工程爆破设计

一工程爆破设计

内容要点设计文件的意义1、确保安全生产；2、公安主管审批的依据；3、施工操作的指导性文件；4、监理工作依据。对设计文件的要求①技术上可行、先进；②经济上合理；③安全上可靠。内容要点1、工程概况1.1工程名称、地点、地形地质（结构、高、宽）情况、工程量；1.2爆区周边环境条件：周边建构筑物分布及距离、状况情况（图示）；1.3爆破要求：

井巷、隧道开挖断面形状、尺寸、进度；①台阶爆破方量、标高、块度、级配、产量；

建构筑物倾倒方向、保留部分、工期；②安全要求

边坡或轮廓是否光面、预裂爆破要求？内容要点2、爆破方案（选择）2.1根据现场情况、工程要求，可能有几种施工方案可供选择；经技术、经济、安全等方面比较，优选确定出一种最佳方案。2.2优选方案概述：台阶高度、推进方向（爆破切口数、形状、尺寸）；3.3预拆除（部位、方法、工作量）；

内容要点3、爆破参数（确定）主爆区、预裂爆破（缓冲爆破）参数/不同结构部位爆破公式或经验3.1孔网参数：（公式或经验)①炮孔直径D;②炮孔深度L(超深);③孔距a;④排距b;⑤W/Wd；3.2炮孔布置(图示)；3.3炸药单耗及孔装药量和装药结构：①炸药单耗(公式或经验);②孔药量;③装药结构；（光爆、预裂爆破—炮孔）3.4堵塞长度（材料）

内容要点4、起爆技术与起爆网路4.1起爆顺序、延期时差、一段最大起爆药量；

（排间、孔间微差？每几孔一响？逐孔起爆、单孔单响？）。4.2起爆网路的联接（图示）

内容要点5、爆破安全及防护措施

根据本工程实地情况，爆破方案及参数，分析确定本工程爆破主要安全问题。（爆破飞石、爆破振动（触地振动）、水击波、涌浪、冲击波、炮烟等）5.1爆破飞石及防患措施

1）飞散距离的确定①炮孔爆破飞散距离(瑞典公式)Rf=KDD孔径(in):Rf=40D单位转化为cm，Rf=15.7D（1in=2.54cm）②硐室爆破飞石飞散距离：Rf=20kn2w③拆除爆破（无覆盖下）：库图佐夫公式Rf=kg0.58

2）飞散距离的控制(二次飞石危害)①能源控制②堵塞③w方向控制(调整)

④覆盖(缓冲堤)⑤安全警戒距离k—70g—单耗kg/m35.2爆破振动与控制措施

1）爆破地震效应的表征：质点振速的估算

V与

触地振动---估算公式

2）减振措施：①能源控制，段最大药量的控制；②阻断途径-预裂、控制减振沟；③多段ms延期起爆—逐孔起爆，孔内几段延期；④调整w方向；⑤加固；⑥缓冲击技术；⑦孔底空腔装药或不耦合装药内容要点5.3水冲击1）水击波超压的估算（公式）2）削波措施①能源；②多段ms延期；③调整W方向；④气泡帷幕；⑤安全距离；⑥水生动物保护；5.4其他防范措施6施工组织设计：现场施工组织机构、人工分工、施工设备。7主要技术经济指标：炮孔总长、炸药雷管总用量、实际炮孔单耗。8应急预案与抢险措施。

内容要点不同炸药炮孔孔内的装药密度及米装药量*散装铵油/硝铵膨化炸药不同孔径米装药量（乳化炸药：）

Φ401.02kg/m~1.14kg/mΦ

421.17kg/m~1.24kg/mΦ

703.26kg/m~3.46kg/m4.23~4.61kg/mΦ

905.40kg/m~5.72kg/m6.99~7.62kg/mΦ

1006.67kg/m~7.06kg/m8.63~9.42kg/m

Φ

1209.61kg/m~10.17kg/m12.43~13.56kg/m

Φ

15015.01kg/m~15.89kg/m19.42~21.19kg/m

Φ

16518.16kg/m~19.23kg/m23.50~25.64kg/m

Φ

20026.69kg/m~28.26kg/m34.54~37.68kg/m*不同直径炮孔孔网控制面积(a*b)(m2)值（参考）

Φ

70孔5~7m2岩石坚硬，完整性好，难爆的，取小值，反之取大值。孔网参数取得过大，块度大，大块率高而且可能药装不进去Φ

76孔6~8m2Φ

90孔8~12m2Φ

100孔10~14m2Φ

120孔14~18m2Φ

150孔20~25m2Φ

165孔25~35m2Φ

200孔35~45m2二、隧道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计21、工程概况1.1花岗岩f=16，

裂隙中等发育；1.2隧道断面为直墙半圆拱形，底宽5m，直墙高4m，半圆拱直径5m；隧道断面积S=1/2πr2+A·B=（3.14*2.52）/2+4*5=29.8125m21.3要求爆破开挖循环进尺2.5m,采用Φ42炮孔,掏槽利用Φ89空孔2掘进爆破方案根据隧道开挖断面面积，岩体条件，决定采用Φ42孔径的全断面一次成形开挖爆破，其中利用Φ89空孔采用复式桶形（垂直柱形）掏槽，边墙和圆拱轮廓采用光面爆破。3爆破参数3.1炮孔深度L：要求循环进尺为2.5m，考虑炮孔利用率为90%，则L=2.8m，掏槽孔深Lt取3.0m。3.2炮孔数目N：

按公式估算3.3炮孔布置实际孔数按照工作面布置、调整，实际布置炮孔74个炮孔（还有一个Φ89空孔），其中，掏槽孔8个；辅助孔35个；底孔8个；周边光爆孔23个。如图1所示。3.4炮孔间距1）掏槽孔①第一层孔距空孔15cm,间距22cm；②第二层孔距第一层孔28cm,间距54cm。2）辅助孔

①第一层孔距掏槽腔65cm,孔间距70cm；（间距70-90cm，排距60-80cm）②第二层孔距第一层孔73cm,孔间距70-75cm。3）周边光爆孔①孔距65-70cm；②最小抵抗线75cm

（a′=50-70,w=60-80）4）底孔①孔距68-70cm；②最小抵抗线w=75cm。二、隧道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计2---------------二隧道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计23.5炸药单耗

q（2#岩石乳化炸药）

1）公式估算

2）查定额：①岩石；②断面积取q=1.93kg/m3；3）根据工程类比，初取q=1.6kg/m3

。3.6每循环爆破所需炸药量QQ=q×L×S×η=1.6×2.8×29.8125×0.9=120.204kg

3.7炮孔装药量Qi平均孔装药量1）掏槽孔孔装药量2）辅助孔孔装药量3）底孔孔装药量4）周边光爆孔孔药量5）每循环实际装药量6）实际炸药单耗二、隧道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计23.8炮孔装药结构1）掏槽孔、辅助孔、底孔均采用孔底起连续柱状装药，孔口堵塞炮泥Ld=60cm,如图2（1）所示。2）周边光爆孔均采用孔底加强的不耦合装药，孔口堵塞炮泥Ld=30cm，如图2（2）所示，其中孔底10cm装0.5卷Φ32药100g，中间2.4m孔装Φ21药卷，孔内炸药用导爆索加塑料片串绑成条，2.4m炮孔不耦合系数为2.0。（线装药密度333g/m0.8÷240=0.333）。

图2（1）图2（2）二、隧道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计24起爆技术与起爆网路

本隧道掘进爆破采用导爆管非电毫秒雷管孔内延期、孔外簇并联再复式并联的起爆网路，一次起爆工作面所有74个炮孔，起爆网路如图3所示。

其中：1）掏槽孔

①第一层掏槽孔（4个）孔内起爆雷管为MS1的Nonel雷管；②第二层掏槽孔（4个）孔内起爆雷管为MS3的Nonel雷管；2）辅助孔①第一层辅助孔（14个）孔内起爆雷管为MS5的Nonel雷管；②第二层辅助孔（21个）孔内起爆雷管为MS7的Nonel雷管；3）周边光爆孔（23个）孔内起爆雷管为MS9的Nonel雷管；4）底孔（8个）孔内起爆雷管为MS10的Nonel雷管；5爆破安全与防护措施

飞石、爆破振动、空气冲击波、炮烟毒气（15min后）、危石、（盲炮）①人员撤至交叉路口后，封锁通道；

②强制通风15min；

③安全员“敲帮问顶”或同段6爆破施工组织7应急预案8主要技术经济指标1）循环炮孔延米：8*3+66*2.8=208.8m;2）每米3钻孔量：208.8/(2.8*29.8*90%)=2.78m/m3;3）循环用药量：108.7kg，岩石乳化炸药；4）雷管耗量：80发雷管，Nonel雷管78发，电雷管2发；5）实际炸药单耗：q=1.45kg/m3.沟槽开挖爆破设计《题库》岩土爆破设计41工程概况

某小区管网配套工程需开挖240m长沟槽，沟槽深4m，上口宽4m，底宽2.5m，开挖岩石为中风化花岗岩。开挖边线距住宅楼20m。2爆破方案2.1几种方案：①Ф70深孔全断面一次开挖爆破；②Ф40炮孔全断面一次开挖爆破；③Ф40炮孔分两层爆破开挖。

（20m处有住宅楼，爆振影响；小孔径炮孔爆破-控制爆破规模）2.2拟用方案

决定自拟挖沟槽的两端同时开始，相向进行爆破，每端均采用自上而下两层，每层2m，沟壁面预裂爆破成形，主体岩体Ф40排间微差，上层趋前下层8-10m，两层平行作业、同步推进的松动控制爆破方案，如图1所示。3爆破参数3.1沟槽双壁面预裂爆破（上、下层分两次爆，参数相同）1）炮孔直径：Ф40，D=40mm；2）炮孔间距a=40cm；3）孔深L=2.2m；4）炮孔倾角α=79.38°，炮孔沿设计的沟槽壁面布置。5）线装药密度q1=250g/m；6）孔装药量Qi1=500g。（岩石乳化炸药）7）孔装药结构：①孔底10cm装半卷Ф32药100g；②接着180cm装Ф16药400g，孔装药用导爆索用PVC管片串绑，并装MS9雷管起爆；③孔口堵炮泥30cm。3.2沟槽岩体开挖爆破1）上层开挖①炮孔直径D=40mm；②炮孔间距：a1=80cm，（一、三、五排）a2=100cm；（二、四、六排）③孔深L=2.2m；④炮孔排拒，最小抵抗线：W=b=80cm

炮孔布置如图1所示，一、三、五、七排每排4孔，二、四、六、八排每排3孔。

⑤炸药单耗：q=400g/m3乳化炸药图1.1炮孔平面布置图图1.3上层横向剖面图图1.2沟槽开挖纵向剖面图图1.4下层横向剖面图⑥孔装药量每排爆方vi=5.8m3，每排需药量Q=2.32kg。

则孔药量为：每排4孔：Q1=0.6kg（3卷药卷）

每排3孔：Q2=0.7kg（3.5卷）⑦孔装药结构：采用孔底连续柱状装药，起爆雷管装底部，向上传爆。⑧堵塞长度：Ld=80cm。2）下层开挖①炮孔直径D=40mm；②炮孔间距：a1=81-82cm，（一、三、五、七排）a2=100cm；（二、四、六、八排）③孔深L=2.2m；④炮孔排拒，最小抵抗线：W=b=80cm；⑤炸药单耗：q=400g/m3乳化炸药；⑥孔装药量每排爆方vi=4.6m3，每排需药量Q=2.07kg。

则孔药量为：每排3孔：Q1=0.7kg（3.5卷药卷）

每排2孔：Q2=1kg（5卷）⑦孔装药结构：采用孔底连续柱状装药，起爆雷管装底部，向上传爆。⑧堵塞长度：Ld=80cm。4起爆技术与起爆网路4.1预裂爆破

本沟槽开挖爆破采用Nonel雷管起爆网路起爆；预裂孔先行起爆，孔内装MS9雷管，每4孔为一段延期时间△t=25ms，地表传爆雷管为MS2雷管，2个壁面同网起爆各20m，40孔。起爆网路如图2所示。预裂爆破中段最大起爆药量为2kg。图2预裂孔先行起爆的起爆网路示意图4.2主爆孔起爆

拟爆的主爆孔爆破应在其两侧槽壁已进行了预裂爆破之后进行。

主爆孔采用排间延期25ms的微差起爆技术，孔内均用MS9为起爆雷管，地表传爆用MS2雷管；上下层可同网同时起爆10排孔，起爆网路见图3.图3主爆孔起爆网联接示意图5爆破安全与防护措施

本工程爆破紧临住宅小区，已属于城镇土岩控制爆破性质，主要要防范爆破飞石和爆破地震可能造成的危害。5.1爆破飞石的防范

对爆破飞石的飞散距离，目前尚无公认成熟的公式来确定，而爆区离宅楼仅有20m远，所以要切实做好飞石的防阻工作。1）控制飞石能源——炸药单耗、孔药量，加强孔口堵塞，保长度和质量。2）加强爆区覆盖——对每次即将起爆的爆破区域进行严密的双层覆盖。第一层盖胶管帘，第二层覆上密孔钢丝网并压上土袋，覆盖面积要足够大。5.2警戒

加强警戒——设立半径为100m的爆破安全警戒区。临爆前15min，警戒区内包括宅楼内所有人员一律撤至100m外的安全区域，起爆15min后经查无险情后方可解警。5.3爆破振动

按萨氏公式估算最近宅楼基础质点最大振速1）对于主爆：Qmax=2.4kg，R=22m，K=150，α=1.5，v=2.25cm/s;2）对于预裂：Qmax=2.0kg，R=20m，K=150，α=1.5，v=2.37cm/s.一般宅楼，爆振f≥30Hz时，[v]=2.5cm/s,因此按此设计施爆，爆振不会影响宅楼安全。5.4其他防护措施①爆前调查取证；②要监测，及时反馈。6施工组织设计7主要技术经济指标8应急预案（措施）四巷道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计51、工程概况1.1弱风化花岗岩估计f=161.2巷道断面为直墙半圆拱形，底4m，墙2m，半圆拱直径4m断面面积S=1/2πr2+AB=3.14*22/2+2*4=14.28m21.3经试爆炸药单耗为1.0kg/m32掘进爆破方案根据巷道开挖断面面积，岩体性质，决定采用Φ40直径的炮孔，全断面一次成形开挖爆破，其中掏槽采用垂直楔形掏槽，边墙和圆拱轮廓光面爆破。3爆破参数3.1炮孔深度L：设循环进尺为1.8m，炮孔利用率为90%，则炮孔深度L=2m，而掏槽孔孔深取2.2m。3.2炮孔数目估算四巷道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计53.3炮孔布置炮孔布置如图1所示，经实际布置、调整，工作面实际布置43个炮孔，其中，3对楔形掏槽孔共6个；辅助孔16个；周边光爆孔15个；底孔6个。3.4炮孔间、排距1）掏槽孔每对楔形孔孔距140mm,倾角75o,孔长228cm,相邻对楔孔排间距30cm。2)辅助孔朝掏槽腔方向间距分别为：30,35,44cm；与帮、底孔排间距为65,76cm3）光爆孔孔间距为60-65cm，最小抵抗线W=76cm。3.5炸药单耗（岩石乳化炸药）1）公式估算2）按f、s查定额q=1.93kg/m33）本题指定q=1.0kg/m3四巷道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计5高2.0m、宽4m半圆拱巷道，断面面积14.28m21）布置3对楔形掏槽孔，孔深220cm,倾角75o,斜长228cm,孔距：220/tg75o*2+20=140cm排距：取30cm。2）布置拐角孔底孔,帮孔和拱孔①底孔:380cm平分5段,6孔间距76cm；②帮孔:190cm均分3段3孔，间距65cm；③拱孔:周长3.14*190=596cm,均分10段，间距60cm。3）布置辅助孔，间距、排距里30,35,44cm;外65,76cm共布孔43个，其中掏槽孔6个；周边光爆孔15个；底孔6个；辅助孔16个下面分别按照①q=1.0kg/m3;②经验值q=1.8kg/m3分别进行药量计算分配3.6每循环爆破需要药量Q=q×L×S×η

（L=2m,S=14.28,n=90%）①Q=25.704kg②

Q=46.2672kg3.7炮孔孔装药量Qi每孔平均装药量①②1）掏槽孔①0.897kg，取0.9kg/孔（4.5卷）②1.614kg,取1.6kg/孔（8卷）2）辅助孔①0.598kg,取0.6kg/孔（3卷）

②1.076kg,取1.0kg/孔（5卷）3）底孔①0.718kg,取0.7kg/孔（3.5卷）

②1.291kg,取1.2kg/孔（6卷）4）光爆孔①0.359kg,取0.35kg/孔（1.75卷）

②0.646kg,取0.6kg/孔（3卷）四巷道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计5四巷道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计53.8每循环爆破实际用药量①Q=6*0.9+16*0.6+6*0.7+15*0.35=24.45kg②Q=6*1.6+16*1.0+6*1.2+15*0.6=41.8kg3.9实际炸药单耗①q=0.95kg/m3

②q=1.63kg/m33.10炮孔装药结构1)掏槽孔、辅助孔、底孔均采用孔底起连续柱状耦合装药，孔口堵塞炮泥Ld=60cm，如图2（1）所示。2）周边光爆孔

均采用孔底加强的不耦合装药，孔口堵炮泥30cm，如图2（2）。其中孔底10cm/20cm装0.5/1卷Φ32100g/200g，中间160cm/150cm孔段装小药卷，孔内炸药用导爆索加塑料片串绑成条，不耦合系数为2.2/2.0，线密度156/267g/m.四巷道掘进爆破设计《题库》岩土爆破设计54起爆技术与起爆网路本巷道掘进爆破采用导爆管毫秒雷管孔内延期，孔外簇并联再（3把就近并，每把2发ms1雷管，再一并，2发雷管起爆）并联的起爆网路起爆，一次起爆工作面43个炮孔，(起爆网路)其中：①3对6个掏槽孔内装MS1导爆管雷管，如图2中之1②掏槽腔外16个辅助孔装MS4导爆管雷管，如图2中之2③周边光爆孔和底孔21孔装MS6导爆管雷管,或周边光爆破MS6，

底孔MS8最后爆。5爆破安全与防护飞石、炮烟毒气、空气冲击波、危石、盲炮、地震6爆破施工组织设计7主要技术经济指标

8应急救援预案五露天深孔台阶爆破设计《题库》岩土爆破设计91、工程概况年供500万吨石灰石，采场台阶高度15m，钻孔直径165mm。矿山采区离民宅300m。2爆破方案按要求，年产方量500万吨÷2.5吨/米3=200万米3

平均每6天爆方200÷(300÷6)=4万米3(5d或7d)因此，本矿生产爆破方案为：在采场15m高台阶上钻凿直径165炮孔，每6天进行一次深孔爆破，每次爆破石岩体不少于4万米3，每次爆破均采用导爆管起爆网路实施毫秒延期起爆。五露天深孔台阶爆破设计《题库》岩土爆破设计93、爆破参数

1）炮孔直径D=165mm；2）炮孔间距a=7m，炮孔倾角与台阶坡面角一直，取α=75o;3）最小抵抗线w=5m；

4）排距b=w=5m；5)炮孔超深Δh=1.5m；

6）孔深：L=15.5+1.5=17m；7）炸药单耗：q=0.42kg/m2；8）孔装药量Qi=q×H×a×b=0.42×15×7×5=220.5kg9）装药结构：孔底起连续装多孔粒状俺有炸药，每孔2个起爆药包，1个在孔底以上0.5-1.0m处，1个在装药段中心偏上一些，起爆药包为Φ70岩石乳化炸药卷，起爆雷管均为MS9非电雷管10）堵塞长度Lα=5m（装药段长Le=12m，可装药）五露天深孔台阶爆破设计《题库》岩土爆破设计94、起爆技术与起爆网路

为确保生产任务的完成，本矿每6天进行一次爆破，每次爆破须起爆4排，每排20个炮孔，共计80个炮孔（15*7*5=525m3/孔，80孔—4.2万m3/次，全年进行48次爆破）。因此，这4排共计80个炮孔，采用每排20个炮孔起爆导爆管用导爆四通并联同段起爆，排间用MS4导爆管非电雷管延期75ms传爆的导爆管非电起爆网路起爆。起爆网路联接示意图如图1所示。

同排导爆四通并联，排间MS4延期传爆起爆网路（复式网路）五露天深孔台阶爆破设计《题库》岩土爆破设计95、爆破安全技术与防护根据本矿采场周边环境条件，岩石条件和设计参数，本矿生产爆破安全上主要应防范爆破飞石和爆破地震效应可能造成的危害。5.1爆破飞石与防范措施1）爆破飞石距离目前爆破飞石的飞达距离尚无公认成熟的公式来确定。本矿上地质条件简单，生产爆破主要采用的是加强松动爆破（单耗q=0.42kg/m3）炮孔堵塞要求长度为5m生产中施工组织严密，分工明确，责任到人，保证堵塞质量，所以一般情况下，本矿爆破飞石飞距不超过100m，但是为了确保万无一失，对飞石的危害仍给予重视和防患。2）飞石防范措施①从能源上控制：严格控制炸药单耗，孔装药量、注意坡面、W变化、裂隙及时调整；②严控孔口堵塞质量，保证长度（堵塞中不得带进石块）

五露天深孔台阶爆破设计《题库》岩土爆破设计95.2安全警戒

设定爆破安全警戒区：人员撤离半径200m，设备撤离半径100m。5.3爆破地震效应与减振措施1）爆破时300m处民宅基础地面质点最大振速V按照萨道夫斯基经验公式估算取Qmax=20*220.5=4410Kg，R=300m，K=150α=1.5则得出V=1.91cm/s该值小于《爆破安全规程》规定的爆振主振频率f>10Hz,一般民宅地面质点安全振速2.0cm/s，因此，本矿生产爆破不致影响300m处民宅的结构安全。但是，该最大质点振速临近于2.0cm/s，300m处振感还较大，可能引起纠纷，所以为了万无一失，确保平安顺利生产，本矿生产爆破还应进行优化，采取减振措施。2）减振措施最有效的减振措施就是减少最大一段起爆药量，同时优化起爆技术。①由一段起爆20孔改为一段起爆5个孔，一段最大起爆药量有4410kg减小到1102.5kg，那么300m处质点振