爆破工程设计与施工(个人).pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/12/7,#,复杂环境石方控制爆破设计,2016.11,A,分析设计思路,B,点评设计参数,C,研讨安全攻略,A,分析设计思路,A-1,规范设计文件，,爆破安全规程,对设计的规定,A-2,深入调查环境条件，写好工程概况,A-3,研究工程难点、特点和要求，提出设计原则,A-4,制定爆破总体方案,A-5,关于工程定级,A-1,规范设计文件，,爆破安全规程,（,GB6722,2014,）对设计的规定,5.1,一般规定,5.1.1,爆破设计施工、安全评估与安全监理应按,GA990,和,GA991,执行。,5.1.2,爆破设计施工、安全评估与安全监理应由具备相应资质和从业范围的爆破作业单位承担。,5.1.3,爆破设计施工、安全评估与安全监理负责人及主要人员应具备相应的资格和作业范围。,5.1.4,爆破作业单位不得对本单位的设计进行安全评估，不得监理本单位施工的爆破工程。,5.1.5,从事爆破设计施工、安全评估与安全监理的爆破作业单位，应当按照有关法律、法规和本标准的规定实施爆破设计施工、安全评估与安全监理，并承担相应的法律责任。,5.2.1,设计依据,5.2.1.1,进行爆破设计应遵守本标准的规定及有关行业规范、地方法规的规定，按设计委托书或合同书要求的深度和内容编写。,5.2.1.2,设计单位应按设计需要提出勘测任务书。勘测任务书内容应当包括：,爆破对象的形态，包括爆区地形图，建,(,构,),筑物的设计文件、图纸及现场实测、复核资料；,爆破对象的结构与性质，包括爆区地质图，建,(,构,),筑物配筋图；,影响爆破效果的爆体缺陷，包括大型地质构造和建,(,构,),筑物受损状况；,爆破有害效应影响区域内保护物的分布图。,5.2.1,设计依据,5.2.1.3,设计人员现场踏勘调查后形成的报告书，试验工程总结报告，当地类似工程的总结报告以及现场试验、检测报告，均应作为设计依据。,5.2.1.4,爆破工程施工过程中，发现地形测量结果和地质条件、拆除物结构尺寸、材质完好状态等与原设计依据不相符或环境条件有较大改变，应及时修改设计或采取补救措施。,5.2.1.5,凡安全评估未通过的设计文件，应按安全评估的要求重新作设计；安全评估要求修改或增加内容的，应按要求修改补充。,A-1,规范设计文件，,爆破安全规程,（,GB6722,2014,）对设计的规定,5.2.2,设计文件,5.2.2.1,爆破工程均应编制爆破技术设计文件。,5.2.2.2,矿山深孔爆破和其他重复性爆破设计，允许采用标准技术设计。,5.2.2.3,爆破实施后应根据爆破效果对爆破技术设计作出评估，构成完整的工程设计文件。,5.2.2.4,爆破技术设计、标准技术设计以及设计修改补充文件，均应签字齐全并编录存档。,5.2.3,技术设计内容,5.2.3.1,爆破技术设计分说明书和图纸两部分，应包括以下内容：,工程概况，即爆破对象、爆破环境概述及相关图纸，爆破工程的质量、工期、安全要求；,爆破技术方案，即方案比较、选定方案的钻爆参数及相关图纸；,起爆网路设计及起爆网路图；,安全设计及防护、警戒图。,5.2.3,技术设计内容,5.2.3.2,合格的爆破设计应符合下列条件：,设计单位的资质符合规定；,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；,设计文件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。,5.2.3.3,复杂环境爆破技术设计应制定应对复杂环境的方法、措施及应急预案。,A-1,规范设计文件，,爆破安全规程,（,GB6722,2014,）对设计的规定,5.2.4,施工组织设计,5.2.4.1,施工组织设计由施工单位编写，编写负责人所持爆破工程技术人员安全作业证的等级和作业范围应与施工工程相符合。,5.2.4.2,施工组织设计应依据爆破技术设计、招标文件、施工单位现场调查报告、业主委托书、招标答疑文件等进行编制。,5.2.4,施工组织设计,5.2.4.3,爆破工程施工组织设计应包括的内容如下：,施工组织机构及职责；,施工准备工作及施工平面布置图；,施工人、材、机的安排及安全、进度、质量保证措施；,爆破器材管理、使用安全保障；,文明施工、环境保护、预防事故的措施及应急预案。,5.2.4.4,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。,A-2,深入调查环境条件，写好工程概况,工程概况,：,即爆破对象、爆破环境概述及相关图纸,；,爆破工程的,工程量，,质量、工期,和,安全要求,（,由来,、,对象,、,环境,、,要求,）,3.6,爆破作业环境,blasting circumstances,泛指爆区及其周围影响爆破安全的自然条件、环境状况。,3.12,复杂环境爆破,blasting in complicated surroundings,在爆区边缘,100m,范围内有居民集中区、大型养殖场或重要设施的环境中，采取控制有害效应措施实施的爆破作业。,爆破安全规程,（,GB6722,2014,）规定：复杂环境深孔爆破：在爆区边缘范围内有：,居民集中区、大型养殖场或重要设施的环境中，一次使用,1t,以上炸药的深孔爆破作业。,环境十分复杂：,爆破可能危及国家一、二级文物、极重要设施、极精密贵重仪器及重要建,(,构,),筑物等保护对象的安全；,环境复杂：,爆破可能危及国家三级文物、省级文物、居民楼、办公楼、厂房等保护对象的安全；,定义,爆破工程消耗量定额,（,GYD-102-2008,）,规定：,A,类复杂环境：,爆破范围至国家一、二级文物，极重要设施，极精密贵重仪器设备及重要建,(,构,),筑物等距离,50m,以内,，或至国家三级文物、省级文物、重要设施、民房、办公楼、厂房等距离,10m,以内,；,B,类复杂环境：,爆破范围至国家一、二级文物，极重要设施，极精密贵重仪器设备及重要建,(,构,),筑物等距离,大于,50m,、,小于或等于,100m,，或至国家三级文物、省级文物、重要设施、民房、办公楼、厂房等距离,大于,10m,、,小于或等于,50m,；,C,类复杂环境：,爆破范围至国家一、二级文物，极重要设施，极精密贵重仪器设备及重要建,(,构,),筑物等距离,大于,100m,、,小于,200m,，或至国家三级文物、省级文物、重要设施、民房、办公楼、厂房等距离,大于,50m,、,小于,100m,。,定义,爆破工程消耗量定额,（,GYD-102-2008,）,规定：,在,A,类复杂环境下进行石方爆破不应采用深孔爆破方式，只能采用,浅孔爆破,方式,在,B,类和,C,类复杂环境下采用深孔爆破方式，,不应采用大孔径的钻孔,，孔径应控制在（,50mm,100mm,）。,注意点,A-3,研究工程难点、特点和要求，提出设计原则,工程案例：深圳安托山周围环境图,爆破开挖区域,A,区,B21-1,及,B21-2A,B21-2,美视电力北侧,美视电厂,建工村,北,环,大,道,深康石场,办公与生活区,厂房,厂房,车间,爆破器材库,安托山公园,武警机动大队,广,深,高,速,安托山片区环境条件和工程概况,开挖山体地形变化大,。,土和强至中风化,岩,层厚在,8m,以内，局部达,20m,左右，下部为坚硬的微风化花岗岩，岩体节理发育，岩石坚固性系数,f,=614,。最大开挖深度达,138m,。,爆破要求和特点,安全,滚石、飞石、振动控制,质量,坚石用于破碎骨料、风化石用于填海造地，块度均匀、大块率低,进度,爆破队,2030,人，每天,1,万方，人均劳动生产率很高,成本,控制在,68,元,/m,3,，不含防护,技术难点,岩墙爆破、飞石和振动控制、降低大块率,A-3,研究工程难点、特点和要求，提出设计原则,安托山,B21-1,及,B21-2,部分整治地块场平工程石方爆破与安全防护施工方案,1.,工程概况和特点,1.1,工程概况,：工程位置、方量、工期等；周边环境；,附图,1,：,施工区域平面位置图,。,1.2,工程地质与水文条件,1.2.1,地质条件,1.2.2,水文条件,1.3,工程特点、难点,1.3.1,工程特点,：,整个工程以石方爆破为主。按,6,个月施工期计算，月平均爆破开采强度达到,210,000m,3,，最高日爆破量达,10,000m,3,。爆破开采的石块粒径,50cm,。,1.3.2,工程难点,：,工程要求，石方爆破不得危害周围的建、构筑物和交通、电力设施的安全。,爆破设计,原则,(1),为便于爆破安全的控制，石方爆破一律使用,钻孔控制爆破方法,进行。,(2),石方开挖自上而下分台阶进行。深孔台阶爆破的,主体台阶高度,确定为,10m,。,(3),深孔台阶爆破的,钻孔直径,d,=76mm,和,d,=115mm,；光面爆破的钻孔直径,d,=76mm,和,d,=42mm,；大块岩石,以机械破碎为主，,二次破碎控制爆破钻孔直径选用,d,=42mm,；沟槽爆破钻孔直径,d,=42mm,。,(4),爆破的,最小抵抗线方向,尽量背向或侧向爆区周围的保护物,，,爆,区台阶推进方向,最小抵抗线方向,主要指向,(5),初期于工程实地进行,爆破震动规律测试,(6),严格按实测振动规律控制单响最大药量和一次爆破规模。除二次破碎外，全部采用,毫秒延时,起爆方,法,爆破设计原则,(7),石方爆破开始前，应对周围的建、构筑物进行一次详细调查登记,爆破进行过程中,，实,施爆破震动监测,(8),因深圳地区为多雷雨天气，,台阶深孔爆破一律采用,导爆管,起爆系统,。,(9),严格安全防护措施。,(10),每次爆破时必须实施严格的安全警戒。,(11),起爆药和水孔中的防水炸药使用乳化炸药,，中深孔主爆炸药使用,散装铵油炸药，特大块二次爆破使用管状乳胶炸药。,根据以上原则，三个地块的设计思想如下：,（各地块的爆破方法，如深孔爆破光面爆破等）,A-4,制定爆破总体方案,（,工程案例：深圳安托山,）,根据以上原则，三个地块的设计思想如下：,(1),针对,B-21-1,地块周围环境复杂的特点，,石方爆破采用深孔台阶控制爆破技术和低台阶钻孔控制爆破技术,；大块的二次破碎以机械破碎为主，尽量减少二次爆破数量；同时在开挖区靠近建（构）筑物附近设置立面防护。,(2)B-21-2A,地块场平开挖施工从上到下进行，施工以机械施工为主，如遇到石方，则采用控制爆破技术，并根据具体情况进行立面防护和表面防护。,(3)B-21-2B,地块石方开挖的关键在于边坡开挖和平台稳定。,边坡开挖采用光面爆破技术。,由于该地块光面爆破的台阶高度不高（,8m,），坡度较陡（,1,0.25,），只要严格控制钻孔精度，同时采取合理的爆破参数，光面爆破的坡面效果可以得到很好的控制。为保证平台的稳定，平台外侧采用水平光面爆破技术，用,42,的手风钻钻凿水平孔,以保护平台面的完整和稳定。,A-4,制定爆破总体方案,工程特点,、,难点,、,设计原则,爆破,技术方案,，即方案比较、选定的方案,工程案例：,济南绕城高速济南连接线老虎山隧道北侧山体爆破工程,1,区：距离南侧居民楼,18,30m,区域，采用油锤破碎法施工。,2,区：距离南侧、西侧、北侧居民楼,30,60m,区域，采用浅孔爆破法。,3,区：距离南侧、西侧、北侧居民楼,60m,以外，采用深孔爆破。,制定爆破总体方案时要比较论证,：,浅孔爆破,、,深孔爆破,、机械,破碎,、静态破碎优缺点，确定使用区域。,边坡控制爆破要比较论证,：,光面爆破、预裂爆破优缺点，还要不要使用其他技术。,A-5,关于工程定级,爆破安全规程,（,GB6722,2014,）,4,爆破工程分级,4.1,爆破工程按工程类别、一次爆破总药量、,爆破环境复杂程度,和爆破物特征，分,A,、,B,、,C,、,D,四个级别，实行分级管理。工程分级列于表,1,。,作业范围,分级计量标准,级别,A,B,C,D,岩土爆破,一次爆破药量,Q/t,Q100,10Q,100,0.5Q,10,Q,0.5,拆除爆破,高度,H/m,H50,30H,50,20H,30,H,20,一次爆破药量,Q/t,Q0.5,0.2Q,0.5,0.05Q,0.2,Q,0.05,特种爆破,单张复合板使用药量,Q/t,Q0.4,0.2Q,0.4,Q,0.2,表,1,爆破,工程分级表,A-5,关于工程定级,注：,表中药量对应的级别指露天深孔爆破。其它岩土爆破相应级别对应的药量系数：地下爆破,0.5,；,复杂环境深孔爆破,0.25,；露天硐室爆破,5.0,；地下硐室爆破,2.0,；水下钻孔爆破,0.1,，水下炸礁及清淤、挤淤爆破,0.2,。,表中高度对应的级别指楼房、厂房及水塔的拆除爆破；烟囱和冷却塔拆除爆破相应级别对应的高度系数为,2,和,1.5,。,拆除爆破按一次爆破药量进行分级的工程类别包括：桥梁、支撑、基础、地坪、单体结构等；,城镇浅孔爆破也按此标准分级,；围堰拆除爆破相应级别对应的药量系数为,20,。,4.2 B,、,C,、,D,级岩土爆破工程，遇下列情况应相应提高一个管理级别。,距爆区,1000m,范围内有国家一、二级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。,4.3 B,、,C,、,D,级拆除爆破及,城镇浅孔爆破工程,，遇下列情况应相应提高一个管理级别。,距爆破拆除物,5m,范围内有相邻建（构）筑物或需重点保护的地表、地下管线；,爆破拆除物倒塌方向安全长度不够，需用折叠爆破时；,爆破拆除物或,爆区处于闹市区、风景名胜区时,。,北京市爆破作业项目安全管理实施细则,北京工程爆破协会 编,（,2015,年,1,月,1,日,）,第十四条,北京城区,五环路（含）以内的爆破作业一律按,B,级及以上工程的要求进行安全管理，五环路以外六环路（含）以内一律按,C,级及以上工程的要求进行安全管理。,第十五条,根据北京市实际情况，对环境条件明确定义：,（,1,）环境十分复杂指距爆破区域最近距离,200m,范围内有国家一、二级文物、高速公路、高速铁路、极重要设施、极精密贵重仪器及重要建,(,构,),筑物等保护对象。,（,2,）环境复杂指距爆破区域最近距离,200m,范围内有国家三级文物、市级文物、一级公路、一级铁路、风景名胜区、居民楼、办公楼、厂房等保护对象。,（,3,）环境不复杂指距爆破区域最近距离,200m,范围内没有房屋、设施等保护对象。,第十七条 石方爆破工程除按表,2,规定的药量进行分级外，还应按下列环境条件进行级别调整，直至,A,级。,（,1,）环境十分复杂的爆破工程，应提高一个管理级别；若距爆破区域最近距离,100m,范围内有对应保护对象的应相应提高两个管理级别。,（,2,）环境复杂爆破工程，且距爆破区域最近距离,100m,范围内有对应保护对象的应相应提高一个管理级别；距爆破区域最近距离,50m,范围内有对应保护对象的应相应提高两个管理级别,。,A-5,关于工程定级,如何定级？在依据标准规定的基础上，综合考虑：,企业准入资质；人员准入资格；,业绩需求；,一次爆破规模限制；,安全措施投入；,爆破成本；爆破单价,常见问题,设计文件不规范；,工程的难点和特点论述不够，或没有回应相应的技术措施；,不宜“一刀切”，不同条件的不同区域可采用不同爆破技术；,对边坡应明确采用的爆破技术；,工程分级不适当。,爆,破,效,果,评,价,爆破安全：全方位,爆破质量：破碎度,工期,成本,深孔爆破破碎质量和飞石控制效果,影,响,爆,破,效,果,因,素,地质与环境条件,爆破器材,爆破设计,施工技术,管理水平,B,点评设计参数,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,B-2,复杂环境深孔控制爆破几个设计原则,B-3,边坡控制爆破,B-4,导爆管毫秒延时起爆网路设计,城镇浅孔爆破通常用于城建中的平整场地、开挖基坑、开沟槽、清理孤石、开挖地铁隧道等。其特点是爆破环境复杂，大多是在建筑群中及人群密集的地方进行爆破。要求严格控制爆破振动、个别飞散物,(,飞石,),，以及噪声、气浪、炮烟污染环境等。,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,特点,首先应确定,开挖程序,：,(1),确定开挖工作面，应使爆破最小抵抗线指向环境安全及施工条件较好的方位；确定是否分期、分段、分层开挖，这些是编制爆破和施工组织设计的依据；,(2),确定一次爆破规模。,与爆破方案紧密相关的首要设计参数，是一次爆破允许的最大用药量，即,爆破规模,。爆破规模受到以下两个方面的制约：,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,在城镇及复杂环境中实施石方浅孔控制爆破如何确定爆破方案,?,(1),爆破振动对临近建筑物及设施的安全影响；,(2),允许的坍塌范围，爆破落石不能覆盖、挤压邻近爆破区的建筑物、行车路线、通讯设施等。,当爆破振动影响或坍塌宽度不能满足条件要求，则需进一步控制爆破规模，减少一次爆落,方,量，采取分段毫秒延期爆破、转移坍塌方向或采取其他技术措施。,在考虑爆落岩石的坍塌影响时，还应注意到可能产生的,飞石和滚石影响,，必要时要采取阻石和防护措施。,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,在城镇及复杂环境中实施石方浅孔控制爆破如何确定爆破方案,?,基本原理与深孔台阶爆破相同：,工作面以台阶方式推进,。,钻孔孔径、孔深比较小，爆破规模比较小,。,炮孔布置：一般采用垂直孔。,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,a,单排孔；,b,多排孔平行排列；,c,多排孔交错排列,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,浅孔台阶,控制爆破爆破参数,炮孔直径,d,：,40mm,，药卷直径,32mm,；,炮孔深度,L,：,L,=,H,+,h,超深,h,：,h,(0.100.15),H,炮孔间距,a,：,a,=(1.02.0),W,1,；,或,a,=(0.41.0),L,底盘抵抗线,W,1,：,W,1,=(0.41.0),H,；,单位耗药量,q,：应比深孔台阶爆破大一些，,一般,q,=0.45,0.5kg/m,3,。,校核装药长度,（,1,）,爆破飞石,。主要有三个原因：一是炸药单耗过大，多余能量使岩石整体产生抛散；二是对岩石临空面情况控制不好或个别炮孔药量过大；三是炮孔填塞长度不足或填塞质量不好。,（,2,）,冲炮现象,。冲炮现象在浅孔爆破中很容易出现，特别是孔深小于,0.5m,的浅孔，如果最小抵抗线方向和药孔方向一致，再加上填塞不佳,(,就是填塞良好，相对于岩石而言，药孔也是强度薄弱处,),，炸药能量就会首先作用于强度薄弱地带，并从炮孔中散逸，从而形成冲炮。,（,3,）,爆后残留根部,。,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,露天浅孔爆破容易出现的问题,：,（,1,）合理的单位炸药消耗量。一般认为岩石浅孔爆破的炸药单耗应在,0.50kg/m,3,左右,，,（,2,）充分利用临空面。,（,3,）避免最小抵抗线与炮孔在同一方向。,（,4,）确保填塞长度。填塞长度通常为药孔深度的,1/3,，而对夹制性较大岩石的爆破需加大单孔药量或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,。,（,5,）合理分配炮孔底部装药。据实爆经验，底部药量以占单孔药量的,60%,80%,为宜,。,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,露天浅孔爆破,质量保证措施：,城镇浅孔爆破常用的防护方法有,爆区防护,、,保护物防护,和,隔离防护,三种形式。,爆区防护,一般是用土袋压炮孔，在土袋之上铺盖铁皮、胶皮、木板、竹笆、荆笆、草垫；,保护物的防护,有加固、支撑、锚固、灌浆、门窗遮挡等措施；,隔离防护,有预裂爆破、挖隔振沟、机械切缝、搭建隔离排障等。,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,防护方法,B-1,城镇,浅孔台阶,控制爆破,大块岩石二次破碎爆破参数,大块岩石二次破碎爆破参数表,H,(m),B,(m),W,(m),V,(m,3,),L,(m),a,(m),n,(,个,),Q,(kg),0.9,0.7,0.35,0.6,0.50,1,0.06,1.0,1.0,0.50,1.4,0.60,0.5,2,0.08,1.5,1.0,0.50,2.2,0.90,0.5,2,0.1,注：表中,n,代表炮眼个数，,H,代表高度，,B,代表厚度。,常见问题,不能尽快形成良好的开挖台阶工作面；,没有明确的最小抵抗线方向；,爆破规模不当；,采用逐孔起爆反而影响爆破效果；,设计未考虑超深造成,爆后残留根部,或欠挖。,工作面以台阶（亦称,梯段,）形式推进,孔径大于,50mm,孔深大于,5m,安全：装药部位的地质条件和与临空面的关系较直观，不易发生安全责任事故,适合机械化连续施工,有利于采用先进的爆破技术，改善爆破效果,有利于有害效应的控制,B-2,复杂环境深孔控制爆破几个设计原则,定义,优越性,台阶要素,H,台阶高度；,h,超深；,a,孔距；,b,排距；,B,眉线距离,L,孔深；,L,2,填塞长度；,L,1,装药高度；,W,1,底盘抵抗线,坡面角（一般大于,70,）,H,W,1,h,a,b,b,B,L,L,2,L,1,掌子面,钻孔平台,装运平台,台阶要素,W,掌子面：,掌子面,的状态就是主要临空面的状态，对爆破效果的好坏起着关键作用。,第一排前的岩体对第一排炮孔爆破起制约作用，如果第一排炮孔破碎不够或推不出去，会给后排的爆破造成致命影响。,应处理好,掌子面,前的压碴、底角、倒坡和地质薄弱面。,掌子面,的形态与前一循环爆破的起爆形式和后排炮,孔的处理有关。,台阶要素,台阶要素,涉及参数：,抵抗线、眉线距离、孔距、排距,布孔方式：,矩形（包括方形）、三角形（梅花形）。,从,能量均匀分布,的观点看，,等边三角形,更为理想。,B-2,复杂环境深孔控制爆破几个设计原则,布孔方式,注意抵抗线方向,单排,矩形,三角形,方形,单孔装药量,Q,：,B-2,复杂环境深孔控制爆破几个设计原则,单位耗药量,装药参数,从第二排起，以后各排孔的每孔装药量：,Q,=,kqabH,式中：,k,-,考虑受前面各排孔的矿岩阻力作用增加的系数，,k,=1.1,1.2,，在毫秒延时爆破中，通常取,k,=1,。,孔径,d,：,钻机类型,岩石地质条件,周围环境的安全要求,对钻爆成本的影响,台阶高度,H,：,钻机、开挖机械的类型和安全要求,爆区开挖深度,边坡台阶高度,钻爆成本,基本参数,基本参数,台阶高度对最小抵抗线的影响,设计最小抵抗线,=3 m,危险,!?,孔深,10m,处的最小抵抗线,=2.6 m,孔深,20m,处的最小抵抗线,=1.4 m,台阶高度也影响装药质量！,10m,10m,3.4m,4.6m,炮孔直径是控制炮孔爆炸能力达到预定爆破作用的一个基本因素，直接影响爆破参数如,底盘抵抗线,、,炮孔间距,和,堵塞长度,等的取值，同时对爆破的矿岩,块度,、,飞石,飞散距离和爆破,振动,大小也有明显的影响。,随着孔径和药量的增加，破碎矿岩量的增加是有限的，更多的炸药能量则不适当地转化为动能，使破碎的岩块抛掷和飞散。因此，,爆破时岩块的抛掷高度和飞散距离随着孔径的增加而明显增加,。,炮孔直径的增加会明显降低钻孔速度；炮孔直径过大，会造成不易填塞严实，使爆破空气冲击波、飞石、爆破振动效应加强，同时破坏台阶底部，增大爆破后冲作用等。,炮孔直径对爆破效果的影响：,B-2,复杂环境深孔控制爆破几个设计原则,基本参数,孔径对爆破破碎效果的影响,药量相等,炸药在岩体中分布均匀，破碎块度较小,炸药在岩体中分布不均，破碎块度较大,质点振动速度,与,炮孔直径,有关，在其它参数一致的情况下，当孔径较小时，质点振动速度也较小，当孔径较大时，质点振动速度也较大。现场实测资料表明，不同孔径的炮孔爆破时，虽然同时爆破的药量相同，但由于爆破振动衰减规律不同，即场地系数和衰减指数的不同，表现出不同的振动强度，如孔径,310mm,炮孔比孔径,250mm,炮孔的振动速度大,8,30,，孔径,250mm,炮孔又比孔径,170,200mm,炮孔的振动速度大,44,93,。,炮孔直径对爆破效果的影响：,基本参数,国内,大型金属露天矿多采用孔径,250,、,310mm,的牙轮钻,；中小型金属露天矿及非金属矿山采用孔径,100,200mm,的,潜孔钻机；铁路、公路路基土石方开挖常用的钻孔机械其孔径为,76,170mm,不等。,复杂环境深孔爆破宜采用较小,孔径,，以,50,150mm,为,宜。,炮孔直径对爆破效果的影响：,基本参数,钻孔直径,d,mm,76,140,台阶高度,H,/m,8,10,12,15,20,8,10,12,15,20,堵塞长度,L,2,/m,1.5,2.8,孔深,L,/m,8.8,10.8,12.8,15.8,20.8,9.4,11.4,13.4,16.4,21.4,延米装药量,kg/m,4.0,14.0,单孔负担面积,S,/m,2,6.67,6.2,6.2,5.5,4.5,24.2,24.2,23.1,22.1,21.0,单孔装药量,Q,/kg,21.9,25.9,29.0,35.9,45.9,92.4,105.0,121.2,142.2,177.2,单孔爆破方量,V,/m,3,53.4,62.0,74.4,82.5,90.0,193.6,242.0,277.2,331.5,420.0,平均单耗,q,/kg/m,3,0.41,0.42,0.40,0.44,0.51,0.477,0.443,0.437,0.429,0.422,每,m,3,炸药费用 元,2.05,2.10,2.00,2.20,2.56,2.39,2.22,2.19,2.15,2.11,钻孔单价 元,/m,25,40,每,m,3,钻孔费用 元,4.12,4.35,4.30,4.79,5.78,1.72,1.65,1.68,1.72,1.78,合计费用 元,/m,3,6.17,6.45,6.30,6.99,8.34,4.11,3.87,3.87,3.87,3.89,中等可爆岩石不同孔径和台阶高度设计参数及成本,垂直孔、装药为铵油炸药，,5,元,/kg,基本参数,抵抗线在英文中为,Burden,，,其意同,负重,、,荷载,、,装载量,，可看作炸药爆炸时可以破碎的岩石量。,在倾斜钻孔时，最小抵抗线在炮孔上、下各部位是相等的，计算抵抗线时应加上钻孔偏差；,在垂直钻孔时，,最小抵抗线,部位由于临空条件好，故采用夹制作用大处的,底盘抵抗线,作为参数进行计算。,底盘抵抗线,W,1,：,底盘抵抗线,W,1,：,1.,按孔径计算：,W,1,=,k,d,，,k=,2540,中小型矿山、场平工程一般取,k,=3040,；,大型矿山，,k,值范围如下表：,基本参数,装药直径,/mm,清渣爆破,k,值,压渣爆破,k,值,装药直径,/mm,清渣爆破,k,值,压渣爆破,k,值,200,3035,22.537.5,310,35.541.9,19.430.6,250,2448,2048,底盘抵抗线,W,1,：,2.,按台阶高度计算：,W,1,=(0.60.9),H,3.,根据作业安全条件：,式中：,台阶坡面角，一般为,60,75,B,从钻孔中心至坡顶线的安全距离，,对大型钻机，,B,2.53.0m.,4.,根据装药形态计算的经验公式（巴,隆,公式）,基本参数,W,H,ctg,B,巴隆公式,的推导：,由,和,可得：,式中：,d,炮孔直径，,dm,；,装药密度，,g/mL,；,装药系数，,0.35,0.65,；,q,单耗，,kg/m,3,；,m,炮孔密集系数，。,基本参数,孔径的大小代表了单位长度的装药量。抵抗线的大小显然与炸药和岩石有关。把孔径看成装药量，公式中,k,应代表三个含义：炸药性能；岩石可爆性；爆破破碎要求（爆堆破碎度、松散性、塌散范围）。这公式比较合理。,当台阶高度较低，上向临空面起作用时，按台阶高度计算抵抗线的公式才有一定合理性。,在大型矿山中，使用大型钻机，才会考虑采用,B,的作业安全条件的经验公式。,最小抵抗线经验计算公式的评判：,基本参数,抵抗线,太小，飞石多，爆炸气体的冲出形成强烈的空气冲击波。,抵抗线太大，爆炸能不足以破坏抵抗线内的部分岩体，影响爆炸气体能量的充分利用，导致爆破效果差，大块多，严重影响采装作业。,前排抵抗线过大，地震效应也会相应增大。,抵抗线超过一定值后，就会引起后冲，抵抗线越大，后冲就越大，还易出现根底。,最小抵抗线对爆破效果的影响：,基本参数,在最小抵抗线方向一侧，与被爆岩体相接触的介质是空气，而在最小抵抗线反方向一侧，与被爆岩体相接触的介质是原岩体，爆破地震波在岩体中传播的衰减远远小于在空气中的衰减，所以在,抵抗线方向,上，,爆破地震强度,最小，反向最大，侧向居中，而最小抵抗线方向是抛掷的主导方向。因此，从减震和控制飞石危害两方面综合考虑，,抵抗线方向的确定一般应使被保护目标物位于最小抵抗线的两侧位置上,。,最小抵抗线对爆破效果的影响：,基本参数,超深指钻孔超出台阶底盘标高的那一段孔深,。,超深的,作用在于降低装药中心位置，,克服底盘岩石,的,夹制作用,，使爆后少留或不留根坎，以,形成平整的底部平台,。,当岩石松软时，取小值；岩石坚硬时，取大值。,超深的定义和作用：,基本参数,超深,超深,h,：,h,=(0.150.35),W,1,h,=(0.120.25),H,h,=(812),d,岩石松软取小值；,同一爆区超深应一致。,基本参数,超,深值一般为,0.5,3.6m,，,底盘有天然分离面或底盘岩石需要保护时，可不留超深，必要时可留一定厚度的保护层。,每次爆破时，各炮孔的深度应该基本一致。,一个过浅的炮孔对其四周炮孔会产生不良影响，导致大块增加和增大根底区域。,如,60,个炮孔中有,3,个孔不够深，那么爆破效果受到影响的区域可能不是,5,，而是,25,。,炮孔超深,过大，会造成钻孔和炸药的浪费，增大地震效应，增加台阶底板的有害破碎，同时增加穿孔费用。据相关资料，对高,12m,的台阶，如果平均超深比最优值大,0.5m,，钻爆成本将增加,5%,左右；,超深过小,，则容易产生根底，影响采装工作效率。,炮孔超深应结合炮孔直径、抵抗线大小、孔间距、矿石或岩石性质、炸药性能等诸因素正确选择。炮孔超深一般可按,h=,0.3,W,来确定，按,h,10,d,来校核。,超深对爆破效果的影响：,基本参数,Subgrade,超,深对爆破效果的影响,Too much,太多,Cracking,Collar zone for next bench,Too little,太少,Correct,正确,Oversize from previous bench sub-region,台阶前部区域的大块,眉线距离,B,:,钻孔中心线至坡顶线的安全距离,根据钻机型号、性能和体型以及操作人员作业水平，为了确保在台阶边缘钻孔时的施工安全所确定的第一排炮孔至台阶边缘的距离。,对大型钻孔设备,，,B,2.53.0m,孔网参数,孔距,a,：,a,=,m,W,1,a,=,m,b,m,：,炮孔密集系数,排距,b,：,b,=(0.61.0),W,1,b,=,a,sin60,=,0.866,a,孔网参数,a,b,W,1,孔距与最小抵抗线的比值称为,炮孔密集系数,，过去也称,炮孔邻近系数,，,用,m,表,示。,单个炮孔侧向临空面仅抵抗线方向一个，当存在第二个炮孔时，可把它看作第一个炮孔的另一个侧向临空面。即孔距是该炮孔的另一抵抗线。当孔距小于“最小抵抗线”时，爆破产生的应力波首先到达第二个炮孔，然后才到达爆区自由面，,岩石过早地在二个炮孔之间裂开，会造成爆破气体冲散回填物，导致炮孔中爆破压力突然下降，气体能量的过早逸散，对岩石破碎不利，同时造成的根底及后冲问题也相当严重,。因此，在,破碎爆破,中，都应绝对保证,孔间距不小于最小抵抗线,，即,m,1,。一般取,m,1.2,1.25,。,孔距与最小抵抗线的关系：,B-2,复杂环境深孔控制爆破几个设计原则,孔网参数,如果,孔距,和,排距,过大，不够均匀，会使孔网面积增大，在偏大的中间部分，由于受药柱破坏作用较小，爆破后大块增多，出现根底。同时，孔距和排距影响爆破后冲的大小。,在延时爆破中，排距与最小抵抗线的概念相一致。,随着多排毫秒延时爆破技术和炮孔斜线顺序起爆的应用，出现了缩小排距，增大孔距，从而增大,炮孔密集系数,的趋势。,孔距和排距对爆破效果的影响：,孔网参数,传统的孔距、排距是在布孔过程中反映炸药在岩体中空间位置的一个概念。在毫秒延时爆破中，孔距应为同时起爆的炮孔之间的距离，排距应为先后起爆炮孔之间的距离（抵抗线），除非是排间起爆，其他起爆模式中的孔、排距已经与空间概念上的孔、排距完全不一样了。,ab,或,W,1,a,称为炮孔负担面积,S,。,在给定的孔径条件下，每个孔都有一个合理的负担面积,。,孔距和排距对爆破效果的影响：,孔网参数,孔网参数,根据一些,难爆岩体,的爆破经验，保证最优爆破效果的,炮孔负担（孔网）面积,（,a,b,或,W,1,a,）是孔径断面积（,r,2,）的函数，两者之间比值是一个常数，其值为,1300,1350,。按密集系数,m,=1.2,计算，对不同孔径深孔的孔网参数（按,1350,计算）可见下表。,炮孔直径,/mm,76,89,101,115,140,炮孔断面积,/cm,2,45.36,62.21,80.12,103.87,153.94,炮孔负担面积,S,/m,2,6.12,8.4,10.8,14.02,20.78,W,1,或,b,/m,2.3,2.6,3,3.4,4.2,炮孔间距,a,/m,2.7,3.2,3.6,4.1,5,钻孔深度,L,：,L,=(,H,+,h,)/sin,L,=,L,1,L,2,钻孔,偏差,:,表示孔底偏差，钻孔偏差包括开孔定位偏差和倾斜偏差,两部分，其中开孔偏差不允许超过钻头直径，倾斜偏差不允许超过,3,，故最大允许偏差为：,孔网参数,填塞长度,L,2,：,L,2,=(2030),d,L,2,0.75,W,1,L,2,=(,0.71.0),W,1,垂直深孔取,L,2,=(0.70.8),W,1,倾斜深孔取,L,2,=(0.91.0),W,1,填塞长度是控制个别飞石的主要参数,确定合理的填塞长度和保证良好的填塞质量对改善爆破效果和提高炸药能量利用率具有重要作用,装药参数,填塞（,tamping,）就是针对不同的爆破方法采用相应的材料，将岩体中通向药包的通道填实。,填塞的目的是,：保证炸药充分反应，使之产生最大热量，防止炸药不完全爆轰；防止高温高压的爆轰气体过早地从炮眼或导洞中逸出，使爆炸产生的能量更多地转换成破碎岩体,的机械功，提高炸药能量的有效利用率。,填塞对爆破效果的影响：,B-2,复杂环境深孔控制爆破几个设计原则,装药参数,在有填塞和无填塞两种条件下，爆炸作用对炮孔壁的初始冲击压力虽然没有很大的影响，但是,填塞,却明显增大了,爆轰气体,作用在孔壁上的,压力和,压力,作用,的,时间,，从而大大提高了它对岩石的破碎和抛掷作用,。,填塞对爆破效果的影响：,装药参数,填塞对爆破作用的影响,a,-,有填塞；,b,-,无填塞,良好的填塞质量可以阻止,爆轰气体,的,过早逸散,，使炮孔在相对较长的时间内保持高压状态，大大提高爆轰气体膨胀作用在孔壁上的,压力,并延长压力,作用时间,，从而提高对岩石的胀裂和抛移作用，使台阶上部岩石得到充分破碎。,良好的填塞加强了对炮孔中炸药爆轰时的约束作用，使,炸药的爆炸反应,及其,爆炸性能,得到改善，从而全面地提高了炸药,爆炸能量,的,利用率,。,填塞对爆破效果的影响：,装药参数,填塞材料要采用,内摩擦系数,较大的砂和碎石，以及砂与土按一定比例拌合的混合物。装药结束后，炮孔应用木棍捣实。,填塞长度主要与孔径和抵抗线大小有关，,还受到,岩性,和,起爆药包位置,等因素影响。如果填塞深度过大，使炮孔上部临空面和孔口受药柱破坏作用减小，会造成台阶上部大块的增多，此时宜采用分段装药。如果填塞长度过小，易产生较多飞石和较强的空气冲击波，爆轰气体产物过早从孔口冲出而影响爆破效果。,填塞对爆破效果的影响：,装药参数,Stemming,填塞长度对爆破效果的影响,Too long,太长,Boulders,大块,Too short,太短,-Flyrock&Airblast,飞石和