工程爆破技术(最终版)

1、工程爆破技术编者语为了帮助工程工程刚从事爆破工作，或对爆破技术的掌握较有限的工程技术人员，较快地成为熟练爆破技术人员，适应土石方开挖工程的市场经济开展需要，而编制本工程爆破技术。编写工作是根据实践经历、参考并运用有关资料的成果进展。工程爆破技术，开展至今仍属于一门年轻的科学技术，在许多方面有待进一步研究、实践、开展，本人经历与水平均有限，缺乏之处在所难免，欢送读者提珍贵意见。 编者：张锦亮总目录工程爆破设计影响岩石爆破效果的因素爆破平安 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc281990251 1前言 PAGEREF _Toc281990251 h 6 HYPERLI

2、NK l _Toc281990252 2爆破设计原那么 PAGEREF _Toc281990252 h 6 HYPERLINK l _Toc281990253 3爆破设计程序 PAGEREF _Toc281990253 h 6 HYPERLINK l _Toc281990254 4明挖钻爆设计 PAGEREF _Toc281990254 h 6 HYPERLINK l _Toc281990255 4.2 爆区地形、地质条件 PAGEREF _Toc281990255 h 7 HYPERLINK l _Toc281990256 4.3 爆区及其周围环境质量、平安控制内容、控制标准与控制措施 PA

3、GEREF _Toc281990256 h 7 HYPERLINK l _Toc281990257 4.4 爆破器材的品种、规格 PAGEREF _Toc281990257 h 8 HYPERLINK l _Toc281990258 4.5 梯段爆破设计 PAGEREF _Toc281990258 h 8 HYPERLINK l _Toc281990259 4.6 预裂爆破 PAGEREF _Toc281990259 h 15 HYPERLINK l _Toc281990260 光面爆破 PAGEREF _Toc281990260 h 17 HYPERLINK l _Toc281990261

4、4.8 沟槽爆破 PAGEREF _Toc281990261 h 18 HYPERLINK l _Toc281990262 4.9 保护层钻爆 PAGEREF _Toc281990262 h 20 HYPERLINK l _Toc281990263 5地下洞室爆破设计 PAGEREF _Toc281990263 h 22 HYPERLINK l _Toc281990264 5.1 洞脸钻孔爆破 PAGEREF _Toc281990264 h 22 HYPERLINK l _Toc281990265 5.2 平洞钻孔爆破的设计主要内容 PAGEREF _Toc281990265 h 22 HYP

5、ERLINK l _Toc281990266 5.3 竖井与斜井爆破 PAGEREF _Toc281990266 h 29第一章 工程爆破设计目录前言爆破设计原那么爆破设计程序明挖爆破设计明挖爆破设计内容爆区地形地质条件爆区周围环境质量平安爆破器材品种规格梯段爆破设计预裂爆破光面爆破沟槽爆破保护层爆破 5、 地下洞室爆破设计工程爆破设计1前言 土石方开挖工程施工钻爆是龙头工序，对工程工程的进度、质量、平安和本钱等四大管理目标的实现，起重要作用。工程爆破施工，通过爆破设计指导实施，为此，搞好爆破设计对实现工程四大管理四大目标，是重要环节。2爆破设计原那么有利于降低本钱消耗；有利于施工作业平安和确

6、保周围被保护对象的平安；选择参数合理，确保工程质量，提高爆破效果。3爆破设计程序3.1 爆破设计工艺流程爆破部位根本情况确定根本参数计算孔网参数绘制图表形成设计文件 明确爆破部位：指爆区所在工程名称、爆破部位、爆破方量、炸药用量、爆破时间等。 掌握根本情况：指熟悉施工图技术要求、掌握爆区地形地质条件、掌握爆区周围环境情况，以及所有平安、质量保护对象的控制标准和控制措施。 确定根本参数：指确定梯段高度H、钻孔直径D、钻孔倾角、爆破器材品种、炸药单耗q、单响起爆药量Q1等。 计算孔网参数：指计算孔深H、孔距a、排距b、底盘抵抗线W、装药直径d、单孔药量Q2、堵塞长度Lc、装药构造图示、布孔形式图示

7、、网络构造图示、延时顺序图示、段间时差t、起爆总持续时间T、起爆方式图示、平安距离R、爆破地震平安震动速度V等参数。 绘制相关图表：指爆区位置平面图、爆破参数有关示意图、爆破参数汇总表、爆破器材用量表等。 爆破设计文件：指将上述爆破设计内容聚集，加上目录、封面和报审单等，汇编成爆破设计文件。3.2 爆破设计审批程序爆破设计文件工程爆破责任工程师审签工程总工审定或审批监理人审批。监理人审批：指规定监理人审批范围的爆破设计。工程总工审定或审批：指对报监理人审批的爆破设计进展审定，对规定由工程部审批的爆破设计进展审批。 4明挖钻爆设计4.1 明挖钻爆设计内容爆破工程名称、部位；爆区地形、地质条件；爆

8、区周围环境质量、平安控制内容、控制标准与控制措施；爆破器材品种、规格；梯段爆破设计；预裂爆破设计；沟槽爆破设计；保护层爆破设计；大石解炮设计；爆破飞石平安距离设计；爆破地震效应平安控制设计；爆破平安防护措施。爆破施工中，每次爆破仅对发生的内容进展具体设计，第项可列入爆破器材用量表中，项通过初期爆破设计及实施爆破掌握规律后，每次爆破中明确平安距离即可。4.2 爆区地形、地质条件 地形条件爆区地形条件：指地形高差、坡度、构筑物所在位置及其至爆区边缘距离等内容。 地质条件爆区地质条件，指对影响爆破有关的岩石物理力学特性；构造断层、节理裂隙及软弱夹层分布等。4.3 爆区及其周围环境质量、平安控制内容、

9、控制标准与控制措施 爆破对质量控制内容、标准、措施控制内容及标准爆碴按用途要求，确保破碎度和获得率；边坡预裂爆破的质量，满足合同技术文件和有关标准的质量标准要求；爆破地震效应，确保边坡稳定、建基面岩体完整、新浇砼及附近建构筑物的质量不受损害。控制措施控制措施的原那么a.必须满足合同技术文件、有关标准质量标准要求；b.采取的措施必须行之有效；c.尽量减少本钱损耗，以利工程本钱管理目标实现。爆碴按用途合格率的获得，通过合理调整钻爆参数，力争每次爆破获得率满足要求。 边坡预裂质量，通过合理选用孔距、线装药密度、严格造孔质量和作业工艺、确保每次爆破后质量符合要求。爆破地震效应的控制，有现场测试成果时，

10、按实际成果控制效果较可靠；无实地测试成果指导，使用条件相似的经历公式V=KQ1/3/R按?爆破平安标准?GB6722-86第条表2爆区不同岩性的k值选用并通过使用确认效果可靠，进展合理调整参数。建基面岩体完整性及超欠挖质量控制。建基面岩体质量及超欠挖的质量指标，合同技术文件及有关标准有明确的质量标准要求，一般为超欠挖在20cm内，建基面无明显爆破裂隙、岩石抗压强度损失不超过规定要求。建基面质量通过严格控制保护层钻爆来实现，保护层钻爆，目前主要有下述方法：保护层的常规分层钻爆，是一种老方法，通常用手风钻对保护层自上而下按标准要求分三层进展钻爆，每层钻孔前，均发生用大量人力对钻孔场地进展清理，最后

11、一层钻孔至建基面或距建基面小于20cm范围。这个方法人力用量大、本钱消耗大、工期耗用多，而且建基面下部破坏深度一般不小于1m，尤其孔底下部爆破裂隙深度超过1m的较普遍，新标准已不将这种钻爆方法作为先进方法。水平预裂或水平光爆一次性爆除保护层岩体，质量好、进度快、本钱低，是一种先进方法。因为目前无适合的造水平孔机械，难于大规模实施；人工手风钻虽然可以水平造孔，但人力操作困难。柔性垫层法爆除保护层岩体，是目前采用的先进方法之一，但是孔底下部仍有一定的破坏深度。即柔性垫层的炮孔孔底距建基面一定距离，柔性垫层爆破并挖碴后，对余下的保护层用手风钻造水平孔或近似的缓倾角钻孔，一次钻爆至建基面，确保建基面的

12、质量。 爆区及周围环境平安控制内容、标准与保护措施平安控制的内容与标准爆破飞石平安距由爆破设计确定。对于人员，不得小于?爆破平安规程?GB6722-86第条表6的规定；平安戒备线应大于设计确定的平安距离；爆区周围建筑物、油库等的平安；危险区范围施工机械、变压器、电力电线、固定生产设施等平安；爆破地需对建筑物的平安控制；其他保护对象的平安，如文物古迹等。保护措施爆破飞石平安每次爆破设置平安戒备人员，按爆破信号指挥。起爆前通知危险区内人员和施工机械撤离危险区，对于固定设置的平安防护进展检查，并确认无误后，进入戒备线搞好平安戒备。爆区距离固定设施很近时，通过调整爆破规模及爆破参数仍不能保障其平安时，

13、或取消爆破方法，采用无声破碎法，或撤除固定设施后爆破。爆区地层出现有文物古迹时，应报告当地文物管理部，共同研究开掘措施后，进展可靠的开挖。爆破地震时对建筑物的平安，按爆破设计确定对允许单响起爆药量和分段起爆时差间隔进展严格控制爆破。4.4 爆破器材的品种、规格对于每次爆破使用的爆破器材，一般在爆破设计的爆破器材汇总表中反映。4.5 梯段爆破设计 梯段钻爆主要参数图图中：H梯段高 h钻孔超深 a孔距b排距 W抵抗线 L孔深Lc堵塞长度L1装药长度钻孔倾角钻孔 图1-1 梯段爆破主要参数图 梯段高度HH值的选择，一般按设计确定边坡台阶之间高差或施工组织设计统一分层确定；当设计没有明确台阶，或台阶之

14、间高差很大时，按施工组织设计确定的分层高差确定H值。但必须确保投产钻机有造孔能力和挖掘设备平安挖高能力。 钻孔直径DD值选择原那么投产钻机必须具备；在合同技术条款及有关标准规定允许范围；确保单孔装药量产生爆破地震，在允许范围；在保证爆破效果条件，选择耗用本钱少的D值。钻孔倾角 边坡预裂孔、缓冲孔、值与设计边坡值一样；爆破孔、从钻孔质量和爆破效果角度考虑，值与岩石陡倾角节理的值一样或接近为佳，一般采用利于钻机就位进钻快、成孔率高的值，具体根据实际情况选定。 单响允许最大起爆药量Q1对于水工建筑物构造根底开挖，有关标准对单响最大药量Q1已明确规定为：基坑一般岩石爆破Q1500kg；建基面上一层梯段

15、爆破Q1300 kg；保护层爆破Q1150 kg；边坡缓冲孔及临近缓冲孔的爆破Q1300 kg；预裂、光面爆破Q150 kg。对于平安条件较好的挖山场平工程，单响最大起爆药量可按下述经历公式考虑 Q1=(V/K)1/R3 1-1式中Q1单响最大起爆药量，kg/段；R爆区中心至被保护对象的距离，m；V质点振动速度允许平安值，cm/s；K与爆破点地形、地质条件有关的常数与爆破点地形、地质条件有关的衰减指数 单位耗药量q单位耗药量q的值与岩石性质、炸药性质、自由面条件、炮孔直径、孔深、孔向、孔倾角、地质构造等多种因素相关，由于爆破条件多变，炸药爆轰反响及岩石破碎过程的复杂性至今尚无完善的理论计算方法

16、。人们长期实践积累经历建立的经历公式，根本上是体积公式，它的根本原理是装药量与岩石对爆破作用成正比，这种抵抗力主要是重力作用，各种经历公式的适用范围存在局限性，对于新进入开挖爆破的区域，合理的单耗q值应从现场爆破试验中取得。单位耗药量q确实定方法初期试验，参考条件相似的经历公式、经历数据；参考国家有关消耗定额；结合生产进展试验爆破，根据爆破效果，进展合理调整参数获得合理的q值；爆破施工过程，同一爆区、同一种岩石，风化程度不同，孔位、孔向与构造节理分布不同、自由面的条件及孔网参数不同，取得同一要求的爆破效果q值不完全一样，需在爆破施工中不断总结调整，才能取得合理采用q值的效果。 确定q值有关经历

17、公式与经历数据经历公式兰格弗尔在花岗岩中用狄纳特35%的NG炸药，垂直梯段爆破的经历公式q=70/W+350+4W (1-2)式中q炸药单耗kg/m3 W最小抵抗线m各种经历公式见有关章节露天爆破q值经历数据?水电水利工程爆破施工技术标准?DL/T5135-2001 推荐“工程爆破培训教材的参考q值。见表1-1表1-1 各种岩石松动爆破单位岩石耗药量q值岩石名称岩石特性岩石巩固系数fq(kg/m3)页岩千页岩风化破碎完整、微风化2446板岩泥灰岩泥质、薄层层面张开、较破碎，较完好，层面闭合3558砂岩泥质胶结，中厚层或风化破碎钙质胶结，中等层，中细粒构造，裂隙不甚发育，硅质胶结，石英质砂岩，厚

18、层，裂隙不发育，未风化4678914砾岩胶结性差，砾石以砾石或较不坚硬的岩石为主，胶结好，以较坚硬的岩石组成，未风化2446白云岩大理石节理发育，较疏松破碎，裂隙频率大于4条/m，完整，坚硬的58912石灰岩中薄层或含泥质的，或鲕状，竹叶状构造的及裂隙较发育的，厚层、完整或含硅质、致密的68915花岗岩风化严重，节理裂隙很发育，多组节理交割，裂隙频率大于5条/m。风化较轻，节理不甚发育或未风化的伟晶、粗晶构造的未风化完整致密的467121220流纹岩粗面岩蛇纹岩较破碎的完整的68912片麻岩片理或节理发育的完整的58914正长岩闪长岩较风化，整体性较差的未风化，完整致密的8121218石英岩风

19、化破碎，裂隙频率大于5条/m中等坚硬较完整的很坚硬致密的578141420安山岩玄武岩受节理裂隙切割的完整坚硬致密的7121220辉长岩辉绿岩橄榄岩受节理切割的很完整、很坚硬致密的8141425 孔网参数计算孔深LL=(H+h)/sin (1-3) 式中L孔深 m； H梯段高度 m；h钻孔超深 m；钻孔倾角 度。 钻孔超深h为克制底板阻力，爆后不留坎或少留坎，一般岩石梯段开挖钻爆采用钻孔超深的方法，超深h值与岩石节理走向、自由面倾角、底板抵抗线W1、岩石性质等因素相关，这方面的经历公式较多，一般参考冯叔瑜、马乃耀下述经历公式：垂直孔： h=(0.150.35)W1 (1-4)倾斜孔： h=(0

20、.30. 5)W (1-5)对于 h值的采用，根据实际爆破效果进展合理调整，对于岩体中水平节理发育，有水平缓倾角软弱夹层可适当欠钻，具体应根据岩石构造情况采用。3底板抵抗线W1和最小抵抗线W通常参考里哈特介绍的计算方法，选用W1和W值，即 W1=2040d (1-6)式中： d装药直径 2040系数，根据实际爆破效果确定W1、W的尺寸。4孔距a 、排距b孔距a a=mW1 或a=m W (1-7)式中：m炮孔密度系数，m=a/b, m值大小与岩石性质有关，m值有一定的合理范围，在这个范围内，m值小破碎块度大，m值大破碎块度小。为便于实施参考，介绍孔距的几种计算式，见表2表1-2 计算值经历公式

21、资料来源计算式说明冯叔瑜、马乃耀?爆破工程?1980年a=(0.61.4)W1适用于中等坚硬岩石，微差爆破a=(1.31.35)W用于致密、有胶结性粗粒岩、节理裂隙较发育节理小、硬度较低的岩石北京、长沙矿山研究院等?我国露天矿爆破总结?1962.12a=(1.090.9)W1易爆岩(Cp=1200m/s)a=(0.80.7)W1中爆岩(Cp=1800m/s)a=(0.70.6)W1难爆岩(Cp2400m/s)万海尔特?工业爆破指南?a=W梅花形布孔，用于岩石、砼及钢筋砼、土坡等爆破古斯塔夫松?瑞典爆破技术?通常爆破a/W1均质岩大石开采、单排、瞬发爆破有关矿山爆破资料a/W=36大孔距爆破技术

22、 排距b等边三角形梅花形布孔： b=a sin 60= (1-8)微差分段爆破： b=W1 或 b=W (1-9)通常根据岩石的可爆性质，用1-6式即b=(2040)d选择。 孔口堵塞长度Lc良好的堵塞长度，由利于提高爆破；Lc过短易造成爆生膨胀气体过早逸出，出现冲孔，岩石飞散失控；Lc过长，孔口堵塞段易出现大块石，增加二次爆破消耗，梯段爆破常用Lc值为：Lc=0.751.0W或 Lc=1630D 1-10式中 D钻孔直径有关测试资料证明：在坚硬岩石中爆破，孔径250mm，堵塞长度35m，从起爆开场，历时1728ms，梯段自由面岩体开场移动，3342 ms出现明显移动，孔口堵塞材料初期上升速度

23、比岩石快但历时很短，平均上升速度约25 m/s。历时100120ms，冲出孔口，此时岩石已朝梯段自由面方向大量位移。实际施工中，出现堵塞长度较大时，常在堵塞段中下部设置一个小药量辅助药包，用以破碎孔口段岩石，解决大块石问题，一般通过合理布孔防止出现这种情况。 单孔装药量Q1Q1=abq(H+h) (1-11)式中符号内容同前述 段间起爆时差t对石碴爆破为了利于提高破碎度，一般采用 t=2525ms。对于有爆破地震效应控制要求的爆破为了使质点振动速度V的峰值叠加值控制在最大段药量爆破的V值范围内，按t=75125ms 范围控制。布孔形式钻爆布形方式，通常根据对岩石的破碎要求，岩层产状、自由面条件

24、等实际情况进展选定，梯段爆破的布孔，一般采用：梅花形布孔：亦称三角形、品字形，其破岩效果较好，且单位进尺产量较高，对于有粒径要求的填筑材料爆破，通常采用这种布孔方法。方形布孔：这种布孔与梅花形布孔比拟，其大快率较高，单位进尺产量较低，本钱消耗较大。网络构造导爆索网络常用导爆索网络有开口网络、环形网络开口网络，见图1-3示 说明： 图中：起爆雷管 继爆管 导爆索 炮孔 图1-3 开口网络示意图导爆索造价高，在一般岩石爆破中，除预裂爆破用开口网络外，很少用。环形网络 见图1-4示因为造价高，一般岩石爆破极少采用，图1-4说明同图1-3。 图1-4 环行网络示意图普通导爆索不具抗油性能，用铵油炸药时

25、，须用防油导爆索。 2导爆管网络导爆管网络，常用并联网络、并并联网络、并串并网络，见图15示，图中：导爆管 连接块 炮孔图1-5 导爆管网络示意图导爆管的弱点：起爆前无法用仪器检查网络连接质量，有沼气和矿尘起爆危险地点不能用，总延时太长时，空气冲击波或飞石会破坏起爆网络，这些在爆前需认真考虑。三、电力起爆网络电起爆网络有并联、串联和混联三种形式，其中混联网络又称复式网络，由并串联和并串并联组成。电起爆网络见图16示图1-6 电力起爆网络示意图以下环境之一不宜采用电力爆 = 1 * GB3 雷电天气； = 2 * GB3 杂散电流、感应电流超过30mA的环境；播送电台、播送电视发射机范围内，国际

26、播送发射机17km范围内，移动无线电发射机300m范围内；电力电线下即使感应电流小于30mA，电网线络应防止与架空线平行敷设，网络两根主线间距应小于15cm。另外，从事电力起爆作业人员不得穿化纤、毛与化纤混衣服，尤其不宜将导电性能差的毛衣与化纤衣服混穿。延顺时间延顺时间，为从起爆开场完毕起爆时间，一般在起外爆网络中图示，同时用文字明确。起爆方式：指起爆方法和起爆后爆破作用方式，起爆方法，通常用电力远距离起爆，或火雷管起爆。火雷管起爆，导火索长度应给点炮人有平安撤离避炮时间。起爆后爆破前冲方式作用见图17示；图1-7 起爆作用方式示意图允许单响最大段起爆药量Q1值计算：计算经历公式：Q1V/K1

27、/R3式中Q1允许最大段起爆药量，kg/段;V允许爆破地质平安振动速度，cm/s；按?爆破平安规程?GB672286?水利水电工程爆破工程技术规程?DL/T51352001中有关允许值或现场爆破测试的平安V值采用。R被保护对象边缘爆心距离mK与爆破条件及爆破地形地质有关的系数与地形地质条件有关的衰减指数。在无测试条件情况下，K、值可参考?爆破平安规程?GB672286的数值使用。见表13表1-3 爆区不同岩性的K、值岩性K坚硬岩石中硬岩石软岩石50150150250250350(12)爆破飞石平安距离露天爆破个别飞石平安距离，与爆破方法、地形地质、爆破参数、气象等因素相关，由于条件复杂，至今还

28、没有成熟理论公式，一般按标准规定，或用经历公式，结合现场实际确定平安距离。瑞典德汤尼克研究基金会，提出露天台梯爆破飞石经历公式为：RF= (1-13)式中：RF飞石平安距离 m； d钻孔直径 cm 。此式计算的结果，不能作为平安戒备范围，作为平安戒备范围，还应考虑地形高差、飞石落下弹跳距离、岩石薄弱环节引起增加飞石距离、爆破作用指数n0.7时增加抛掷，还有顺风方向增加飞石的距离等。使用标准确定的平安距离，考虑上述原因，平安戒备范围一般增加1.31.5系数采用。4.6 预裂爆破预裂爆破是20世纪50年代开展起来的一种控制爆破技术，由于岩石爆破过程的复杂性，至今还没有成熟的理论计算方法，实用中一般

29、参考经历计算式和经历类比法，结合现场试验，确定有关参数。 经历计算式目前使用的经历计算式，主要考虑线装药密度与岩石抗压强度、孔距、孔径之间关系，根本形式为：QX=kaD (1-14)式中：QX线装药密度， g/m； 岩石极限抗压强度，Mpa，或kg/m；a孔距，cm；D孔径，mm。这类经历公式较多，常见的有：葛洲坝公式：QX0.53 (1-15) 式中： r钻孔半径，mm，其余见前述三峡公式：QX=3D*a1/3 (1-16) 符号内容见前述，其中单位为Mpa；三峡左岸大坝与厂房公式：QXa0. 6 (1-17) 符号内容见前述，其中用105Pa；清江高坝洲公式：QXa0.86 (1-18)

30、符号内容见前述，其中用Mpa；飞来峡工程公式：QXa0.67 (1-19) 符号内容见前述；长办科学院提出：QXa0. 67 (1-20) 符号内容见前述；武汉水利水电学院提出：QXa(D/2)0.24 (1-21) 符号内容见前述；水利水电工程施工组织设计手册提出：根据和D计算QX=0.36*a0.67 (1-22) 符号内容见前述，其中用kg/cm2。 上述经历计算式，都是所处工程进展成功的预裂爆破的成果，都存在适用范围的局限性，进入另一个条件相似的新工程的环境仅供参考运用，具体进展现场爆破试验确定。 预裂爆破参数确定 边坡预裂布孔，见图1-8示图1-8 边坡预裂布孔示意图 孔径D孔径与成

31、孔条件及边坡稳定条件有关，岩石较好一般采用80105mm孔径；稍差用4280mm孔径。孔距 a孔距与岩石完整性有关，通常根据岩石节理裂隙情况在下式范围选用： a=(712)D (1-23)式中：符号内容同前述712岩石完整及孔径小取大值；岩石破碎、孔径大取小值。不偶合系数De De=D/d (1-24) 式中：DeDe4； D孔径，mm； d 装药直径，mm.。孔口堵塞长，一般为0.52.0m，大孔径用大值，小孔径用小值。孔内线装药密度分配孔上部装药Qx上，即孔口堵塞段下部11.5m范围，Qx上=Qx/m。孔中部装药Qx中=Qx/m，按等距间隔装药。孔底部装药Qx底，从孔底向上0.51.5m范

32、围药量为：孔深：25m，Qx底=12Qx510m，Qx底=23Qx1015m，Qx底=34Qx15m，Qx底=45Qx缓冲孔 = 1 * GB3 缓冲孔与预裂孔之间距离b一般b1.52.0式中；预裂孔孔距。 = 2 * GB3 缓冲孔孔距一般缓冲孔孔距b = 3 * GB3 缓冲钻孔倾角，应与边坡预裂孔的倾角一样。 = 4 * GB3 缓冲孔单位耗药量，一般为爆破孔单耗Q的70%75%。 = 5 * GB3 缓冲孔装药，一般为不偶合数De1.11.4连续装药或偶合间隔装药。8起爆网络 = 1 * GB3 预裂孔爆破，采用导爆索开口网络， = 2 * GB3 预裂孔与主爆孔，缓冲孔同网络微差顺序

33、起爆时，预裂孔应比缓冲孔先起爆。9预裂爆破计算中考前须知 = 1 * GB3 药量计算明确炸药品种及其性能装药密度为全孔平均单位密度g/米，孔口堵塞段不装药，孔内上、中、下的药量分配见前述。 = 2 * GB3 孔经与孔深关系，经历式中未反映孔深因素，仅用孔经倍数作为孔距计算指标。实际上，孔距的有效量值与岩石性质，地质构造等因素密切相关，在完整岩体中，a1m，甚至到达或更大些；在破碎岩中，尤其节理裂隙发育的岩体中，孔距a一般少于1m。概述光面爆破与预裂爆破根本一样，不同之处为：预裂爆破，先于主爆孔起爆，只有一个自由面；光爆孔在主爆孔起爆后最后起爆，有两个自由面，目前还缺乏理论计算式，采用经历方

34、法。光面爆破设计布孔光面爆破，在明挖工程中，一般用于边坡开挖；使用条件，在边坡前面一般仅有12排爆破孔，并且有良好的梯段自由面。布孔形式：与边坡预裂爆破一样。光爆层光爆层指边坡光爆孔与其外层相邻近爆破孔之间的岩层，光爆层的厚度b就是光爆孔的最小抵抗线W。光爆层厚度W与光爆孔孔距a之间的关系为：Ka/W式中：K光爆孔密级系数。对于光爆孔密级系数K值，瑞典兰格费尔斯试验构造说明K0.50.8的平整度较好，但是孔距a小，钻孔量大，不经济，一般用K0.8。K值的采用与岩石的完整情况及其可爆性质有关，如深圳盐田港大道边坡开挖光爆，孔距达,K1，由于岩石条件较好质量很好，业主满意，K值经历参考值见表14表

35、1-4 密集系数与岩石抗压强度关系岩石抗压强度kg/cm21000K=a/w药量单号QX明挖光爆孔QX值，一般为预裂孔线密度的1.11.25倍，具体根据岩石情况，经试验确定不偶合系数De光爆孔的De值，一般大于2，为保护边坡质量，对孔径为42mm的装药直径d，不应大于25mm.4.8 沟槽爆破 概述建筑物岩石根底开挖，按建筑物构造的要求，常设置宽窄和深浅不一致的沟槽。大沟槽如三峡邻时船闸和五级永久船闸开挖，小沟槽如抽水蓄能电站库底排水检查廊道槽挖等。大沟槽的工作面较好布置，爆破条件较好；小沟槽爆破条件较差，对保证槽口保存面岩体完整性和槽底建基面岩体的完整性是其难点。4.8.2 小沟槽钻爆布孔，

36、见图1-8示 图中： A槽宽，m； H槽深，m； a爆破孔距，m； a1预裂孔距，m； b爆破孔排距，m； b1预裂孔与爆破孔之间排距，m； 为不装药空孔； 为炮孔 图1-8 小沟槽掏槽爆破布孔示意图在半无限岩体的表层进展槽挖钻爆，与平洞洞口段钻爆掘进根本相似，不同之处，槽挖一般为长条形，长条两端的夹制力比洞挖小一些，布孔形式与开挖钻爆方法有关，通常采用的方法主要有：分层掏槽光爆法，见图1-8所示，这个方法的特点：分层深度h，因夹制力作用，根据实践经历，一般h；但是对于节理、裂隙很发育的岩体，有效爆深hA的情况亦常有，具体根据实际情况确定。掏槽布孔沟槽爆破，至少布三排孔，位于沟槽中心线这排孔宜

37、设一定数量不装药空孔，以提高掏槽爆破的效果，增加有效爆破深度，情况与洞挖掏槽布孔近似，有一定空孔数量。不同之处，洞挖掏槽空孔范围较集中，沟槽掏槽空孔沿中心线长条方向设置。布孔形式，爆破孔，与中心孔成梅花形，两侧的主爆孔，亦按梅花形布孔；亦有方形布孔的，应根据实际情况选定。起爆方法a 光爆法，对于断面小仅能布35排孔的情况，一般用光爆法，爆破效果较好，但光爆孔与相邻主爆孔起爆的间隔时差要掌握好。时差太小主爆孔的破碎岩石没有完全位移光爆孔就起爆，爆能从炮孔冲出，会造成沟口保存岩体被破坏，边坡壁面出现明显爆破裂隙，一般光爆孔滞后于相邻爆破孔的起爆时间考虑为t75ms为宜。b 预裂爆破法对布孔排数大于

38、7排孔的沟槽，可考虑预裂爆破法。预裂爆破法，目前较多地采用与主爆孔同网络进展微差起爆，可预裂孔先起爆，继而主爆孔延顺起爆，也有预裂孔仅先于其相邻爆破孔先爆的起爆方法。预裂孔与主爆孔同网络起爆应考前须知： 与预裂孔相邻的爆孔不宜用导爆索进展起爆，否那么瞎炮率很高。 主爆孔置于地表的引爆材料不能靠近预裂孔，防止预裂孔先爆时炸坏。分段端进钻爆法分段端进钻爆法是小沟槽开挖钻爆方法之一，尤其是沟槽中部布孔小于3排钻孔的沟槽通常用端进法，这种方法耗用工期较多。布孔端进钻爆法，首先形成梯段自由面，之后爆破的布孔见图1-9示。图中两侧边坡为光爆孔，中间为爆破孔。起爆方法一般采用光爆法；起爆分段，从自由面起，依

39、次顺延向后分段起爆。见图1-9中、示。 保护层钻爆4.9 保护层钻爆 概述水工建筑物岩石根底质量关系到防渗、承载能力问题，为确保建筑基面质量，对保护层岩体开挖爆破要求是严格的。保护层爆破之后，建基面岩体的质量如何，与保护层的钻爆方法和采用的爆破参数密切相关，目前保护层开挖爆破方法主要有柔性垫层法、水平预裂或水平光爆法、柔性垫层与水平光爆相结合法、常规分层钻爆法。其中常规分层钻爆法对建基面岩石完整性保护较差。保护层开挖各种方法施工为：柔性垫层法 柔性垫层构造柔性垫层构造见图1-10示柔性垫层主要为空气层，垫层的装置有多种形式，较经济又便于操作的，用竹片与药包捆在一起，放入孔内，于下部按柔性垫层厚

40、度留出，为 图1-10 孔底柔性垫层示意图 确保装药过程药包不下落进入柔性层范围，用托架支撑形式，确保柔性层的厚度。柔性垫层厚度h柔性垫层法对孔底岩石，存在一定的破坏范围，当炸药性能一样时，同一柔性垫层厚度，孔底下部的破坏范围，随装药直径的加大而增加；同一柔性垫层厚度，同一装药直径，孔底下部的破坏范围，随不偶合系数De值的减少而增加，反之那么减小。范围中规定柔性垫层厚度不小于20cm，指孔径小于45mm，对建基面上部最后一层的爆破。对于大孔径爆破设柔性垫层，主要用于减少保护层厚度的预留，减少保护层开挖本钱。在一定柔性垫层厚度情况下，实际使用孔径和装药直径预留保护层的厚度，不同的岩石构造和性质，

41、其孔底下部破坏范围不一样，即保护层厚度不同，这方面目前实践经历亦缺乏，须通过现场爆破试验确定。起爆方法，宜用梯段微差分段起爆法。水平预裂、水平光爆法水平预裂法布孔，见图1-11 图1-11 水平预裂孔布孔示意图水平孔与爆破孔底允许最小厚度LhLh值标准规定为：孔径D90mm时，Lh70cm；孔径D=40mm时，Lh30cm；这个Lh值为坚硬石灰岩和白云岩的试验和使用成果，存在局限性，实用中通过现场试验，根据试验成果确定。起爆顺序微差分段首先预裂孔起爆，然后爆破孔从梯段自由面前排起依次向后。施工须考前须知a.首先解决水平造孔钻具，目前还缺少造水平造孔钻具，用台钻造孔造价太高；人工手风钻造孔很辛苦

42、。b.水平造孔沿建基面用锯齿形造孔见图1-11示，钻空飘移规律事前通过试验掌握，施工时严格进钻角度，确保钻孔在允许超挖范围。c.上部造爆破孔时其终孔孔底不能进入Lh的范围，进入局部必须填起来，确保爆破孔药包不进入这个范围。d.对于临近边缘的水平预裂爆破，在靠近边坡与下一次爆破分阶线处，须进展施工预裂，防止拉伤未预裂的边坡，见图1-12示。e.后排爆破孔，必须控制在水平预裂孔范围内。图中：水平预裂孔 边坡轮廓预裂孔 施工预裂 图1-12 施工预裂位置示意图水平光爆法布孔水平光爆水平孔的布置与水平预裂孔一样。爆破孔的布置有两种形式，一种与水平预裂爆破孔一样，见图1-11示；另种为爆破孔与下部建基面

43、水平光爆孔平行，这两种布孔形式都取得建基面质量优的效果。建基面水平孔与上部主爆孔之间最小距离Lha.建基面水平孔孔径80100，装药直径3250mm时，Lh=1.5。b.建基面水平孔孔径4045，装药直径2532mm时，Lh=1.0。起爆顺序用微差分段从自由面前排爆破孔首先爆，依次顺序，建基面水平孔最后爆。考前须知与水平预裂法一样。柔性垫层与水平光爆结合法这个方法就是对保护层岩体首先用柔性垫层进钻爆，对柔性垫层爆破后留下厚度较小的保护层及其炮坎，用人工手风钻钻造水平孔或进钻倾角30的缓倾角钻孔，一次性钻爆至建基面，取得建基面质量接近水平预裂及水平光爆的良好效果。常规分层钻爆法保护层常规分层钻爆

44、法，即为传统的方法，此法对保护层通常分三层进展手风钻孔钻爆。第一层为保护层厚度二分之一，第二层孔底距建基面，这两层用常规梯段爆破进展；第三层钻孔倾角60，单孔起爆；孔底位置根据岩石条件，微新岩石，孔底可达建基面，不允许进入建基面下部，对弱风化岩石，孔底距建基面20cm。常规分层钻爆法，工期长、本钱高、爆破裂隙破坏深度1m以上的情况较普遍，对建基面撬挖整修消耗的人力很大，最后建基面岩体的完整性得不到保证。常规分层法，目前多用于保护层开创梯段的自由面的掏槽爆破，小断面沟槽底部保护层最后一层的爆破；保护层大量爆破，已被水平预裂法、水平光爆法、柔性垫层法与水平光爆相结合的方法取代。5地下洞室爆破设计5

45、.1 洞脸钻孔爆破洞脸岩体钻孔开挖爆破设计，见明挖爆破设计的梯段爆破与边坡预裂爆破。5.2 平洞钻孔爆破的设计主要内容掌握根本资料洞口段钻爆掏槽方式爆破器材选用及单位耗药量孔网参数及布孔图单孔装药量及装药构造图单工作面循环进尺起爆方式及起爆网络构造爆破平安技术措施掌握根本资料熟悉设计图纸，掌握洞室构造尺寸规格，为钻爆施工工艺作充分考虑。掌握合同技术条款及有关标准的质量标准要求，为钻爆设计参数选用作充分考虑。掌握工程地质、水文地质资料，对地质条件不良洞段，尤其洞口段、断层及节理裂隙较发育洞段、分岔口洞段，易出现岩爆洞段等情况，尽量事前掌握，为平安掘进的有效措施，作好充分考虑和准备。地表不能拆迁的

46、建构筑物及文物古迹的位置及允许爆破地震作用的平安条件，为洞挖爆破的质点振动速度V值的平安有效控制，作出有效的设计和实施有效控制的工艺措施。洞口段钻爆施工洞口段在洞脸削坡及支护完毕后进入钻爆施工。钻爆施工方法洞口段通常设置在风化岩体范围，对于类或类围岩即为新鲜、微风化岩、受地质构造影响一般的根本稳定岩体，或微弱风化岩体，受地质构造影响节理裂隙发育的稳定差的岩体，宜由外向内用先导洞、浅孔、小药量多循环方法掘进。在不良地质条件下，宜采用超前锚杆、支撑跟进方法，或大断面隧洞有支洞进入时，宜采用由内向外法钻爆。钻爆参数洞口段钻爆参数通过现场爆破试验确定。洞口的支护为确保洞内施工平安，洞口应及时支护，不良

47、地质条件的洞口宜作永久性支护，支护长度一般不小于洞径的2倍，根据洞口平安条件具体确定。掏槽方式地下洞室爆破，合理的掏槽方式和布孔，是确保循环进尺有效深度和爆破效果的关键环节，掏槽方式及其布孔与洞室断面大小、岩石性质、地质构造等有关，常用掏槽方式及其适用条件的经历情况为：桶形直孔掏槽桶形直孔掏槽，于掏槽中心设置空孔，适用于坚硬均质，裂隙不发育岩体，在洞室断面允许孔深L3m时，炮孔利用系数n=0.90.92,孔深L=34m时，炮孔利用系数 n=0.830.85。常用直孔掏槽方式及布孔参数参考表1-5表1-5 直孔掏槽主要参数掏槽形式布孔型式掏槽孔间距(mm)装药系数起爆顺序适用条件abc一字行15

48、0300400L孔深13一段45二段69三段f=34砂岩、石灰岩四孔三角形D 孔径13一段泥页岩六孔三角形D 孔径13一段砂岩单空孔菱形1001501702000.70.8L12一段34二段页岩和中硬岩双空孔菱形1001501702000.70.8L12一段34二段坚硬岩石四空孔十字形1602002503000.70.8L1一段25二段各类岩石九孔中空对称形16020035040014一段58二段软岩种中硬以下岩石大孔径中空 中孔孔径100200，掏槽孔与中孔的孔壁一般为100400。说明：不装药孔 装药孔锥型形掏槽通常有正锥形和圆锥形，孔朝向中心，角孔倾角相等或近似相等，孔底相互有一定距离，

49、爆后成锥形槽。平洞开挖用正锥形较多，竖井掘进多用正圆锥形。参数与岩石性质有关。表1-6的经历参数可供参考。表1-6 锥形掏槽经历参数 岩石坚硬系数f钻孔倾角度相邻孔距m孔口孔底267570687068810686510136563131663601618605818205855V形掏槽斜孔掏槽布孔V形掏槽适用于循环进尺L0.5bb为洞宽的坚硬竖石洞挖。一般采用两层或多层掏槽，掏槽角一般不小于60，见图1-13示 断面图 剖视图图1-13 V形掏槽孔示意图优点：与直孔掏槽比拟，对钻孔精度要求较低，钻孔利用系数n=0.850.95，略高于直孔掏槽。掏槽部位设置位置掏槽部位宜设在断面中心，采用空孔掏

50、槽，空孔孔径宜大于爆破孔孔径2.5倍，掏槽孔应比爆破孔深，其值按实际爆破效果定，一般为20cm左右。单位岩石耗药量q 地下工程爆破，单位岩石耗药量q值，目前仍处于参考经历公式，通过现场爆破试验调整后选定的状况。常用经历公式介绍于下：掘进断面小于20m2的q值经历计算式可用刘清荣经历计算式 1-25 式中：q岩石单位耗药量，kg/m3； f普氏岩石巩固系数； Sx相对断面积，Sx=，S平洞断面积，m2； dx装药相对直径，dx=，mm,d装药直径，mm；e炸药类型系数，ex炸药爆力，cm3(毫升)；h炸药猛度，mm，ex与h值，可从厂家获得。 L x孔深对炸药耗量系数，当孔深1m 时，L x=1

51、.05；孔深1.5时，L x=1.0；孔深3m，L x=1.1；孔深, L x=1.15。 掘进断面2050m2经历计算式 可用戈斯帕扬经历计算式 1-26式中：q单位岩石耗药量，kg/m3；k1炮孔装药充填系数，一般为0.70.8L，L 孔深； n炮孔利用系数，即有效爆深与孔深之比的值；k2等效炸药换算系数，k=，Q炸药释放的爆热，千焦/千克，可从厂家获得，Q0标准炸药爆热，千焦/千克；k3岩石裂隙率的修正系数，见表1-7；Fs自由面系数，一个自由面Fs=1，两个自由面Fs=0.60.7；S平洞断面积，m2；38系数。坚硬岩石用少值，软岩用大值。断面大于50m时，1-26式乘为该断面掘进单位

52、耗药量。表1-7 k3值表岩体裂隙状况岩体单位裂隙率k3强裂隙何层理明显3555裂隙中等发育2534裂隙轻微发育1524裂隙极轻微发育514坚硬岩石大断面掘进经历计算式瑞典经历计算式 1-27式中符号意义同前1981年公布?矿山井港工程预算定额?炸药单耗q值光爆掘进，见表1-8表1-8 平洞爆破炸药消耗定额 q=kg/m3断面f =23f =46f =810f =1214f =1520(m2)普通爆破Kg/m3光爆普通爆破Kg/m3光爆普通爆破Kg/m3光爆普通爆破Kg/m3光爆普通爆破Kg/m3光爆普通爆破Kg/m3光爆41.142.181.143.271.193.91.193.72.743

53、.72.744.732.945.422.945.924.047.124.047.694.859.994.8510.3360.961.690.963.031.62.731.63.512.243.572.243.852.514.922.515.263.236.273.236.673.898.253.898.4880.911.570.912.651.442.321.443.052.023.12.023.442.244.192.244.482.985.782.986.093.547.133.547.31100.81.390.82.441.292.091.292.791.92.941.93.122.02

54、3.712.024.162.675.22.675.463.146.543.146.69120.721.280.722.351.212.081.212.721.682.651.682.951.863.911.863.912.414.722.414.942.955.872.956.13150.661.160.662.021.041.821.042.391.482.421.482.641.633.151.633.582.124.292.124.552.565.515.7200.591.110.591.930.961.650.962.201.352.131.352.471.452.881.453.22

55、1.924.01.924.472.324.985.3注：表中，括弧内为雷管单耗个/m3,括弧外为炸药单耗/m3。 以2#岩石硝铵炸药为标准。孔网参数循环进尺深度H循环进尺深度，与断面宽度、岩石性质、地质构造、掏槽方式、炸药品种、起爆方法等有关。目前仍处于经历值参考，通过现场爆破试验确定。对小断面，桶形直孔掏槽，一般H0.55b的效果亦不少见。开挖断面钻孔总数量N断面小于20刘清荣经历计算式 1-28式中：开挖断面钻孔总数不包括空孔，孔；单位岩石耗药量，/m3；S平洞断面积，；L1单孔装药长度，m；单位装药量，；，d装药直径m，炸药密度，/m3；炮孔炸药充填系数，炮孔充填系数，见表1-9；炸药相

56、对直径，装药直径，；药径减小时周边增加孔数，普通爆破，使用药卷d=32，=周边孔数；掏槽孔数。表1-9 炮孔充填系数岩石巩固系数f467910141520大断面洞室译波尔经历计算式 (1-29) (取整数) (1-29)式中：开挖断面钻孔总数，孔；由岩石可爆性确定的系数，见表1-10，岩石可爆性分级见表1-11；S平洞断面积，；单位耗药量，m3；V爆破岩石方量，m3；平均单孔装药量，/孔；表1-10 值岩体性质易爆中等易爆难爆表1-11 岩石可爆性分级岩石可爆性分级易爆中等难爆很难爆岩石弹性波纵波波速m/s1200单位岩石耗药量kg/m3注：表中岩石可爆性分级为布路德帮提出。一次钻爆循环炸药用

57、量QQ=qv 1-30式中：Q一次钻爆循环炸药用量，kg； q单位岩石耗药量， kg/m3；v一次循环爆破岩石方量，m3。掏槽孔炸药用量qcqc 1-31式中：qc掏槽孔装药量，kg/孔；Q、N内容同前述。周边孔平均炸药用量qpqp=aWLp(0.50.9)q1-32 式中：qp周边孔平均装药量，kg/孔；a周边孔孔距，m；W周边孔最小抵抗线；m；Lp周边孔孔深，kg/m3；q单位岩石耗药量，kg/m3；0.50.9系数，按岩石可爆性质选择。辅助孔主爆孔平均炸药用量qn 1-33式中：qn辅助孔平均装药量，kg/孔；mc、m底、mp分别为掏槽孔数、底板孔数、周边孔数；其余符号内容同前述。辅助孔

58、间距经历参考值见表1-12表1-12 辅助间距岩性孔间距cm岩性孔间距cm软岩100120硬岩6080中硬岩80100特硬岩5070光面爆破掘进法炸药单耗q经历值见表1-13表1-13 光爆掘进q值断面岩石巩固系数f炸药单耗q(/m3)掏槽方法循环进尺(m)砂岩68五星单空孔山东4V楔形开滦砂页岩46五星掏槽开滦 68混合掏槽大同 46V楔形徐州花岗岩五星单空孔山东4V楔形兖州周边光面爆破或预裂爆破质量径向平均超挖80%；孔壁的完整程度：光面爆破无明显裂隙，预裂爆破肉眼不易发现爆破裂隙。爆破平安、详见第三章爆破平安技术。5.3 竖井与斜井爆破井口段施工井口段钻爆施工在下述条件下进入：井口外部边

59、坡已削坡并支护处理完毕包括井口平台的支护。施工道路与碴场已形成；井口排水设施已施工完毕。竖斜井正井法钻爆正井法钻爆开挖，一般用于小断面钻爆开挖，其施工方法：锁好井口，确保井口围岩稳定，搞好防杂物坠入井内措施；井深超过15m，人员上下宜采用提升设备；涌水和淋水井段，有防水、排水措施；不良地质井段，须挖一段及时支护一段，必要时采取先灌浆加固，后钻爆开挖。竖井钻孔孔爆破.1导井钻爆导井的钻爆，实际上就是掏槽钻爆，在井底具备出渣条件下进入，导井的部位设于竖井中部，施工方法及根本参数如下：导井的断面形式导井的断面有圆形和方形两种形式，圆形断面用的较多，断面积一般为45m2,视溜渣需要确定。导井开挖施工方

60、法导井开挖可用正井法和反井发施工。正井法施工正井法：自上而下一次造孔到位，由下向上分段爆破。造孔时，按钻孔漂移规律考虑进钻角度，严格终孔偏离位置质量，确保导井爆破效果。尤其竖井断面较小时，必须确保导井爆破不影响竖井设计周边轮廓质量。反井法施工反井法：由下向上分层钻爆。浅井可用液压提升作业平台人工打孔，深井用吊罐法、爬罐法或反井钻法施工；反井钻和吊罐法，须用钻机先打好导孔，尤其反井钻的导孔偏差质量要求较高。圆形导井爆破参数计算 圆形导孔布孔平面见图1-14示。图中：空孔；爆破孔尺寸单位：米图1-14 圆导井布孔示意图第一排孔与圆心处空孔间距a1经历计算式为： 1-34式中：第一排孔与空孔中心之间