爆破工程-课件5.pptx

爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月 1 1 周边爆破方法及分类周边爆破方法及分类周边爆破方法及分类周边爆破方法及分类 (1)地下掘进的理由地下掘进的理由：一是开采地下资源，如煤炭和各种金属、非金属矿藏的开采；二是获取、利用地下空间。隧道或巷道既是进入地下矿体的通道，也是跨越地理障碍的主要地下结构。地下掘进以隧道或巷道掘进为主体，但也离不了各种倾斜巷道和垂直井筒的掘进。第一节第一节 概述概述 第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月(2)隧道施工的主要方法隧道施工的主要方法 目前，隧道掘进施工主要有两种方法。a 综合机械化施工法综合机械化施工法 优点优点：安全、作业连续、均匀、自动化程度高等优点；缺缺点点：是机械设备重量大，刀具寿命短，灵活性差、适应能力差、投资大等。b 钻眼爆破法钻眼爆破法 优点优点：适应于各种地质结构，快速、机动、灵活等；缺缺点点：各工序不连续，机械化作业线配套设备多，组织管理复杂等。第第第第 一节一节一节一节 概述概述概述概述爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月 根据地质与水文条件、隧道断面及形状、长度、支护形式、埋深、施工技术与装备、工程工期等因素的不同，隧道掘进施工可选择全断面一次开挖、台阶式开挖、导坑法开挖等施工方法，一般宜优先选用全断面法和正台阶法。1）全断面一次开挖法）全断面一次开挖法 全断面一次开挖法是利用在整个掘进断面上布置炮眼一次爆破向前推进。采用这种方法施工时，可用凿岩台车钻凿炮眼孔，然后装上炸药、爆破，经通风排烟后，用大型装岩机及配套的运载车辆将矸石运出。一般认为，该法主要用于围岩稳定、坚硬、完整、开挖后不需临时支护的类围岩（铁道隧道围岩分类法，本节以下同）的岩石隧道以及高度不超过5m、断面不超过30m2的中小型断面隧道。使用凿岩台车钻眼，一次爆破循环进尺可达2.54m。第二节隧道掘进施工方式第二节隧道掘进施工方式第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月2）台阶施工法）台阶施工法这是将隧道断面分成若干（一般为23）个分层，各分层呈台阶状同时推进施工。其最大特点是缩小了断面高度，勿需笨重的钻孔设备。按台阶布置方式的不同，台阶法可分为正台阶法和反台阶法两种。正台阶法正台阶法该法为最上分层工作面先超前施工，又称下行分层施工法。施工时首先掘上部弧形断面（高一般为2m2.5m），然后逐一挖掘下面各部分。如图5-1所示。图 5-1 正台阶施工法 第第第第 二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月 反台阶法反台阶法 反台阶法又叫上行分层施工法，施工顺序正好与正台阶施工法相反。该法施工能使工序减少，施工干扰小，下部断面可一次挖至设计宽度，空间大，便于出渣运输和布置管线，特别有利于爆破破岩，能节省大量材料，适合于围岩稳定、不需临时支护、无大型装渣设备的情况。3）导坑施工法）导坑施工法 导坑法是以一个或多个小断面导坑超前一定距离开挖，随后逐步扩大开挖至设计断面，并相继进行砌筑的方法。导坑法按导坑位置不同分围中央下导坑、中央上导坑、上下导坑和两侧导坑等。第第第第 二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月 中央下导坑先墙后拱法或先拱后墙法中央下导坑先墙后拱法或先拱后墙法 该法的施工顺序是先挑顶后开帮，在开帮的同时完成砌墙工作。比较适用于围岩较稳定的隧道施工，一般为、类围岩石质隧道。根据围岩条件、断面大小可采用六部开挖法或三部开挖法。六部开挖法（图5-2所示）。图5-2 下导坑漏斗施工法 第第第第 二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月 中央上导坑施工法中央上导坑施工法 该法适用于需随挖随砌的、类围岩的岩石及土质隧道。施工顺序如图5-3所示。图5-3 上导坑先拱后墙法 第第第第 二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月 两侧导坑施工法两侧导坑施工法 进一步，分有：品字形导坑先拱后墙施工法和侧壁导坑先墙后拱法 图5-4 品字形导坑先拱后墙施工法图5-5 侧壁导坑先墙后拱法第第第第 二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式二节隧道掘进施工方式爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破 a 掏槽爆破的任务：创造自由面，改善其他炮眼的爆破条件。掏槽爆破的任务：创造自由面，改善其他炮眼的爆破条件。b 工作面炮孔分类：掘进工作面布置炮眼（也称炮孔，两种称谓是相同的，工作面炮孔分类：掘进工作面布置炮眼（也称炮孔，两种称谓是相同的，可不加区分）按作用不同分为可不加区分）按作用不同分为3种种图5-6。c 隧道爆破的特点：隧道爆破的特点：图5-6 各种用途的炮眼名称1-周边眼；2-崩落眼；3-槽眼；4-底眼；h1-拱高；h2-墙高；H-掘进高度；B-掘进宽度第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月（1）掏槽眼用于爆破出新的自由面，为其它炮眼创造有利的爆破条件。（2）崩落眼是破碎岩石的主要炮眼。经掏槽眼爆破后，崩落眼就有了足够大的平行或大致平行于炮眼的第二个自由面，能在该自由面方向上形成较大体积的岩石爆破。（3）周边眼又称轮廓眼，主要用作使爆破后的隧道断面、形状和方向符合设计要求。巷道中的周边眼按其所在位置又分为顶眼、帮眼和底眼。根据需要，有时工作面还布置为数不多的辅助眼 第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月1 1 掏槽方式掏槽方式掏槽方式掏槽方式 (1)(1)掏槽的作用掏槽的作用 (2)(2)掏槽的形式分类掏槽的形式分类 斜眼斜眼掏槽和直眼直眼掏槽两类 (3)(3)斜眼掏槽斜眼掏槽 特点：适适用用范范围围广广，爆爆破破效效果果好好，所所需需炮炮眼眼少少。炮眼方向不易掌握，炮眼深度受巷道断面大小的限制，碎石抛掷距离大。(4)(4)直眼掏槽直眼掏槽特点：炮眼都垂垂直直于于工工作作面面且且相相互互平平行行，技技术术易易掌掌握握，可实现多多台台钻钻机机同同时时作作业业；炮炮眼眼利利用用率率；矸石抛抛掷掷距距离离小小，岩岩堆堆集集中中；不受断面大小限制。总炮眼数目多，炸药消耗量大。第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月图5-7 常用掏槽方式 装药眼 空眼第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破(5)常用掏槽方式，见图常用掏槽方式，见图5-7，5-8，5-9。爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月图5-8 四部掏槽 图5-9 漏斗掏槽第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破图中锥形掏槽锥形掏槽（5-7a、b），楔形掏槽楔形掏槽（图5-7c），复楔形复楔形掏槽掏槽（图5-7d），单向掏槽单向掏槽：底部（图5-7e）、侧部（图5-7f）或顶部掏槽，平行龟裂掏槽平行龟裂掏槽（图5-7g），角柱式掏槽角柱式掏槽（图5-7h）、中空四角柱形中空四角柱形（图5-7i）、双空孔菱形双空孔菱形（图5-7j）、六六角柱形角柱形（图5-7k），螺旋式掏槽螺旋式掏槽（图5-7l）。图5-8为国外常用四部掏槽四部掏槽。图5-9为漏斗掏槽漏斗掏槽。爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月图 5-10分阶掏槽分阶掏槽与分段掏槽分段掏槽。图5-10 阶掏槽与分段掏槽a-阶不同深掏槽；b-阶同深掏槽；c-阶筒式分段掏槽第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月2 2 直孔爆破机理直孔爆破机理直孔爆破机理直孔爆破机理(1)(1)直孔爆破机理直孔爆破机理直孔爆破机理直孔爆破机理(破碎破碎、抛掷抛掷)，图5-11。a 爆生气体渗流区（爆生气体渗流区（区）区）区内含有高压气体高压气体和碎块碎块（松散体）。岩石遭受粉碎性破岩石遭受粉碎性破坏坏，认为：在该区内高压槽腔排弃运动分区气体均匀地渗渗流到松散体流到松散体，松散体随着高压气体的体积膨胀向外运动。第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破图5-11 槽腔排弃运动分区 b 爆生气体未渗流区爆生气体未渗流区（区）区）在爆生气体未渗流区，仅含有岩石碎块岩石碎块（松散体）。散体的运动满足流体运动方程组流体运动方程组，既满足流体力学运动方程流体力学运动方程和连续性方程。连续性方程。爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月3 3 掏槽眼装药量计算掏槽眼装药量计算掏槽眼装药量计算掏槽眼装药量计算(1)(1)斜孔掏槽：斜孔掏槽：斜孔掏槽：斜孔掏槽：每个掏槽眼装药量Q(kg)与掏槽爆破的体积成正比，即：(2)(2)平行直眼掏槽：平行直眼掏槽：平行直眼掏槽：平行直眼掏槽：兰格弗尔斯兰格弗尔斯认为，平行直眼掏槽炮眼朝向一个空眼时，其装药线密度ql(kg/m)取决于空眼直径空眼直径d1(mm)和装药炮眼距空眼的距离装药炮眼距空眼的距离a1(mm)，有如下的关系式。即：或根据经验公式：(3)(3)按装药系数确定：按装药系数确定：按装药系数确定：按装药系数确定：(4)(4)直眼掏槽的炮眼装药长度直眼掏槽的炮眼装药长度直眼掏槽的炮眼装药长度直眼掏槽的炮眼装药长度 集中装药单自由面下爆破的炸药用量常按鲍氏公式计算：集中装药单自由面下爆破的炸药用量常按鲍氏公式计算：4 4 掏槽孔间距确定掏槽孔间距确定掏槽孔间距确定掏槽孔间距确定 (1)(1)直眼掏槽炮孔间距直眼掏槽炮孔间距直眼掏槽炮孔间距直眼掏槽炮孔间距：主要以柱形装药柱形装药在介质中产生的破碎破碎区大小区大小为依据确定孔距 第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破 爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月直眼掏槽的槽腔形成过程炮眼布置炮眼布置（数字代表起爆顺序）（数字代表起爆顺序）起爆起爆1 1第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破第三节掏槽爆破(2)(2)斜眼爆破：斜眼爆破：斜眼爆破：斜眼爆破：目前还没有较好的理论计算公式，大多依照经验参数取值，参见表5-4、表5-5。爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第四节崩落爆破与周边爆破第四节崩落爆破与周边爆破 1 1 崩落孔爆破崩落孔爆破崩落孔爆破崩落孔爆破a 存在存在两个自由面两个自由面，类似露天台阶爆破。，类似露天台阶爆破。(1)(1)崩落孔抵抗线的确定崩落孔抵抗线的确定崩落孔抵抗线的确定崩落孔抵抗线的确定a 根据单孔装药量原理确定根据单孔装药量原理确定b 根据最小抵抗线和孔径的比值确定根据最小抵抗线和孔径的比值确定 坚硬的矿石：坚硬的矿石：W=(2530)db 中等坚硬的矿石：中等坚硬的矿石：W=(3035)db 松软的矿石：松软的矿石：W=(3540)dbc 经验公式经验公式 ，且第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第四节第四节第四节第四节 崩落爆破与周边爆破崩落爆破与周边爆破崩落爆破与周边爆破崩落爆破与周边爆破 d 崩落爆破炮孔间距：崩落爆破炮孔间距：ar=(0 81 3)W e 崩落爆破的炮孔装药量：崩落爆破的炮孔装药量：2 2 周边爆破周边爆破周边爆破周边爆破 a 要求要求:开挖轮廓平整、光滑，尽可能降低爆破对围岩的破坏，以保证围岩的原有强度和稳定性。b 确定参数：确定参数：爆破的参数设计可以采用理论计算确定，也可以根据经验或参照工程类比确定，详见第四章。爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计1 1 爆破参数爆破参数爆破参数爆破参数(1)(1)单位体积炸药消耗量单位体积炸药消耗量单位体积炸药消耗量单位体积炸药消耗量 a 定义：定义：爆破每1m3原岩原岩所需的炸药量炸药量叫单位炸药消耗单位炸药消耗量量。b 影响因素：影响因素：炸药性质炸药性质、岩石性质岩石性质、断面大小断面大小、临空面临空面多少多少、炮眼直径炮眼直径与深度深度等有关。c 意义：意义：其数值大小直接影响着岩石块度岩石块度、飞散距离飞散距离、炮眼利用率炮眼利用率、对围岩的扰动围岩的扰动以及对施工机具施工机具、支护结构支护结构的损坏等。第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月(2)(2)确定方法确定方法确定方法确定方法 a 普氏公式普氏公式：b 经验公式：经验公式：c 定额定额总装药量确定后及装药在炮孔中的分配第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月 (3)(3)炮孔数目炮孔数目炮孔数目炮孔数目 影响因素影响因素影响因素影响因素 主要与挖掘的断面尺寸断面尺寸、岩石性质岩石性质、炸药性能炸药性能、临空面数目临空面数目等有关。估算方法估算方法估算方法估算方法 a根据掘进断面大小S（m2）和岩石坚固系数f估算：b根据每循环所需炸药量与每个炮眼的装药量计算：c根据每米炮眼的平均装药量q计算：一次布置而后加和计算一次布置而后加和计算 第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月(3)(3)炮孔深度炮孔深度炮孔深度炮孔深度 a 定义：定义：炮眼深度炮眼深度指炮眼眼底炮眼眼底至炮眼口临空面的垂直距离炮眼口临空面的垂直距离。b 影响因素影响因素:炮眼深度受掘进速度掘进速度、采用的钻孔设备钻孔设备、循环方式循环方式、断面大小断面大小等影响。c 循环组织形式：循环组织形式：浅孔循环爆破、深孔循环爆破 d 最最佳炮孔深度：炮孔深度：能够获得最高的掘进速度最高的掘进速度和最低的工时最低的工时消耗消耗的炮眼深度，称为最佳炮眼深度。第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月e 计计算算方方法法：一般取掘掘进进断断面面高高（或或宽宽）的的0.50.8倍倍；围岩坚硬及断面小时，对爆破夹制力大，系数取小值。也可根据所使使用用的的钻钻眼眼设设备备确定，还可按按月月（或或日日）进进度度计划确定，公式如下第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月(4)(4)炮孔直径炮孔直径炮孔直径炮孔直径 a 确定炮孔直径确定炮孔直径根据装药直径装药直径来确定的（光面爆破除外），而装药直径的选择决定于装药爆轰性能装药爆轰性能、应力波应力波参数参数、爆破参数和爆破效果爆破参数和爆破效果、钻眼爆破技术经济指标钻眼爆破技术经济指标的影响。2 2 隧道工作面的炮孔布置隧道工作面的炮孔布置隧道工作面的炮孔布置隧道工作面的炮孔布置 (1)(1)要求，应保证（要求，应保证（要求，应保证（要求，应保证（6 6条）条）条）条）(2)(2)方法与原则方法与原则方法与原则方法与原则a 周边眼周边眼应布置在设计轮廓线上设计轮廓线上，但为便于打眼，通常向外（或向上）偏斜一定角度偏斜一定角度。b 选择适当的掏槽方式和掏槽位置，选择适当的掏槽方式和掏槽位置，通常将掏槽槽腔位置选在断面中央偏下断面中央偏下。c 崩落眼崩落眼以槽洞为中心槽洞为中心层层布置。d 底眼底眼眼口应高出底板高出底板水平150mm左右；眼深宜与掏槽眼相同，眼距和抵抗线与崩落眼相同。第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月3 3 装药结构与填塞装药结构与填塞装药结构与填塞装药结构与填塞a 空气间隔空气间隔b 反向装药：反向装药：爆破作用时间长，破碎效果好。c 填孔材料：填孔材料：炮泥通常用粘土或粘土加砂混合制作，也可用装有水的聚乙烯塑料袋做充填材料。堵孔长度：堵孔长度：约为1/3的炮眼长度，当眼长小于1.2m时，填塞长度需有炮眼长度的1/2左右。4 4 钻眼施工要点钻眼施工要点钻眼施工要点钻眼施工要点 a a 快、准、直、齐快、准、直、齐快、准、直、齐快、准、直、齐 b b 隧道快速光爆时钻孔技术改进隧道快速光爆时钻孔技术改进隧道快速光爆时钻孔技术改进隧道快速光爆时钻孔技术改进5 5 毫秒延秒时间毫秒延秒时间毫秒延秒时间毫秒延秒时间 a最佳的起爆最佳的起爆时差应以能够获得最佳爆破效果和最少的有害作用为准则。以25ms延迟为宜，参见表5-9。第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月6 6 钻孔爆破说明书与爆破因素表钻孔爆破说明书与爆破因素表钻孔爆破说明书与爆破因素表钻孔爆破说明书与爆破因素表 a 说明书内容说明书内容(6条)）简单描述隧道的特征（名称、用途、位置、断面形状和尺寸、坡度等），穿过岩石的名称、地质条件和岩石的物理力学性质，矿井瓦斯等级和通过岩层含瓦斯情况等。）钻眼机械、钻眼工具和其它钻眼设备的选择。）爆破器材的选择。）钻眼爆破参数的计算。包括：掏槽形式和掏槽爆破参数，光面爆破参数，崩落眼的爆破参数。）爆破网路的计算。）爆破采取的各项安全措施。第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月b 图表内容图表内容（3条）1)炮眼布置图，特殊形式的装药结构图。2）炮眼布置参数和装药参数（表格）：炮眼编号炮眼名称炮眼长度（m）倾角装药量(kg)炮泥长度（m）起爆方向起爆顺序雷管垂直方向水平方向数量段别 表中的炮眼编号应在炮眼布置图上标出。具有相同参数的炮眼在表内占一行，编号连续时在该行内只写最小编号和最大编号，中间以连字符连结。第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月3）主要爆破条件和技术经济指标（表格）项 目 名 称单 位数 量矿井瓦斯和煤尘等级隧道净断面m2隧道掘进断面m2岩石坚固性系数f凿岩机（型号）台每循环所需钻头（型号、直径）数目个每循环炮眼数目个每循环所需炮眼总长m每米隧道所需炮眼总长m炮眼利用率%单位耗药量（炸药品种）Kg/m3每循环消耗炸药量Kg每米隧道消耗炸药量Kg每循环所需雷管数目个每米隧道消耗雷管数个每循环隧道进度m每循环出岩量m3第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计第五节掘进工作面爆破参数设计爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月1 1 隧道快速光爆施工方法的种类和特点隧道快速光爆施工方法的种类和特点隧道快速光爆施工方法的种类和特点隧道快速光爆施工方法的种类和特点(1)(1)按爆破时序分类按爆破时序分类按爆破时序分类按爆破时序分类 a 周边后裂法周边后裂法，又称修边法修边法：周边的光面炮孔光面炮孔都安排在最后最后起爆起爆。b 周边先裂法周边先裂法又称预裂法预裂法：最先起爆周边炮孔最先起爆周边炮孔，沿轮廓线首先裂出一条贯通缝，然后在爆掉中心的岩石，大大减弱爆破减弱爆破地震作用地震作用。c 龟裂抛渣法龟裂抛渣法：首先起爆龟裂孔首先起爆龟裂孔，把整体岩石沿各炮孔连线龟裂成许多碎块，然后再延期起爆抛渣孔，分段爆松或抛掉这些碎块体，这一方法称为无掏槽爆破法无掏槽爆破法。第六节隧道掘进快速爆破施工技术第六节隧道掘进快速爆破施工技术第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月(2)(2)按爆破深度分类按爆破深度分类按爆破深度分类按爆破深度分类 a 简简易易光光爆爆法法：循环钻爆深度因受钻爆器材等条件限制，一般不大于不大于22.5m，故又称浅孔光爆浅孔光爆。b 深深孔孔光光爆爆法法：受掏掏槽槽技技术术的限制，一般不不能能超超过过56m的极限深度。c 超深孔光爆法超深孔光爆法：循环钻爆深度可达深度可达6m以上以上。第六节隧道掘进快速爆破施工技术第六节隧道掘进快速爆破施工技术第六节隧道掘进快速爆破施工技术第六节隧道掘进快速爆破施工技术爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月2 2 实现隧道快速光爆施工的技术要点实现隧道快速光爆施工的技术要点实现隧道快速光爆施工的技术要点实现隧道快速光爆施工的技术要点 (1)(1)正确选择方案正确选择方案正确选择方案正确选择方案：根据具体的工程目的、隧道种类、岩石性质、周围环境、施工机具、爆破材料、施工队伍、经验水平，以及装岩、运输、支护、通风、安全等技术设备状况，综合选择最优的钻爆方案。(2)(2)合理布置炮孔合理布置炮孔合理布置炮孔合理布置炮孔：原则“抓两头、带中间抓两头、带中间”。(3)(3)确定钻爆参数确定钻爆参数确定钻爆参数确定钻爆参数：按照分类布孔分类布孔、分类装药分类装药和分类起爆分类起爆的原则，分别设计和选用不同的钻爆技术参数，并认真施工。(4)(4)提高钻孔技术提高钻孔技术提高钻孔技术提高钻孔技术：达到“快、准、直、齐快、准、直、齐”四个要求。(5)(5)正确的装药结构正确的装药结构正确的装药结构正确的装药结构：根据各类炮孔的作用炮孔的作用、深度深度和炸药品种炸药品种采用各种不同的合理装药结构。(6)(6)改善起爆方法改善起爆方法改善起爆方法改善起爆方法：使每个炮孔内的全部全部装药都能够按时、按按时、按序、按要求序、按要求的方向和速度，准确无误地起爆和传爆。(7)(7)改进掏槽方式改进掏槽方式改进掏槽方式改进掏槽方式3 3 光爆实例光爆实例光爆实例光爆实例第六节隧道掘进快速爆破施工技术第六节隧道掘进快速爆破施工技术第六节隧道掘进快速爆破施工技术第六节隧道掘进快速爆破施工技术爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月1 1 立井技术要立井技术要立井技术要立井技术要（图5-18）a 立井掘进工作困难、危险的原因立井掘进工作困难、危险的原因：工作地点一般是潮湿、狭窄和嘈杂的；钻孔和爆破人员还可能受到下坠物的伤害。b 两次爆破之间必须清理爆碴两次爆破之间必须清理爆碴，且装碴专用设备的容积有限；第七节立井技术要点第七节立井技术要点图5-18 采用台阶爆破法的立井掘进c 采用台阶爆破法；采用台阶爆破法；d 要求使用抗水炸药要求使用抗水炸药；e 使用电雷管或非电使用电雷管或非电雷管起爆炸药；雷管起爆炸药；第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月f 立井掏槽方式立井掏槽方式：深孔直眼掏槽和深孔锥形掏槽。直眼掏槽直眼掏槽分为直眼一次掏槽、直眼分段掏槽和直眼龟裂掏槽；锥形锥形掏槽掏槽分为锥形一次掏槽、锥形分段掏槽和锥形角柱掏槽。g 密集系数为周边眼间距和最小抵抗之比密集系数为周边眼间距和最小抵抗之比；一般为0.81.0，中硬以下岩石可采用上限，对有裂缝或层理发育的岩层，密集系数取下限。h 使用小药包直径使用小药包直径：当采用岩石硝铵炸药，不偶合系数不偶合系数为1.68，即炮孔直径42mm时，药包直径为25mm。i 光面爆破炮眼装药量为光面爆破炮眼装药量为：用二号岩炸药，在中硬以下岩石中，眼深2.53.5m时，每米炮眼装药量为150200g。眼深3.54.6m，每米炮眼装药量为300400g。2 2 实例实例实例实例第七节立井技术要点第七节立井技术要点第七节立井技术要点第七节立井技术要点爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术1 1 超长炮孔爆破技术设计与计算超长炮孔爆破技术设计与计算超长炮孔爆破技术设计与计算超长炮孔爆破技术设计与计算(1)(1)爆破方案的选择爆破方案的选择爆破方案的选择爆破方案的选择 a 掏槽掏槽 以中心空孔中心空孔为自由面，形成槽腔的方法有全深度一次掏槽全深度一次掏槽和分段掏槽分段掏槽两种。b 崩落崩落 掏槽孔形成槽腔后，自由面扩大，后续炮眼可以大量崩落岩石。c 抛渣抛渣 由于岩石的碎胀性，破碎后的岩体须有一定的补偿空间容纳破碎体，否则会因过分挤压而“固结”在槽腔中，影响排渣。d 周边成型周边成型 与普通光爆类似，可以采用预裂法或后采用预裂法或后裂法裂法。第第第第 五五五五 章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破章地下工程掘进爆破爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月(2)(2)炮孔直径与掏槽方式炮孔直径与掏槽方式炮孔直径与掏槽方式炮孔直径与掏槽方式 a 炮炮孔孔直直径径 取决于钻孔机具，炮孔直径影响炮孔布置。在单单位位耗耗药药量量一定的情况下应尽量减减小小不不偶偶合合装装药药系系数数，所以孔径应适当减小孔径应适当减小。b 两两种种掏掏槽槽方方式式：大大孔孔掏掏槽槽（朝大孔方向作用的爆破）；漏漏斗斗掏掏槽槽（朝隧道下部自由面方向作用的爆破），见图5-20，5-21。第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术爆爆爆爆破破破破工工工工程程程程Blasting Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院 戴戴 俊俊2007年年8月月（3 3）爆破参数）爆破参数）爆破参数）爆破参数 a 装药量计算装药量计算爆破所需装药一般用单位耗药量单位耗药量表示，超长炮孔爆破平均装药单耗平均装药单耗一般为 b 炮孔装药的间隔距离炮孔装药的间隔距离采用连续连续或间隔间隔式装药结构。c 起爆时差起爆时差 包括以下四个阶段四个阶段：炸药传爆时间t1；岩石移动时间的t2；岩渣在槽腔平抛时间t3；岩渣排出时间t4。d 爆破设计的实施爆破设计的实施2 2 超深光爆试验实例简介超深光爆试验实例简介超深光爆试验实例简介超深光爆试验实例简介 第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术第八节超长炮孔爆破技术