浅孔爆破及裸露爆破课件

浅孔爆破及裸露爆破

1.浅孔爆破浅孔爆破在二次爆破中的应用露天浅孔爆破是指露天岩土开挖、二次破碎大块时采用的炮孔直径小于50mm、深度小于5m的爆破作业。它是在工程爆破中较早采用的爆破方法，应用于露天开采、基础和沟渠开挖、道路和边坡修整、建筑物（构筑物）拆除以及处理大块岩石等。1.浅孔爆破2.1浅孔爆破在二次爆破中的应用特点（1）所使用机械主要是手持式凿岩机，操作简单，施工方便，适用性强；（2）对于不同工程要求和爆破目的，易于通过调整布孔位置和装药量的方法，控制爆破破碎程度和破坏范围；（3）由于浅孔爆破爆破规模较小、装药量少，爆破的有害效应容易得到控制，复杂环境情况下，可以用加强防护覆盖等措施来控制飞石。（4）浅孔爆破的缺点是机械化程度不高，工人劳动强度大，生产效率低，爆破作业频繁，大大增加了管理工作量。孔深小于5m的爆破称浅孔爆破，有三种类型：1）零星孤石的浅孔爆破：临空面多，单耗小。解大块或二次破碎2）台阶浅孔爆破——采石场或浅层石方开挖中采用。浅孔台阶爆破与深孔台阶爆破的基本原理相同，只是孔径、孔深比较小，爆破规模比较小。主要用于矿山开采、场地平整，路堑、沟槽、基坑爆破开挖。是道路、水电、人防和小型矿山开采的主要爆破方法。3）修整爆破——为降低标高，常在底板平整或边坡修整中采用。炮孔排列

爆破参数炮孔直径：36~42mm;药卷32mm、35mm炮孔深度L=H+h

h=（10%~15%）H炮孔间距底盘抵抗线单位炸药消耗量（稍大）1.浅孔爆破爆破施工作业与安全浅孔爆破的主要施工作业程序主要有钻孔、装药、堵塞、连接起爆网路和警戒起爆等。浅孔爆破装药前要做好的准备工作有：（1）先用炮棍插入孔内，检查炮孔积水情况和炮孔深度；（2）检查孔距、排距和前排抵抗线（底盘抵抗线和最小抵抗线），为最后调整核实装药量提供依据；（3）清理炮孔内的堵塞物和排水，可用掏勺掏出杂物、岩粉等堵塞物，或用压缩空气将孔内堵塞物和水吹出。1.浅孔爆破炮孔验收的主要内容（1）检查炮孔深度、角度和孔网参数是否符合设计要求；对个别有变化的孔位要做好记录和标志；对个别孔深与设计孔深相差较大的浅孔应重新加深；对超深过大的适当回填；孔数不足，应补孔；（2）复核前排炮孔的抵抗线；与设计有出入的炮孔应修正装药量；（3）孔口的岩屑或杂物应清理干净，堵好孔口，防止杂物落入孔内；对已堵孔，应补钻或补孔；起爆药包的制作加工起爆药包应在爆破作业面附近的安全地点进行，加工数量不应超过当班爆破作业需用量。加工起爆药包时首先将装雷管的一端用手揉松，然后将此端的包纸打开，用竹、木棍或其它有色金属工具制作的专用锥子沿药包中央长轴方向扎一雷管大小的孔，孔深应能将雷管全部插入，起爆雷管插入药卷后，将药包四周的包纸收拢紧贴在导火索上，用胶布或细绳捆扎好。1.浅孔爆破爆破施工作业与安全浅孔爆破装药时要注意以下事项：（1）无论是采用那种起爆方法，雷管聚能穴应指向炸药的传播方向；（2）要防止雷管与导爆管、雷管与炸药的相互脱离而造成拒爆，发现有安装不牢靠或松动，应立即用胶布缠紧；（3）孔内装入起爆药包后严禁用力捣压起爆药包，防止发生早爆或将雷管脚线拉断而造成拒爆；（4）装药时密度要适中；要保证炸药的连续性，间隔装药时分割药包中要放好起爆药包，以免影响爆轰波传播而发生爆炸中断。（5）有水孔时，要做好药包的防水处理或采用抗水炸药。1.浅孔爆破爆破施工作业与安全炮孔堵塞是爆破作业很重要的工序之一，堵塞可以使炸药爆炸的能量得到充分利用，使爆破破碎效果更好。同时，堵塞可以降低爆炸冲击波和噪声强度，减少冲炮和飞石的产生。一般来说，堵塞长度不能小于最小抵抗线。常用的堵塞材料有沙、黏土或沙与黏土的混合物、岩粉等。1.浅孔爆破爆破施工作业与安全露天浅孔爆破，爆后应超过5min，方准许检查人员进入爆破作业地点；如不能确认有无盲炮，应经15min后才能进入爆区检查；药壶爆破，爆后应超过15min，方准检查人员进入爆区；1.浅孔爆破爆破施工作业与安全同一爆破危险区内有两个以上单位（作业组）进行露天爆破作业时，应有有关部门和发包方组织各施工单位成立统一的爆破指挥部，指挥爆破作业。各施工单位应建立起爆掩体，并采用远距离起爆。同一区段的二次爆破，应采用一次点火或远距离起爆。1.浅孔爆破爆破施工作业与安全防止爆破飞石的产生爆破个别飞散物主要在高速爆轰气体作用下，介质碎块自填塞不良的炮孔及介质裂隙（缝）中加速抛射所造成。当单孔装药量过大、孔位偏差使抵抗线变小、起爆顺序或相邻药包延时不当，先爆药包可能会改变后爆药包的抵抗线，或掀翻后爆部位覆盖物。以及爆破堵塞长度不够，都有可能产生个别飞石。1.浅孔爆破爆破施工作业与安全爆破个别飞散物对人员的安全距离（爆破安全规程规定）浅孔爆破不小于200米，在复杂地质条件下不小于300米。1.浅孔爆破爆破施工作业与安全在浅眼爆破中发现有盲炮时，可以按以下方法进行处理：（1）经检查确认起爆网路完好时，可重新起爆；（2）可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于30cm；对于浅孔药壶法，平行孔距盲炮药壶边缘不应小于50cm。为确定平行炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物；（3）可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔内填塞物掏出，用药包诱爆；1.浅孔爆破爆破施工作业与安全在浅眼爆破中发现有盲炮时，可以按以下方法进行处理：（4）可在安全地点以外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但应采取措施回收雷管；（5）处理非抗水硝铵炸药的盲炮，可将填塞物掏出，再向孔内注水，使其失效，但应回收雷管；（6）盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。题库简答题第14页64题2.浅孔二次爆破2.1浅孔二次爆破的设计零星孤石爆破布孔原则零星孤石爆破的特点是：有两个以上的临空面；一般只要求爆破炸裂。其布孔原则为：炮孔底部与各临空面的垂直距离大致相等；较大的孤石可以布置2个或2个以上的炮孔；炸药单耗比一般台阶爆破约低50%。2.浅孔二次爆破2.1浅孔二次爆破的设计浅孔爆破破碎大块时的装药量计算用浅孔爆破破碎大块时的装药量计算，采用炸药量与爆破破碎体积成正比的体积公式，即：Q=qV式中：Q——装药量，kg；q——单位体积用药量，一般取q=(0.07~0.15)kg/m3，V——爆破破碎岩石体积，m3。题库简答题第15页73、74、75题3.露天裸露爆破3.1露天裸露爆破的特点及应用裸露爆破是把药包放置在被爆物体的表面并简单覆盖后进行的爆破作业，所以又称为表面爆破和覆土爆破。它是利用炸药爆炸的猛度对物体局部接触面产生压缩、破碎、切割、击穿的作用，具有以下特点：（1）裸露爆破具有操作简单，施工人员易于掌握和运用，不需要施工机具，施工方便，灵活性大，耗用劳动力少等特点。因此通常在大块二次破碎、处理孤石和危石、破冰以及冻土爆破中运用；（2）裸露爆破由于在物体表面进行爆破，因此爆炸能量大部分在与空气等相邻介质中损失掉了，故能量利用率很低，所需的炸药单耗就大；（3）由于炸药爆炸能量大部分转化为冲击波，因此爆炸产生的冲击波和噪声很强，而且爆破产生的个别碎块飞散较远，故不适合在城镇地区、有重要设施以及存在有气体、粉尘爆炸危险的地点使用。3.露天裸露爆破3.2裸露爆破破碎岩石的装药量设计裸露爆破破碎岩石的装药量，主要依据岩石等级和破碎岩块的体积来确定，计算公式为：

Q=qV式中：Q——药包的炸药量，kg；q——单位体积用药量，根据岩石等级由Ⅳ~Ⅺ,取q=(1.3~2.0)kg/m3；V——破碎岩块的体积，m3。3.露天裸露爆破3.2裸露爆破破碎岩石的装药量设计裸露药包爆破破碎大块岩石的炸药量（使用2#岩石炸药）体积V/m30.51.01.52.03.04.05.0药量Q/kg1.11.52.02.53.14.55.53.露天裸露爆破3.露天裸露爆破3.3施工工艺及安全露天爆破需设避炮掩体时，掩体应设在冲击波危险范围之外并构筑坚固紧密，位置和方向能防止飞石和炮烟的危害；通达避炮掩体的道路不应有任何障碍。爆破个别飞散物对人员的安全距离（爆破安全规程规定）裸露药包爆破不小于400米3.露天裸露爆破3.3施工工艺及安全裸露爆破的盲炮处理处理裸露爆破的盲炮，可去掉部分封泥，安置新的起爆药包，加上封泥起爆；如发现炸药受潮变质，则应将变质炸药取出销毁。题库熟练题第28页34题3.露天裸露爆破3.3施工工艺及安全1995年5月，贵阳龙洞堡机场营盘坡工地，发生因改炮而引爆硐室盲炮的重大事故。该工地在1993年12月曾进行峒室大爆破，药包165个，装药量3011t，爆破方量255万m3。在1995年5月原爆破堆碴区域内挖装石方时发现盲炮，挖出两车乳化炸药，并由爆破工取出了起爆体及未响的全部4发非电起爆雷管，因认为盲炮中炸药已经失效，在盲炮药室及周围大石块上布置了24个破碎大块用裸露药包（单个药包药量0.5~3.5kg），引爆裸露药包时带响盲炮药室中的残存炸药（估计残药约10t），强大的爆破冲击波，造成周围1500m范围内6个自然村门窗玻璃大量破碎，个别房屋出现裂缝，部分电器及家俱不同程度损坏。造成极其严重的社会影响。3.露天裸露爆破3.3施工工艺及安全通过此案例应当引起以下反思：⑴在大规模的硐室爆破中能否避免盲炮；⑵如何及时发现峒室爆破发生的盲炮；⑶发现盲炮后应怎样及时处理；⑷在盲炮现场应采用什么安全措施。在爆破安全规程5.2款中，为保证硐室爆破药包准爆，从设计、施工、爆破器材及现场加工，起爆网路，均有明确的规定；在4.13.2；5.2.14款中，对爆后检查；在4.13.3；4.14款中对盲炮的处理也均有明确的规定。每个爆破作业人员，都要认真对待拒爆的预防和盲炮的处理，防止类似事故的再次发生。4.药壶爆破1.1药壶爆破的特点及其应用药壶爆破是在炮孔底部先用少量炸药分次爆炸将孔底扩大成壶状空腔，然后在其中装药爆破的方法。这种爆破方法有以下特点：（1）药壶爆破比炮孔爆破增加了装药量，减少了钻孔工作量，增大了爆破方量，提高了炮孔利用效率；（2）药壶爆破集中在底部装药，可增强抛掷效果，克服台阶底部阻力，改善破碎效果；（3）在坚硬岩石中难以扩壶，因此药壶爆破只能在软弱岩层和中等以下硬岩中应用，才能有较好的爆破效果。缺点是扩壶施工困难，时间长，因此生产效率不高，不适宜规模生产，而且爆堆块度不匀，大块多。4.药壶爆破1.1药壶爆破的特点及其应用

4.药壶爆破1.2扩壶工艺及其安全扩壶要求：按设计壶体体积爆扩，不能小，小了装不下设计药量；大了浪费扩壶工作和用药；并降低药壶爆破的装药密度，影响爆破效果。

4.药壶爆破1.2扩壶工艺及其安全药壶爆破的关键工序是扩大药壶，扩壶的原则是“少药多爆”，即每次装药量要少，逐渐依次增多。第一次，一般取50~100g，以后按扩壶次序成倍增加，大致按照以下比例增加装药量：（1）二次扩壶：1:2；（2）三次扩壶：1:2:3；（3）四次扩壶：1:2:4:7；（4）五次扩壶：1:2:4:7:13；

4.药壶爆破1.2扩壶工艺及其安全扩壶所需的总药量Q1可按经验公式计算：Q1=Q/P式中：Q1——扩大药壶所需的总药量，kg；

Q——药壶装药量，kg；

P——岩石炸胀系数，与岩石强度有关，按照岩石等级选取：Ⅻ~ⅧP=1~5；Ⅶ~ⅤP=5~10；Ⅴ~ⅣP=10~25；Ⅲ~ⅡP=25~200一般情况下的扩壶次数：对黏土、黄土等壤硬土2次；对风化岩或软岩2~3次；对中硬或次坚岩5~7次。

4.药壶爆破1.2扩壶工艺及其安全扩壶爆破操作时应注意以下问题：（1）扩壶时，应清除孔口周围的碎石和杂物；（2）每次扩壶前，应先用炮棍测量炮孔深度，检查中间是否有卡孔或孔壁错位现象，保证药包能顺利落入孔底；（3）对于孔深超过5m的炮孔扩壶，以及多个炮孔扩壶或扩壶多次，应采用电雷管或导爆管雷管起爆；深孔扩壶时，不应向孔内投掷起爆药包；4.药壶爆破1.2扩壶工艺及其安全扩壶爆破操作时应注意以下问题：（5）扩壶的填塞材料可用砂土或干砂，填塞长度不超过药包高度的0.8～1.2倍，以便让爆炸气体裹携破碎岩屑和填塞物冲出孔外。（6）用硝铵类炸药扩壶，每次爆破后应等15min或满足设计确定的等待时间，才准重新装药起爆；（7）有水情况下，应用抗水炸药扩壶；没有水时，也可采用抗水炸药，这时可以灌水起爆，能提高扩壶效率，缩短间隔等待时间；（8）扩壶完成后，应实测最小抵抗线和药壶体积，作为调整设计装药量和计算爆破方量的依据。4.药壶爆破1.2扩壶工艺及其安全测量爆破扩壶后药壶的体积爆破扩壶后测定药壶体积的大小，一般通过测量药壶的直径和高度，按照球体或圆柱体近似粗略地计算其体积。可用自制的铁棍测量器，它是由两根长度相等的线绳分别系在一根铁棍的两端。使用时，将棍竖直放入药壶内，拉齐线绳，使铁棍保持水平，上提线绳至被边壁卡住，这时线绳提升的长度就是药壶的深度，而这根铁棍就是该处的直径。换用不同长度的铁棍，就可以测出不同深度处药壶的直径和高度，求出药壶的平均直径和高度，若药壶近似成球体，可按球体体积计算：V=4πd³/3≈0.52d³;如果药壶近似成圆柱体,可按圆柱体体积计算：V=πd²h/4≈0.785d²h式中：d——平均直径，m；h——平均高度，m；4.药壶爆破1.3药壶爆破设计设计要求的药壶装药量Q，按照集中药包的装药量计算公式：抛掷爆破：Q=KW3f（n）=KW3（0.4+0.6n3），K为标准抛掷爆破单位用药量；松动爆破：Q=K1W3

，K1为松动爆破单位用药量。4.药壶爆破1.3药壶爆破安全爆破个别飞散物对人员的安全距离（爆破安全规程规定）深孔药壶爆破按设计确定，但不小于300米。4.药壶爆破1.3药壶爆破安全

1986年5月27日，某县上水径村大埔石场吕、钟二人进行浅眼扩壶爆破后，随即下药拟进行药壶爆破。因孔壁温度过高，未等二人离开药包即爆炸。吕被爆炸气浪抛出14米，当场死亡。钟被抛离孔口5米，重伤，经抢救无效死亡。

4.药壶爆破药壶爆破安全药壶爆破施工作业应遵守爆破安全规程5.1.7款有关规定。用硝铵类炸药扩壶，每次爆破后应等待15min或满足设计确定的等待时间，才准许重新装药。4.药壶爆破工程实例蓝烟线YDK72+450~YDK72+900段路堑与既有线并行，线间距30m。路堑全长450m，石方开挖量8.8万m3，开挖深度8~13m；该路堑地貌为低丘，纵向坡度较平缓。岩质为粉质泥质砂岩及砂区岩，具有较好的可爆性。开工初期，采用深孔爆破法进行了几次爆破，此法虽然能获得良好的爆破效果，但每延米爆破方量只有10m3左右，一台钻机（租用当地一台TOMARAC55型液压钻机）每天只能完成2000m3左右，与工期要求的每天确保4000m3相差甚远，且费用昂贵。为解决上述矛盾，经多种方案比选，决定改用深孔扩壶爆破。4.药壶爆破工程实例药壶爆破参数及用药量集中药包药量Q按松动爆破确定：Q=eK′W3式中：K′——松动爆破单耗，根据岩石性质经试验确定（kg/m3）；W——集中药包最小抵抗线（m）；e——炸药量换算系数。4.药壶爆破工程实例药壶爆破参数及用药量线性装药量（指柱部每延米装药量）：Q

X=（qabH-eK′W）/LXLX=L-0.5-Ld式中：QX——线性装药量（kg/m）；

q——深孔爆破单位炸药消耗量（kg/m3）；

a——钻孔间距（m）；

b——钻孔排距（m）；

H——梯段高度（m）；

LX——线性装药长度（m）；

Ld——炮孔堵塞长度（m）；

L——炮孔长度（m）。则总装药量：Q总=Q+QX·LX4.药壶爆破工程实例其它参数的选择：W=0.6H；排距b=W；间距a=（1.0~1.25）W4.药壶爆破工程实例实验确定炸胀指数P式中：Q′——扩大药壶需要的总药量（kg）；

Q——设计要求的药壶装药量（kg）。药壶的装药量是扩壶爆破成败的关键。而炸胀指数是其重要的参数之一，它不仅与岩石力学性质有关，而且还决定孔网参数的大小。炸胀指数的经验参考值很多，但在特定的地质条件下的取值，只能通过实验确定。4.药壶爆破工程实例实验确定炸胀指数P如果将药壶粗略地当成球体，则药壶体积为球体体积，药壶装药量为：式中：d——用铁棍测量器测得的药壶最大直径（m）；

ρ——炸药密度，采用散装2号铵松蜡炸药时取ρ=900kg/m3。故，P=468d3/Q′选用代表性地质的工作扩壶实验。4.药壶爆破工程实例在实际施工中，大都采用这两种炸胀指数，即：P1=10.94,Q1′=5.0kg,扩壶次数及比例：1:2:3；P2=10.52,Q2′=6.25kg,扩壶次数及比例：1:2:4。4.药壶爆破工程实例在施工中，对于集中装药量Q1，装填炸药时必须严格保证，并以线性装药量作为调剂，这样，即使扩壶尺寸略有不够，集中装药量满出壶口，至多是减少线性装药量，这对整体爆破效果影响不大，因此施工中不必逐孔量测，只要选择少量的具有代表性的炮孔进行量测即能满足施工要求。4.药壶爆破工程实例施工工艺钻孔前，对拟实施扩壶的口部的松软层或碎石层进行清理，钻孔过程中，对地质、构造变化情况进行细致观察并做好记录，钻到明显夹层或出现其它不利扩壶的地质构造时，迅速调整孔位或调整孔网参数，钻孔完毕后，将底部石粉吹干净。扩壶前，对孔进行测量验收，将渗水吹干净，以确保设计孔深，装扩壶药量，用绳索量测药壶直径，以达到设计要求。

4.药壶爆破工程实例施工工艺扩壶后，对于孔等待至少15min后才能进行下次扩壶或装药；按设计次数扩壶完成后，必须用铁棍测量器对药壶直径和高度进行验收。扩壶孔尺寸经验收合格后并确认壶内温度低于40℃时，即开始装药；药壶装药过程中应用炮棍不断捣实，以确保壶内装药量和装药密度；当药壶装药量达到一半左右时装入电起爆体，然后继续装药到设计药量，集中药量装完后，按事先选好的药卷直径连续填线性药量，边装边捣实，并量测以确保堵塞长度。4.药壶爆破工程实例施工技术要点（1）扩壶过程中,应严格遵守爆破安全规程，采用成本低廉的电起爆，确保冷却时间；扩壶时，保持