钻孔爆破设计例题例题

钻孔爆破设计例题例题第一页，共六十八页，编辑于2023年，星期四讲解例题之前，首先介绍爆破工程技术人员从事设计工作，应具备的基本知识、和应遵守的规定：1.设计人员持证上岗爆破设计人员应持有爆破工程技术人员作业证，并只能从事作业证上规定的范围、级别内的爆破工程设计(参加设计的非主要设计人员可以适当放宽)。（基础理论试题，填空题P5,95）

第二页，共六十八页，编辑于2023年，星期四2.爆破设计的审批（1）A、B级爆破工程设计及在城区、风景名胜区、距重要设施500m范围内实施的爆破工程设计，应经所在地市级公安机关批准。

（基础理论试题，填空题P5，96）第三页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（2）B、C、D级一般土岩爆破遇下列情况应提高一个爆破工程的管理等级：距爆区1000m范围内有国家一、二级保护文物或特别重要的建（构）筑物设施；距爆区500m范围内有国家三级保护文物、风景名胜区，重要的建（构）筑物设施；距爆区300m范围内有省级文物、医院、学校、居民楼、办公楼等重要保护对象。

（基础理论试题，填空题P5，94）第四页，共六十八页，编辑于2023年，星期四3.爆破设计的编制爆破设计由设计单位编制，施工组织设计由施工单位编写；设计、施工由同一爆破作业单位承担的爆破工程，允许将施工组织设计与爆破技术设计合并。

（基础理论试题，填空题P5，97）第五页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（1）设计单位的资质符合规定；（2）承担设计和安全评估的主要爆破工程技术人员的资格及数量符合规定；（3）设计方案通过安全评估或设计审查认为爆破设计在技术上可行、安全上可靠。4.爆破设计单位应符合：第六页，共六十八页，编辑于2023年，星期四

例题1：浅孔台阶爆破与浅孔预裂爆破设计样题

（试题库P90，4.1）第七页，共六十八页，编辑于2023年，星期四样题题目：某风景区改建工程中需要对一处山坡进行开挖，待开挖的山坡长22m，宽6.5m，高约7.5m。爆区周围环境复杂，山坡脚距湖1.5m，距开挖区1m处有围墙，距开挖区4m为石碑和凉亭，属于国家重点文物，是重点保护目标。施工中要控制飞石，飞石避免落入湖中，还要控制爆破产生的振动强度。要求采用浅孔分层台阶爆破，开挖边线采用预裂爆破。第八页，共六十八页，编辑于2023年，星期四设计要求内容如下：（1）孔距、排距、孔深、超深、单孔装药量、装药结构、填塞长度。（2）请给出预裂爆破设计：孔径、孔间距、孔深、线密度，单孔药量（可不计导爆索药量）、药装结构、（沿孔深的装药量分布）、填塞长度。（3）起爆网路设计（只说明孔内、孔间、排间雷管段位即可，包含预裂孔）。第九页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（4）安全防护措施。设计提示：炮孔直径40mm、单孔药量不大于0.5kg，单位炸药消耗量按0.35kg/m3计算。第十页，共六十八页，编辑于2023年，星期四样题爆破设计复习（浅孔爆破设计基本公式）炮孔直径d：36--42mm，药卷直径32--35mm；炮孔深度L：L=H+Δh超深Δh：Δh＝(0.10~0.15)H（按台阶高度）炮孔间距a：a=(1.0~2.0)W1（按底盘抵抗线）或a=(0.5~1.0)L（按孔深）炮孔排距b:b=(0.8—1.0)a第十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期四底盘抵抗线W1：W1=(0.4~1.0)H（按台阶高度）单位耗药量q：q=0.5—1.2kg/m3单孔药量计算：前排：Q=q（awH），kg后排：Q=q（abH），kg填塞长度：L1=（1/3–2/5）L=（0.33—0.4）L（按孔深）装药结构：连续装药、分段装药、孔底装药、混合装药四种结构形式。第十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期四样题爆破设计步骤：1.爆破方案选择：根据景区改建工程山坡开挖的环境条件、开挖范围、爆破设计提示的要求，对山坡开挖采用浅孔分层台阶爆破，开挖边线采用预裂爆破。2.根据周围建筑物的分布，设计钻孔抵抗线方向必须背向保护建筑物。若自然地形条件不符合背向条件时，应先开创自由面。第十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期四3.浅孔台阶爆破设计（1）台阶高度选择：根据开挖高度7.5米，拟定用5个台阶循环开挖，台阶高度H=1.5米；由上而下进行施工作业；（2）炮孔直径40mm；（3）根据提示的单孔药量小于0.5kg，单耗0.35kg/m3的条件，确定孔间距a、排间距b、前排抵抗线w的取值；第十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期四

孔网参数的选择：孔距：a=1.1米排距：b=0.8米前排最小抵抗线的确定：由于爆破环境非常复杂，为防止爆破飞石，故前排炮孔的最小抵抗线选择不宜过大。若山坡自然坡度大于65度时，炮孔布置应采用斜孔，倾斜度尽量与坡面一致。第十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期四

若山坡自然坡度小于65度时，则前两排的炮孔布置应采用逐步加大钻孔倾斜度的过度方法，减小前排最小抵抗线的取值。设计取值：W=（0.4~1.0)）H=0.8米（4）钻孔超深为克服钻孔底部的夹制作用，保持自上而下循环开采台阶的开采高度不变，钻孔超深：h=（0.10~0.15）H=0.15米

第十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期四式中：h–钻孔超深；H–台阶高度，米。（5）钻孔孔深L=h+H=0.15+1.5=1.65米（6）单孔药量计算前排：Q=q（awH）=0.462kg后排：Q=q（abH）=0.462kg

第十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（7）装药结构装药结构共四种：连续装药、分层装药、孔底气垫装药、混合装药。本次采用钻孔分层装药结构。孔内按两层进行装药。钻孔底部装药262克，中上部装药200克，中间采用空气间隔，间隔段长25厘米，上下药包用导爆索连接，在上部装药段设置孔内起爆雷管。

第十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（8）填塞长度钻孔装药长度L1：462克/150克卷=3.08卷3.08卷×20厘米卷长+25厘米间隔段=87厘米=0.87米填塞长度：L2=L-L1=1.65–0.87=0.78米

第十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期四填塞长度满足：L2=（1/3–2/5）L基本要求。式中：L---孔深，米；L1---装药长度，米；L2---填塞长度，米。第二十页，共六十八页，编辑于2023年，星期四4.边坡预裂爆破设计预裂爆破的实施有两种方法：与主爆区孔一起微差起爆、预裂先行法。本次设计根据一次起爆药量的限定，采用预裂孔与主爆区孔一起微差起爆的方法。首先沿山体设计边坡线布置预裂钻孔，钻孔倾斜度与边坡设计一致。第二十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（1）炮孔孔径：

d=40mm

（2）钻孔深度与浅孔相同：L=h+H=1.65m。（3）炮孔间距：a=（7—10）d,取：a=10d=0.4m式中：d--预裂孔孔径，m。第二十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（4）线装药密度计算（采用长科院计算式）：Q线=0.034（R压）0.63d0.67式中：R压—岩石极限抗压强度，MPa。根据设计要求提示的单耗0.35kg/m3，判断属于软弱岩石类型，抗压强度<50MPa，计算取值R压=10MPa。第二十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期四将设计参数代入经验公式后：Q线=0.034（10）0.63（0.04）0.67

=0.02kg/m（5）堵塞长度采用L2=（8--10）d=10d=0.40米。

第二十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（6）单孔装药量钻孔装药长度：L1=L-L2

=1.65–0.4=1.25钻孔装药:Q=Q线×1.25=0.02×1.25=0.25kg=250g第二十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（7）装药结构在预裂孔的装药结构方面，为克服孔底夹制作用、保证预裂缝的效果，本次预裂孔的装药结构采用：孔底部位加强装药、孔中部一般药柱，孔上部用减弱药柱。

第二十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期四孔内装32mm药柱；将250克药柱等分成数节，用导爆索将其串联，串联时孔底部多装药用加强药柱，孔中部用一般药柱，孔上部用减弱药柱。在上部药卷中安放孔内起爆雷管，然后将其放在孔中，孔口用细棍稳固，在药卷上部用纸隔堵后进行填塞。（参见下图所示）。第二十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期四药卷80g导爆索药卷40g导爆管雷管捆绑细绳炮泥填塞细木棍导爆管第二十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（8）预裂爆破的缓冲孔布设1）布设原则：在开挖山坡边界部位进行欲裂爆破时，应在主爆孔与预裂孔之间设置1–2排的缓冲孔。2）缓冲孔的布设：本次设计因均为浅孔，孔深仅1.65米，故在主炮区孔与预裂孔之间设置1排缓冲孔。第二十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期四3）缓冲孔的孔网参数选择：缓冲孔的孔、排间距相应为主爆区孔的1/2–2/3，即:孔距:a缓=（1/2–2/3）a=0.5a=0.5×1.1=0.55m排距：b缓=（1/2–2/3）b=0.5b=0.5×0.8=0.4m（如下图所示）第三十页，共六十八页，编辑于2023年，星期四爆区炮孔布置示意图aL＞1m主炮孔预裂孔缓冲孔a/2b第三十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期四4）缓冲孔的装药量缓冲孔的装药量为主炮孔的35--40%，即：Q缓=（35–40%）Q=0.4×0.462=0.185=185g。第三十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期四5.爆破网路设计

5.1根据例题提示设计网路提示：起爆网路设计（只说明孔内、孔间、排间雷管段位即可，包含预裂孔）。单孔药量小于0.5公斤。网路设计采用非电导爆管网路系统；（1）浅孔台阶爆破网路敷设方式采用孔内延时、孔外微差、单孔单响、排间微第三十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期四差传递的方法进行。孔内延时段别采用MS10（380ms±30）；孔间微差段别采用MS3（50ms±10）；排间微差段别采用MS5（110ms±15）。采用多排炮孔爆破时，一次爆破的排数不易过多；根据排间微差段别单排炮孔的数量不易超过8个。第三十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期四缓冲孔与主爆孔一起起爆。

缓冲孔为2孔一响，孔内装瞬发雷管，孔间传递为50ms。

（2）预裂爆破网路设计预裂孔与主爆孔一起爆破时，预裂孔先于主爆孔起爆时差为110ms。预裂孔为2孔一响，孔内装瞬发雷管，孔间传递为50ms。以上根据例题设计要求已全部完成。第三十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期四5.2按实际工程设计网路鉴于爆区周围环境复杂，距开挖区4m为石碑和凉亭，属于国家重点文物，在实际爆破工程中，爆破网路的设计必须考虑一下几点：（1）爆破网路设计的重点就是要控制最大单响药量，使其爆破产生的振动强度满足保护建筑物的安全允许振动速度。第三十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（2）石碑和凉亭属于国家重点文物，它的安全允许振动速度是多少？（3）根据保护建筑物距爆破地点的实际距离、单段最大一次起爆药量，进行爆破振动速度计算。通过计算判断是否满足保护建筑物的安全允许振速。第三十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期四

（4）安全允许振动速度计算公式：式中：V--质点垂直振动速度，cm/s；

Q--最大齐爆药量，kg；R--爆破中心至被保护目标的距离，m；第三十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期四K--与地质因素有关的系数；α--与爆破条件有关的衰减系数；计算振动速度值应满足≤保护建筑物的安全允许振动速度值。

5.采取降振措施当不满足安全允许振动速度时，应采取降低最大单响药量或相应的减震措施。第三十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期四6.安全防护措施（1）除降低最大单响药量外，还可在靠近凉亭与石碑处开挖减震沟，降低爆破振动影响。

（2）.对石碑、凉亭采取加固措施。（3）爆破飞石防护措施：爆破产生的飞石、顺坡滚落石块会对保护建筑设施造成破坏，还可能落入湖中，防护措施如下：

第四十页，共六十八页，编辑于2023年，星期四保证填塞长度和填塞质量；对石碑和凉亭，在其朝向爆区方向上搭防护排架，排架高度超过被保护物高度；在湖边架设防护排架进行防护、遮挡。对爆区炮孔口采用压盖竹排（或草垫）或多层沙土袋进行防护。必要时再在沙袋上面罩防护网，确保爆区无飞石。第四十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期四

例题2：

深孔台阶爆破设计样题

（P94，4.10）

第四十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期四样题复习（深孔台阶爆破参数）

采用潜孔钻机、深孔台阶垂直或倾斜布孔，平面布置为方型或梅花型时，其爆破参数按以下各式计算：钻孔直径d=76--170mm孔间距 a=（1～1.25）W

排间距b=（0.75--1.0）a

台阶高度H=5–20m第四十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期四垂直孔深L=H+h

倾斜孔深L=H/sina+h钻孔超深h=（0.25～0.35）W

h=（0.12—0.25）Hh=（8---12）d底盘抵抗线W=（30～35）d或W=（0.6～0.9）H第四十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期四堵塞长度 L2=（20～30）d或L2=（0.7～1.0）W垂直钻孔时L2=（0.7～0.8）W倾斜钻孔时L2=（0.9～1.0）W装药长度 L1=L－L2

第四十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期四炸药单耗范围值：

q=（0.4～0.98）kg/m3

单孔药量前排Q=q·aW·Hkg后排Q=q·a·b·H岩石坚固系数f0.8-23-45681012141620qKg/cm30.40.450.50.550.610.670.740.810.880.98第四十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期四样题题目：

某采石场生产石料规模为30万立方米／年，有效工作时间为300d，每天二班制，岩石为石灰岩，岩石坚固性系数f=8～10，岩石松散系数为1.5。选用潜孔钻机的钻进效率为30m／（台·班），孔径100mm，逐孔起爆。设计要求：1、爆破方案：一次爆破规模、爆破岩石第四十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期四量、总药量、总孔数、总延米数；装运机械和钻机机械的数量；工程进度安排；2、爆破参数：孔径、孔距、排距、孔深、超深、单位炸药消耗量、单孔装药量、装药长度、填塞长度；3、起爆网路设计；4、飞石安全距离；5、爆破振动影响分析。第四十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期四设计提示：1、根据石料场的开采强度确定一次爆破规模、总药量。根据钻孔孔径确定总孔数、总延米数和采用的钻机和装运设备数量和工程进度；2、按照一次爆破规模设计相关爆破参数。第四十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期四样题爆破设计1.工程量分析1.1.日生产量根据采石场生产石料规模为30万立方米／年，有效工作时间为300d，日生产量为1000立方米／日（实方量）。1.2.台班生产量每天二班制，台班生产量500立方米／台班。第五十页，共六十八页，编辑于2023年，星期四2.爆破方案爆破方案采用露天深孔台阶爆破设计。根据日均生产量，当设定爆破施工循环按5天一周期（包括：钻孔、爆破、出渣运输等）时，则：2.1一次爆破规模、爆破岩石量：应为5天×1000立方米／日=5000m3。第五十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期四2.2总药量：根据提示的石灰岩坚固系数f=8～10，设计单耗取值按前表取应为0.64kg/m3，当每个循环爆破岩石5000m3时，所用总药量为3200kg。2.3总孔数、总延米：若深孔台阶高度取12m，当拟定钻孔的孔、排距为3.5×3米时，每孔爆破岩石量为：第五十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期四3.5×3×12=126立方米；每个循环总孔数为5000/126=40个；总延米40×12=480米。2.4工程循环进度安排：当施工循环为5天一周期时的进度安排为：钻孔2天，装药起爆1天，出渣2天。第五十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期四2.5施工机械设备的配置（1）钻孔设备配置：选用潜孔钻机的钻进效率为30m／台·班，孔径100mm；钻孔爆方／台·班为3.5×3×30=315m3，当1台钻机钻孔施工为2天即4个台班时，钻孔爆方为：315

×4=1260m3。钻孔设备配置：5000/1260m3=4台第五十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（2）挖掘机设备配置设备选型：PC350—450日立挖掘机。挖掘机台班铲装能力（松方）：平均950m3/台班。当1台挖掘机施工为2天即4个台班时为：950×4=3800m3。根据每个循环爆破实方5000m3，当虚方系数为1.5时，总虚方为7500m3。挖掘机配置数量：7500/3800m3=2台第五十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期四（3）运输车辆配备设备选型：载重量20T东风自卸式汽车。台班运输能力（松方）：130立方米／台班。1台2天4个台班运输的松方量为：130×4=520立方米。运输车辆的配置数量：7500／520=15辆。第五十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期四3.爆破设计参数孔径：100mm；孔距：3.5米；排距：3米；孔深：L=H+h=12+1=13.8米；超深：h=（0.12—0.25）H=0.15H=1.8米；单位炸药消耗量：0.64公斤/立方米；第五十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期四单孔装药量计算公式按：Q=qabH式中：q—单位炸药消耗量，kg/m3；H—孔深（或台阶高度），m；a—孔距，m；

b—排距，m；经计算单孔装药量：Q=0.64×12×3.5×3=80.64㎏

第五十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期四装药长度：钻孔孔径为100mm，钻孔延米装药量为7.5公斤左右。故装药长度为：80.64÷7.5=10.75米填塞长度：L2=L－L113.8–10.75=3.05米第五十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期四4.起爆网路设计深孔台阶爆破视作业面环境条件、爆破规模，一般采用孔内微差起爆方法。采用孔内微差网路时，一般孔外采用瞬发电雷管或非电雷管集簇击爆的混合敷设方法，使其形成孔内微差、排间传递的网路设计形式。可采用梯形、小斜线和排间直线形等多种起爆模式。孔间微差t=25～50ms；排间传递t=75～110ms。第六十页，共六十八页，编辑于2023年，星期四本次例题网路设计采用非电导爆管网路系统；一次爆破循环40个钻孔，将其布置为3排（第一排14个，二、