台；测量与钻孔平

41、台定位；钻孔作业；装药及填塞，起爆网路连接，起爆，爆后安全检查，清渣疏通。水下钻孔爆破广泛用于港口工程建设、巷道的疏浚、水下建（构）筑物的拆除及清障等。其主要特点和使用条件是：（1）水下钻孔爆破生产效率高、安全性好、有利于控制爆破产生的有害效应，对于爆破工程量较多、爆破体厚度较大，宜首选钻孔爆破；（2）一般要使用特定的水上作业船或作业平台，才能进行施工，所以钻孔爆破工艺较复杂，在流速、潮汐、涌浪、水深工况恶劣的水域施工时，难度和成本会明显增加；（3）对清运爆渣的设备要求较高，需要挖掘能力强的船机进行清挖，如反铲挖泥船等等；（4）对爆破质量要求高。如爆破产生大块、浅点等难以处理，对下一道工序影响

42、大。4.1.9露天深孔台阶爆破一、爆破设计A、 孔径D=165mm。B、孔深L与超深h台阶高度H=15m，取台阶坡面角=75°。第一排孔钻孔超深取h=1.0m，从第二排开始超深h=0.5m。则倾斜深孔孔深L=H/sin+h=16.03m，取16.0m，第一排孔深16.50m。C、底盘抵抗线W根据钻孔作业的安全条件WHcot75°+B，式中B为钻钻孔中心至坡顶线的安全距离，对大型钻机，B2.53.0m。则计算可知W6.527.02m，本工程取W=7.00m。D、孔距a和排距b首先取炮孔密集系数m=1.2.则孔距a=mW=8.4m，b=a/1.2=7m.E、填塞长度l合理的填塞

43、长度和良好的填塞质量，对改善爆破效果和提高炸药利用率具有重要作用。能增加爆炸气体在孔内的作用时间和减少空气冲击波，噪声和个别飞散物的危害。对于倾斜深孔l=（0.91.0）W，为确保安全，取l=7.0m。F、单孔装药量 根据施工经验对于石灰石矿，取q=0.55kg/m³。则第一排炮孔每孔装药量Q1=qaWH=485.1kg，取Q1=485kg。从第二排以后每孔Q=kqabH，k为增强系数，去k=1.1.则Q=533.61kg，取Q=530kg。E、装药结构采取分段装药结构，先在孔底装填34m炸药，同时装一个起爆药包在距离孔底0.5m处，中间采用空气间隔器间隔，间隔之后继续装药同时在距离

44、药柱顶端0.5m处，装一个起爆药包。最后填塞。F、起爆网路使用毫秒延期导爆管雷管，采取孔内延期，孔外接力起爆技术，孔间间隔17ms，排间间隔42ms，孔内采用延期400ms雷管。实现逐孔起爆。根据生产规模要求，按照每年生产300天计算，每天平均爆破8个孔即可满足生产要求，实际爆破可根据开采面实际情况确定。二、降低爆破振动的措施A、采用毫秒延期爆破，尽量减少最大一段装药量；B、实现逐孔起爆，将单响药量降到最低；C、采用气体间隔器间隔装药；D、合理布置采场工作线方向。从以上逐点进行分析4.1.10采石场爆破一、爆破参数A、孔径D=100mm。B、孔深L与超深h台阶高度H=15m，取台阶坡面角=75

45、°。第一排孔钻孔超深取h=1.0m，从第二排开始超深h=0.5m。则倾斜深孔孔深L=H/sin+h=16.03m，取16.0m，第一排孔深16.50m。C、底盘抵抗线W根据清渣爆破底盘抵抗线和装药直径的关系。W=Kd，取K=3035，得W=30003500mm,再结合施工经验取W=3.5m。D、孔距a和排距b首先取炮孔密集系数m=1.2.则孔距a=mW=4.2m，取a=4.0m。排距b=a/1.2=3.33m.取b=3.0m（根据爆破效果进行调整，效果可以的话也可以取到b=3.5m，降低单耗，节约生产成本）E、装药长度l1填塞长度l2合理的填塞长度和良好的填塞质量，对改善爆破效果和提

46、高炸药利用率具有重要作用。能增加爆炸气体在孔内的作用时间和减少空气冲击波，噪声和个别飞散物的危害。对于倾斜深孔l2=（0.91.0）W，为确保安全，取l2=3.5m。则装药长度l1=12.5m。F、单孔装药量 岩石坚固性系数f=810，采用2号岩石硝铵炸药，结合施工经验，取q=0.610.67kg/m³。本工程取q=0.64kg/m³。则第一排炮孔每孔装药量Q1=qaWH=134.4kg，取Q1=135kg。从第二排以后每孔Q=kqabH，k为增强系数，取k=1.1.则Q=126.72kg，取Q=126kg。二、爆破方案 根据生产规模和有效工作天数，可知平均每天生产爆破岩石

47、方量1000m³，考虑影响实际生产因素较多，本设计按照每天1200m³进行设计。根据爆破参数可知每孔所负担方量为180m³，平均每天爆破7个孔即可满足生产需求。实际生产采取每次爆破2428个炮孔，每次爆破4排，每排67个炮孔。平均4天爆破一次。每次爆破岩石总量为4500m³左右，总药量3.03.5t。总延米数416m左右。根据开采工作面情况，可以对工程进度做合适的调整。一台潜孔钻每台班钻凿30m，每天钻凿60m，4天钻凿240m，需要配备两台浅孔钻机。平均每天挖运1000m³，岩石松散系数1.5，及需要挖运1500m³的爆破岩石，可配

48、备装载机效率1500m³/d的挖掘机或装载机一台。如果选用10立方自卸车运输，每天运输15车次，需要自卸车10台。运输车辆可根据实际工程距离等再行调整。三、起爆网路采用导爆管非电起爆系统，毫秒延期起爆网路。为了减少爆破振动对围岩的影响，采用逐孔起爆，每次爆破28个孔。采用炮孔内装400毫秒延期雷管，孔外孔间延期17ms，排间延期42ms的复式网路接力逐孔起爆。四、爆破飞石安全距离根据爆破安全规程的规定深孔爆破的安全距离为200m。五、爆破振动影响分析 炸药在岩土介质中爆炸，其释放的一部分能量以波动形式沿地面传播，形成了爆破的地震效应，振动速度计算公式如下：V=K（Q1/3/R）a式中

49、：R建（构）筑物距爆破点距离，m ； Q炸药量，kg 齐发爆破取总炸药量，微差爆破或毫秒爆破取最大一段药量。 V质点振动速度，cm/s，按国家相应标准对于框架结构建筑物为V =3.54.5cm/s K、a与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数。参照同类工程经验K取180，a按硬岩远区取1.7，按建（构）筑物允许振动速度，取2cm/s，则由萨道夫斯基公式可计算出在距爆破区域不同距离有需要保护建筑物时的一段最大起爆药量计算结果见表1。表1：不同距离所允许的最大段起爆药量距离R（m）5080120170230300400最大段药量QMAX（kg）4418261517484330960922778由

50、计算可知：随着距离的增加，最大段起爆的药量随之增加。当采用逐孔起爆适当增加每次最大段起爆药量。当采用逐孔起爆时，单段最大起爆药量为71kg，如果选取建筑物允许的振动速度2 cm/s，则其安全距离按上述公式计算得其安全距离为58.4m，则其60m以外的建筑物是安全的。为减小爆破震动对周围环境的影响，主要采用以下措施：(l)采用毫秒延期爆破，尽量减少最大一段装药量；(2)实现逐孔起爆，将单响药量降到最低；(3)采用气体间隔器间隔装药。(4)合理布置采场工作线方向。从而减小爆破震动对周围的影响。4.2案例分析（1）.岩巷掘进速度的技术措施研究表明: 目前提高岩巷钻爆掘进速度的关键技术和环节是提高钻眼

51、爆破和运输的效率。岩巷快速掘进是一项系统工程,把爆破、支护、出矸及施工工艺与劳动组织有机相结合,是实现岩巷快速掘的重要手段。A、提高爆破钻孔水平采用中深孔光面爆破，全断面一次爆破技术是提高岩巷掘进速度，最为有效的手段。钻孔时要注意以下技术措施。光面爆破的具体要求是炮眼相互平行且深度不超过其他炮眼形成贯穿裂缝；炮眼垂直工作面(一般与巷道轴线夹角35°)；炮眼底落在同一个横断面上。开眼位置偏差不超过30mm。不能有偏向轮廓线里面；不耦合装药，同时起爆，降低作用于孔壁的冲击压力；控制装药量，200 g/m。炮眼布置的方法和原则为“抓两头，带中间”：掏槽眼布置在断面的中央偏下，并考虑辅助眼的

52、布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。周边跟一般布置在巷道断面轮廓线上，顶眼和帮眼按光面爆破要求，各炮眼相互平行，眼底落在在同一平面上。辅助眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间，以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层布置。B、提高支护能力岩巷开挖后必须及时维护，以免围岩变形过大、冒落而影响使用和安全。采用锚杆支护可降低支护成本，有利于工作面单产和效率的提高，能有效的控制巷道变形，另外，也减少了支护材料运输量，减轻工人的劳动强度和劳动量，并且锚杆支护简单，容易用围岩松动圈理论确定支护参数，能够为巷道的快速掘进提供足够的安全保障。C、改进设备，提高装运能力采用全液压掘进钻车钻孔，工人距工作面较远，可避免

53、工作面片帮、卷缠、盗钻等威胁，且钻孔质量高、速度快，既安全又高效。装载与运输是巷道掘进中劳动量大、占循环时间最长的工序，一般情况下它可占掘进循环时间的3550。因此做好装岩和转运工作对提高劳动效率、加快掘进速度、改善劳动条件和降低成本有重要意义。采用以液压钻车、侧卸式装岩机配耙斗装岩机作业，合理配置施工机具和优化施工工艺, 提出适用岩巷快速掘进的施工工艺流程可实现工作面打眼、临时支护等工序平行作业。能极大地提高岩巷掘进速度。D、提高施工组织管理能力改进工人工作效率煤炭工人是煤炭企业的重要组成部分，是煤炭企业决策的最终实践者，先进的生产技术必须为煤炭工人所掌握才能起到应有作用。提高工人的效率就要

54、从以下几个方面着手。一是要精心创造良好的工作环境：改善工人工作条件，让技术工人直接参与施工生产，工作在一线，减轻工人劳动强度、增加安全保障。二是要创造良好的用人环境。坚持“以人为本”，制定有利于优秀工人脱颖而出的管理机制。三是要创造良好的人文环境。四是要适当地减少劳动分工。在煤炭生产中，分工很细，工作流动性很差，科学研究发现在一定范围内劳动分工程度的提高的确有利于生产率的提高，但当劳动分工程度达到一定程度后，再增加分工程度，劳动生产率不升反降。（2）.平巷掘进爆破参数的确定答案提示：炮孔深度是指炮孔底到工作面的垂直距离。合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环方式、掘进、支护作业方式、岩石条件和炸药性

55、能等而定。目前，确定合理孔深的方法有三：经验法；按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件分摊，算出平均日进尺，再确定循环深度；根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，计算出日进尺，按作业班次和掘进、支护方式确定循环深度。炮孔数目与掘进断面、岩石性质、炮孔直径、炮孔深度和炸药性能等因素有关。确定炮孔数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。按巷道断面和岩石坚固性系数估算N炮孔数目，个；f岩石坚固性系数；S巷道掘进断面面积，。带入相应参数值，可得到N=42个。实际设计炮孔数目为41个，可见设计炮孔数目是非常合理的。明捷利公式估算L炮孔深度，m；e炸药换算系数，当爆力为360mL时，

56、换算系数e=1；dc炮孔直径，mm。带入相应参数值，可得到N=37.17，实际设计炮孔数为41个，也是比较合理的。（3）.露天台阶爆破答案提示：从控制爆破规模、单响药量、爆破参数、起爆网路、炮孔填塞及必要的安全防护进行分析。降低爆破振动促进岩石均匀破碎的技术措施Ø 在近区采用低台阶爆破或减小炮孔直径，增加布药的分散性；Ø 在分区接力的基础上，采用奇偶、逐孔起爆顺序或对近区孔内毫秒延迟爆破等方法，增加临空面，在促进岩石均匀破碎的同时，限制最大一段药量，降低爆破振动；Ø 采用预裂爆破或开挖减振沟槽；Ø 选择最小抵抗线方向，使需保护区域处在爆区侧向；Ø

57、; 采用低爆速、低密度的炸药，采用不耦合或上部减弱装药的装药结构；Ø 布置压顶药包，避免孔口产生大块；Ø 进行爆破振动衰减规律监测并指导爆破设计。爆破个别飞散物的防护措施Ø 合理确定临空面，尽可能使爆破方向避开需保护区域；Ø 上部减少装药的装药结构、采用松动爆破的爆破单耗，爆破参数和排间起爆时间；Ø 注意岩石断层、节理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗线的变化，并及时调整药量；Ø 适当增加堵塞长度，确保填塞质量；Ø 覆盖防飞石。爆破飞石滚石的防护措施Ø 合理确定临空面，尽可能使爆破方向避开需保护区域；Ø 上部减少装药的装药结构、采用松动爆破的爆破单耗，爆破参数和排间起爆时间；Ø 注意岩石断层、节理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗线的变化，并及时调整药量；Ø 适当增加堵塞长度，确保填塞质量；Ø 覆盖防飞石。&#