爆破工程地质
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0.5-0.8 0.8-1
Ⅲ Ⅳ
Ⅳ Ⅴ
Ⅴ Ⅵ Ⅵ -Ⅸ Ⅹ-ⅩⅥ
2.0-10 10.0-25.0
普氏法
1-1.5 1.5-2.0
普氏法原理------坚固性系数f：
f=p/100
式中 P——岩石的极限抗压强度，kg/cm2。即岩石在外 力作用下开始破坏时的强度
•
38-13
岩石分类：
按生成原因 分 沉积岩、变质岩、岩浆岩
冲击试验表明：高速加载时所得到的抗压强度，会比慢速加载时大好 几倍。原因是动载是瞬时的，作用力消失快。而静载加载时，作用时间长，
应力分布深且广，岩石 变形破坏也就越充分。
2-45、10-39。57-2
岩石常见的三种分类分级方法：
分级法 六类法
十六类法
松土 普通土 硬土
软石
次坚石
坚石
Ⅰ Ⅱ Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅲ
岩 按颗粒结晶分 晶质岩、非晶质岩、碎屑岩 石 分 按胶结程度分 泥质、钙质、硅质、铁质等 类
按力学性能分 硬岩、中硬岩、软岩
10-34
• 沉积岩覆盖了地球表面的75%，页岩、砂 岩、石灰岩又占沉积岩总量95%以上。
碎屑岩 沉 积 岩 火山碎屑岩
火山角砾岩 凝灰岩
砂岩 砾岩
沉积碎屑岩
粒土岩
泥岩 页岩
• 不均质对爆破影响例2
预期破岩方向
实际破岩方向
结构面对爆破的影响
• 能量释放规律：
锅盖状态与压力作用的相互关系
• 最小抵抗线与结构面斜交情况：
爆破量可能会增或减，抛掷 偏左，漏斗左大右小
爆破量可能会增或减，抛 掷偏右，漏斗左小右大
• 结构面与最小抵抗线平行情况：
爆破量较小，漏斗较小，抛掷较远，甚至会发生冲炮
爆破工程技术人员培训
爆破工程地质
• 爆破工程地质研究对象与目的
地形地貌 岩性 地质构造 水文地质 特殊地质
分析对爆破的影响
研 究 对 象
工程 地质
研 究 目 的
针对性制定方案
力争最佳爆破效果
控制爆破安全
2-41
地形地貌：
• 地形是地物和地貌的总称。 • 地物——地面上天然或人工形成的固定物 体。地貌——地表面的高低起伏形态。 • 从宏观上分，陆地地形包括高原、平原、 山地、丘陵和盆地，从微形上分，这些地 形又可分为水平地形、倾斜地形、上凸地 形、下凹地形。其中，爆破作业点多为丘 陵和山地。
• 岩石韧性——岩石抵抗外力分裂成块的能力。组 成岩石的颗粒越小，胶结越牢固，岩石韧性越好， 钻与爆越困难。
• 岩石脆性——岩石受外力作用时，不经过变形 就突然破坏的特性。越脆的岩石，越经不起冲 击而易爆破。 • 岩性弹性——外力消除后，岩石恢复原来形状 和体积的能力。弹性越强的岩石，越难钻凿和 爆破。 • 岩石塑性——外力消除后，岩石没能恢复原形 而有一定的残余变形的性能。塑性岩石易钻， 但吸能较强，有时炸药单耗反而大。
衡量岩石强度的指标：
• 岩石强度衡量标准：岩石试件在单轴静态荷载作用下承受 的最大抗力。 • 按受力性质分，岩石强度可分为抗压、抗拉、抗剪等强度： 抗压强度＞抗剪强度＞抗拉强度 • 受力状态不同时： 三轴抗压强度＞双轴抗压强度＞单轴抗压强度
（ 无自由面）
（自由面少）
（ 自由面多）
• 按加载速率分，可分为静载和动载强度： 动载强度＞静载强度。
岩石间的 断裂缝或 者夹层称 为软弱带
岩体结构分类
• • • • • •
•
块状结构：呈块状，柱状；(强度较高) 镶嵌结构：呈菱形、锥形状；（强度高，连续性差） 碎裂结构：呈碎块状；（完整性与稳定性差） 层状结构：呈板状、楔形状：（稳定性与产状有关） 层状碎裂结构：呈碎块状、片状（稳定性与强度差） 散体结构：颗粒状、碎屑状、鳞片状。
11-40、41
• 被爆岩石的破坏特性
• 岩石的破坏只有两种：即受剪切和拉断破坏，只 有邻近药包的岩石在爆破冲击荷载作用下呈塑性 或熔融破坏。离药包较远的岩石，呈脆性破坏。 • 爆炸应力＞抗压强度时，岩石呈粉状破坏。 • 抗压强度＞爆炸应力＞ 抗拉(或抗剪)强度时，岩 石呈块状破坏。
岩石硬度决定的基本情况：
地层构造形式
• 水平构造：
倾斜构造： 褶皱构造：
背斜构造：
向斜构造：
Байду номын сангаас
• 水平构造
• 倾斜构造
倾斜构造
• 褶皱构造
层理是一组互相平行岩层的层间分界面。
节理，也叫裂隙，是一种岩石断开后相互 间未发生错动或错动位移量很小的断裂。
交叉节理：
构造裂隙
破碎带：由于地质构造的运动，造成岩体的整体 性遭到破坏，由于其多呈带状分布，故称破碎带。
• 丘陵定义：
≥200m
＜200m
深丘
浅丘
＞25
＜25
徒丘
缓丘
• 山地定义：
海拔500米以上，相对 高差200米以上。
>+3500m
±0.0
高山
+1000-3500m <+1000m
±0.0 ±0.0
中山
低山
• 山体要素：
• 不同地形对爆破的影响
落料最小，飞石最远， 但飞石方向性好 凹地
W
爆 破 条 件 相 同 时
石灰岩 白云岩 石膏岩 煤炭
化学岩
沉积岩、变质岩、岩浆岩说明：
• 沉积岩：岩渣或岩屑经搬运沉积，在常态 下固结而成的岩石。 • 如页岩、砂岩、石灰岩等。 • 变质岩：岩石在高温、高压等作用下，矿 物成份重行组织或排列后而形成的岩石。 • 如大理石，石英岩等 • 岩浆岩：由地壳深处的熔融岩浆喷出地面 或侵入地壳之内冷凝而成的岩石。 • 如花岗岩、玄武岩等。
3-48、11-42、58-4
• 断裂与溶蚀对爆破的影响
裂隙
溶蚀空隙
3-48
• 断裂严重、泥土夹层中对爆破的影响：
岩石呈孤石 状的情况
炮孔钻凿在 泥夹层中的 情况
• 软弱带对爆破的影响：
• 断裂缝导致欠挖的情况：
断裂缝
断裂缝导致超挖的情况：
断裂缝
• 软弱带对爆破的影响： • 断裂缝导致欠挖的情况：
爆破量较小，漏斗较小，抛掷较远，甚至会发生冲炮
• 结构面与最小抵抗线垂直情况：
爆能利用率较好，爆破方量较大，漏斗增大，抛掷较近
最小抵抗线为 X 节理钝 角等分线时，爆破漏斗 和爆破方量较大，抛掷 较散，但较近
最小抵抗线为X节理锐角 等分线时，爆破漏斗和 爆破方量较小，抛掷较 集中，但较远
• 断裂构造（小则为裂隙，大则为断层）
岩层产状
岩层的倾向确定后，走向就可以确 定，岩层的走向确定后，倾向不一 定确定。
3-47
• 产状举例：如倾向220°，倾角25°时： • 方位角表示：220°∠25° • 意思为：倾向∠倾角， • 象限角表示：S40°W/25°SE • 意思为：象限-走向方位角∠倾角-倾向
• 例：
N
W
E
400
S
• 岩体结构
结构面：各种地质界面 结构体：受结构面切割的岩块
岩体结构特点：使岩石呈不连续性，各向异性。 受到力作用时：控制着岩体的变形和破坏。
原生结构面：岩石形成时产生的结构面 如层理
结构面
。
构造结构面：由构造应力作用产生的断裂面 如构造裂隙 次生结构面：由后期外力作用形成的结构面 如风化裂隙
落料居中，飞石较远， 飞石方向性易控
W
平地
落料最大，飞石较近， 飞石方向性不好
W
凸地
• 不同地形的台阶改造
4
2
1
2
4 1 6 3 5
2
4
6
5
3
5
5 3 1 4 2 6 7
6
地形坡度愈陡则抛掷率愈高，
• 岩石性质：
•
岩 性
岩石：由单种或多种矿物组成的均质岩块
物理性质：密度、容重、孔隙率、碎胀性、含水率、风化度等 力学性质：抗压、抗拉、抗剪强度，弹性模量，泊松比等
（近似松散介质，强度极差）
软弱面与软带的区别
• 软弱面：（分二个级别） • 岩石界面内不夹杂任何软弱物质的地质界 面。如裂隙面，层理面，劈理面。 • 软弱带（分三个级别） • 岩石界面内夹杂有一定厚度的软弱物质的 地质界面。如断层带，破碎带，软夹层。 • 共同特点：降低岩体强度
• 结构面、软弱带对爆破影响的六种作用： • 1.应力集中作用。 2.应力波的反射增强作用。 3.能量吸收作用。 4.泄能作用。5.楔入作用。 6.改变破裂线的作用。
10-35、36、37
可钻性与可爆性分级：
• 可钻性——可用钻头未磨钝之前的钻进速 度来表示，钻进速度快，可钻性就好，反 之就差。级别：极易钻、易钻、难钻、极 难钻 。 • 可爆性——岩石在爆破作用下发生破碎的 难易程度，岩石的可爆性一般可用爆破单 位体积岩石所需的炸药量来表示，炸药用 量越小，可爆性好，反之就差。 • 级别：极易爆、易爆、中等、难爆、极难 爆。
• 岩石强度——岩石抵抗外力破坏的能力， 是岩石坚固性的表现，坚固性差的岩石 易钻爆，反之难钻爆。10-39 • 岩石弹性模量——在弹性范围内： • 弹性模量=应力/应变； • 岩石泊松比——岩石单向受压时： • 泊松比=横向应变/竖向应变
• 波阻抗—岩石密度与岩石纵波传播速度的 乘积，波阻抗大的岩石往往比较难于爆破。
2.46~2.65 5.0~20
2.47~2.56 5.0~25 2.0~2.3 10~30
700~1900
600~1300 430~930
大理岩 2.6~2.7
2.45~2.55 0.5~2.0 1200~1700
岩石物理力学性能：
• 岩石物理、力学性质与凿岩、爆破的难易程度存 在如下一些基本关系： • 岩石颗粒度——组成岩石的颗粒大小。颗粒度越 细，岩石越硬，越难爆破。 • 风化程度——岩石受空气、水和温度作用而发生 10-38 破坏、疏松的程度。风化程度越高，越易爆破。 • 岩石硬度——岩石抵抗钻凿工具的钻进的能力。 岩石越硬，钻孔和爆破越难。 • 岩石孔隙卒——岩石中孔隙体积与岩石体积之比， 孔隙卒越大，岩石强度越低，钻爆亦易。
岩性取决于：生成条件、矿物成份、结构与构 造、后期地质营造作用
• 岩体=地质弱面+岩块 • 岩体强度<岩石强度 • 爆破工程中主要针对研究的是岩体强度
2-42、3、4
岩石主要的物理物质：
密度－岩石颗粒质量与单位体积之比， • 容重－包括孔隙、水份在内的岩土总质量与总体 积之比，（堆积密度） • 孔隙率－岩石内各种裂隙、孔隙的体积与岩石总 体积之比，也称孔隙度。 • 波阻抗－岩石的波阻抗为岩石密度与岩石纵波传 播速度的乘积，单位：kg/cm2s。 • 风化程度---在风、水外力作用下，岩石发生破坏 的疏松程度。（分为未、微、弱、强、全风化几种程度）
软岩（软石） 中硬岩（次坚石） 硬岩（坚石）
容重：1.1～2.7T/m3 坚固系数f=1.5～4 所需炸药量：较小 可钻与可爆性：较易
容重：2.2～3.0T/m3 坚固系数f=4～10 所需炸药量：中等 可钻与可爆性：中等
容重：2.6～3.3T/m3 坚固系数f=10～25 所需炸药量：较大 可钻与可爆性：难
10-35、36、37。57-3
• 三种岩石的相互转换：
沉积岩 经 蚀 变 蚀 熔 剥 质 剥 融 经 经 经变质 岩浆岩 变质岩
经熔融 经
57-3
• 各种岩石的坚固性与哪些因素有关？
• 沉积岩：与矿物颗粒成分、粒度和形状有关，还 与胶结成分和颗粒胶结强弱有关。硅质胶结最好， 铁质胶结次之，钙质胶结一般，泥质胶结最差。 • 岩浆岩：与其特性、产状、构造、结构、矿物颗 粒成分、颗粒结晶有关。结晶颗粒越细，结构越 致密，强度越高，坚固性越好。 • 变质岩：与结构、变质程度、矿物的重新排列组 合以及结晶状况有关。变质程度越高，矿物重新 结晶越好，结构越紧密，坚固性越好。 • 可爆性由难到易排序：岩浆岩、变质岩、沉积岩
• 岩石的100余个物理力学性能指标中，仅有10 余个与爆破有关。
10-38、38-12
常见岩石的物理性质
岩石名称 密度 g/cm3 容重t/m3 孔隙率 % 波阻抗 kg/cm2s
花岗岩 2.6~2.7
2.56~2.67 0.5~1.5 800~1900
石灰岩 2.7~2.8
砂岩 页岩 2.5~2.6 2.2~2.4
岩层结构：
• 结构要素
两种岩石组合时的 地质界面称为结构 面，也称软弱面， 此面分原生、次生 和构造结构（构造应力 所致）面
不同岩石组合 成岩石结构体 或：结构面+结 构体=岩体结构
岩石结构是从微观而论，是指岩石的构成或组合 岩石构造是从宏观而论，研究的是岩石构成体系 后期地质营造作用 ，即后期内、外力或人力作用。
断裂缝
断裂缝导致超挖的情况：
断裂缝
• 断裂缝导致泄能的后果
产生冲炮
断裂缝在左下部与 抵抗线大致平行时 断裂缝
断裂缝在右下部与 抵抗线所指相反时
断裂缝
泄能后无法 克服抵抗线
W
伤及边坡
• 不连续岩层对爆破的影响：
连续岩层的 泄能情况
不连续岩层 的泄能情况
• 不均质对爆破影响例1
实际漏斗 破裂线
预期漏斗破裂线
Ⅲ Ⅳ
Ⅳ Ⅴ
Ⅴ Ⅵ Ⅵ -Ⅸ Ⅹ-ⅩⅥ
2.0-10 10.0-25.0
普氏法
1-1.5 1.5-2.0
普氏法原理------坚固性系数f：
f=p/100
式中 P——岩石的极限抗压强度，kg/cm2。即岩石在外 力作用下开始破坏时的强度
•
38-13
岩石分类：
按生成原因 分 沉积岩、变质岩、岩浆岩
冲击试验表明：高速加载时所得到的抗压强度，会比慢速加载时大好 几倍。原因是动载是瞬时的，作用力消失快。而静载加载时，作用时间长，
应力分布深且广，岩石 变形破坏也就越充分。
2-45、10-39。57-2
岩石常见的三种分类分级方法：
分级法 六类法
十六类法
松土 普通土 硬土
软石
次坚石
坚石
Ⅰ Ⅱ Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅲ
岩 按颗粒结晶分 晶质岩、非晶质岩、碎屑岩 石 分 按胶结程度分 泥质、钙质、硅质、铁质等 类
按力学性能分 硬岩、中硬岩、软岩
10-34
• 沉积岩覆盖了地球表面的75%，页岩、砂 岩、石灰岩又占沉积岩总量95%以上。
碎屑岩 沉 积 岩 火山碎屑岩
火山角砾岩 凝灰岩
砂岩 砾岩
沉积碎屑岩
粒土岩
泥岩 页岩
• 不均质对爆破影响例2
预期破岩方向
实际破岩方向
结构面对爆破的影响
• 能量释放规律：
锅盖状态与压力作用的相互关系
• 最小抵抗线与结构面斜交情况：
爆破量可能会增或减，抛掷 偏左，漏斗左大右小
爆破量可能会增或减，抛 掷偏右，漏斗左小右大
• 结构面与最小抵抗线平行情况：
爆破量较小，漏斗较小，抛掷较远，甚至会发生冲炮
爆破工程技术人员培训
爆破工程地质
• 爆破工程地质研究对象与目的
地形地貌 岩性 地质构造 水文地质 特殊地质
分析对爆破的影响
研 究 对 象
工程 地质
研 究 目 的
针对性制定方案
力争最佳爆破效果
控制爆破安全
2-41
地形地貌：
• 地形是地物和地貌的总称。 • 地物——地面上天然或人工形成的固定物 体。地貌——地表面的高低起伏形态。 • 从宏观上分，陆地地形包括高原、平原、 山地、丘陵和盆地，从微形上分，这些地 形又可分为水平地形、倾斜地形、上凸地 形、下凹地形。其中，爆破作业点多为丘 陵和山地。
• 岩石韧性——岩石抵抗外力分裂成块的能力。组 成岩石的颗粒越小，胶结越牢固，岩石韧性越好， 钻与爆越困难。
• 岩石脆性——岩石受外力作用时，不经过变形 就突然破坏的特性。越脆的岩石，越经不起冲 击而易爆破。 • 岩性弹性——外力消除后，岩石恢复原来形状 和体积的能力。弹性越强的岩石，越难钻凿和 爆破。 • 岩石塑性——外力消除后，岩石没能恢复原形 而有一定的残余变形的性能。塑性岩石易钻， 但吸能较强，有时炸药单耗反而大。
衡量岩石强度的指标：
• 岩石强度衡量标准：岩石试件在单轴静态荷载作用下承受 的最大抗力。 • 按受力性质分，岩石强度可分为抗压、抗拉、抗剪等强度： 抗压强度＞抗剪强度＞抗拉强度 • 受力状态不同时： 三轴抗压强度＞双轴抗压强度＞单轴抗压强度
（ 无自由面）
（自由面少）
（ 自由面多）
• 按加载速率分，可分为静载和动载强度： 动载强度＞静载强度。
岩石间的 断裂缝或 者夹层称 为软弱带
岩体结构分类
• • • • • •
•
块状结构：呈块状，柱状；(强度较高) 镶嵌结构：呈菱形、锥形状；（强度高，连续性差） 碎裂结构：呈碎块状；（完整性与稳定性差） 层状结构：呈板状、楔形状：（稳定性与产状有关） 层状碎裂结构：呈碎块状、片状（稳定性与强度差） 散体结构：颗粒状、碎屑状、鳞片状。
11-40、41
• 被爆岩石的破坏特性
• 岩石的破坏只有两种：即受剪切和拉断破坏，只 有邻近药包的岩石在爆破冲击荷载作用下呈塑性 或熔融破坏。离药包较远的岩石，呈脆性破坏。 • 爆炸应力＞抗压强度时，岩石呈粉状破坏。 • 抗压强度＞爆炸应力＞ 抗拉(或抗剪)强度时，岩 石呈块状破坏。
岩石硬度决定的基本情况：
地层构造形式
• 水平构造：
倾斜构造： 褶皱构造：
背斜构造：
向斜构造：
Байду номын сангаас
• 水平构造
• 倾斜构造
倾斜构造
• 褶皱构造
层理是一组互相平行岩层的层间分界面。
节理，也叫裂隙，是一种岩石断开后相互 间未发生错动或错动位移量很小的断裂。
交叉节理：
构造裂隙
破碎带：由于地质构造的运动，造成岩体的整体 性遭到破坏，由于其多呈带状分布，故称破碎带。
• 丘陵定义：
≥200m
＜200m
深丘
浅丘
＞25
＜25
徒丘
缓丘
• 山地定义：
海拔500米以上，相对 高差200米以上。
>+3500m
±0.0
高山
+1000-3500m <+1000m
±0.0 ±0.0
中山
低山
• 山体要素：
• 不同地形对爆破的影响
落料最小，飞石最远， 但飞石方向性好 凹地
W
爆 破 条 件 相 同 时
石灰岩 白云岩 石膏岩 煤炭
化学岩
沉积岩、变质岩、岩浆岩说明：
• 沉积岩：岩渣或岩屑经搬运沉积，在常态 下固结而成的岩石。 • 如页岩、砂岩、石灰岩等。 • 变质岩：岩石在高温、高压等作用下，矿 物成份重行组织或排列后而形成的岩石。 • 如大理石，石英岩等 • 岩浆岩：由地壳深处的熔融岩浆喷出地面 或侵入地壳之内冷凝而成的岩石。 • 如花岗岩、玄武岩等。
3-48、11-42、58-4
• 断裂与溶蚀对爆破的影响
裂隙
溶蚀空隙
3-48
• 断裂严重、泥土夹层中对爆破的影响：
岩石呈孤石 状的情况
炮孔钻凿在 泥夹层中的 情况
• 软弱带对爆破的影响：
• 断裂缝导致欠挖的情况：
断裂缝
断裂缝导致超挖的情况：
断裂缝
• 软弱带对爆破的影响： • 断裂缝导致欠挖的情况：
爆破量较小，漏斗较小，抛掷较远，甚至会发生冲炮
• 结构面与最小抵抗线垂直情况：
爆能利用率较好，爆破方量较大，漏斗增大，抛掷较近
最小抵抗线为 X 节理钝 角等分线时，爆破漏斗 和爆破方量较大，抛掷 较散，但较近
最小抵抗线为X节理锐角 等分线时，爆破漏斗和 爆破方量较小，抛掷较 集中，但较远
• 断裂构造（小则为裂隙，大则为断层）
岩层产状
岩层的倾向确定后，走向就可以确 定，岩层的走向确定后，倾向不一 定确定。
3-47
• 产状举例：如倾向220°，倾角25°时： • 方位角表示：220°∠25° • 意思为：倾向∠倾角， • 象限角表示：S40°W/25°SE • 意思为：象限-走向方位角∠倾角-倾向
• 例：
N
W
E
400
S
• 岩体结构
结构面：各种地质界面 结构体：受结构面切割的岩块
岩体结构特点：使岩石呈不连续性，各向异性。 受到力作用时：控制着岩体的变形和破坏。
原生结构面：岩石形成时产生的结构面 如层理
结构面
。
构造结构面：由构造应力作用产生的断裂面 如构造裂隙 次生结构面：由后期外力作用形成的结构面 如风化裂隙
落料居中，飞石较远， 飞石方向性易控
W
平地
落料最大，飞石较近， 飞石方向性不好
W
凸地
• 不同地形的台阶改造
4
2
1
2
4 1 6 3 5
2
4
6
5
3
5
5 3 1 4 2 6 7
6
地形坡度愈陡则抛掷率愈高，
• 岩石性质：
•
岩 性
岩石：由单种或多种矿物组成的均质岩块
物理性质：密度、容重、孔隙率、碎胀性、含水率、风化度等 力学性质：抗压、抗拉、抗剪强度，弹性模量，泊松比等
（近似松散介质，强度极差）
软弱面与软带的区别
• 软弱面：（分二个级别） • 岩石界面内不夹杂任何软弱物质的地质界 面。如裂隙面，层理面，劈理面。 • 软弱带（分三个级别） • 岩石界面内夹杂有一定厚度的软弱物质的 地质界面。如断层带，破碎带，软夹层。 • 共同特点：降低岩体强度
• 结构面、软弱带对爆破影响的六种作用： • 1.应力集中作用。 2.应力波的反射增强作用。 3.能量吸收作用。 4.泄能作用。5.楔入作用。 6.改变破裂线的作用。
10-35、36、37
可钻性与可爆性分级：
• 可钻性——可用钻头未磨钝之前的钻进速 度来表示，钻进速度快，可钻性就好，反 之就差。级别：极易钻、易钻、难钻、极 难钻 。 • 可爆性——岩石在爆破作用下发生破碎的 难易程度，岩石的可爆性一般可用爆破单 位体积岩石所需的炸药量来表示，炸药用 量越小，可爆性好，反之就差。 • 级别：极易爆、易爆、中等、难爆、极难 爆。
• 岩石强度——岩石抵抗外力破坏的能力， 是岩石坚固性的表现，坚固性差的岩石 易钻爆，反之难钻爆。10-39 • 岩石弹性模量——在弹性范围内： • 弹性模量=应力/应变； • 岩石泊松比——岩石单向受压时： • 泊松比=横向应变/竖向应变
• 波阻抗—岩石密度与岩石纵波传播速度的 乘积，波阻抗大的岩石往往比较难于爆破。
2.46~2.65 5.0~20
2.47~2.56 5.0~25 2.0~2.3 10~30
700~1900
600~1300 430~930
大理岩 2.6~2.7
2.45~2.55 0.5~2.0 1200~1700
岩石物理力学性能：
• 岩石物理、力学性质与凿岩、爆破的难易程度存 在如下一些基本关系： • 岩石颗粒度——组成岩石的颗粒大小。颗粒度越 细，岩石越硬，越难爆破。 • 风化程度——岩石受空气、水和温度作用而发生 10-38 破坏、疏松的程度。风化程度越高，越易爆破。 • 岩石硬度——岩石抵抗钻凿工具的钻进的能力。 岩石越硬，钻孔和爆破越难。 • 岩石孔隙卒——岩石中孔隙体积与岩石体积之比， 孔隙卒越大，岩石强度越低，钻爆亦易。
岩性取决于：生成条件、矿物成份、结构与构 造、后期地质营造作用
• 岩体=地质弱面+岩块 • 岩体强度<岩石强度 • 爆破工程中主要针对研究的是岩体强度
2-42、3、4
岩石主要的物理物质：
密度－岩石颗粒质量与单位体积之比， • 容重－包括孔隙、水份在内的岩土总质量与总体 积之比，（堆积密度） • 孔隙率－岩石内各种裂隙、孔隙的体积与岩石总 体积之比，也称孔隙度。 • 波阻抗－岩石的波阻抗为岩石密度与岩石纵波传 播速度的乘积，单位：kg/cm2s。 • 风化程度---在风、水外力作用下，岩石发生破坏 的疏松程度。（分为未、微、弱、强、全风化几种程度）
软岩（软石） 中硬岩（次坚石） 硬岩（坚石）
容重：1.1～2.7T/m3 坚固系数f=1.5～4 所需炸药量：较小 可钻与可爆性：较易
容重：2.2～3.0T/m3 坚固系数f=4～10 所需炸药量：中等 可钻与可爆性：中等
容重：2.6～3.3T/m3 坚固系数f=10～25 所需炸药量：较大 可钻与可爆性：难
10-35、36、37。57-3
• 三种岩石的相互转换：
沉积岩 经 蚀 变 蚀 熔 剥 质 剥 融 经 经 经变质 岩浆岩 变质岩
经熔融 经
57-3
• 各种岩石的坚固性与哪些因素有关？
• 沉积岩：与矿物颗粒成分、粒度和形状有关，还 与胶结成分和颗粒胶结强弱有关。硅质胶结最好， 铁质胶结次之，钙质胶结一般，泥质胶结最差。 • 岩浆岩：与其特性、产状、构造、结构、矿物颗 粒成分、颗粒结晶有关。结晶颗粒越细，结构越 致密，强度越高，坚固性越好。 • 变质岩：与结构、变质程度、矿物的重新排列组 合以及结晶状况有关。变质程度越高，矿物重新 结晶越好，结构越紧密，坚固性越好。 • 可爆性由难到易排序：岩浆岩、变质岩、沉积岩
• 岩石的100余个物理力学性能指标中，仅有10 余个与爆破有关。
10-38、38-12
常见岩石的物理性质
岩石名称 密度 g/cm3 容重t/m3 孔隙率 % 波阻抗 kg/cm2s
花岗岩 2.6~2.7
2.56~2.67 0.5~1.5 800~1900
石灰岩 2.7~2.8
砂岩 页岩 2.5~2.6 2.2~2.4
岩层结构：
• 结构要素
两种岩石组合时的 地质界面称为结构 面，也称软弱面， 此面分原生、次生 和构造结构（构造应力 所致）面
不同岩石组合 成岩石结构体 或：结构面+结 构体=岩体结构
岩石结构是从微观而论，是指岩石的构成或组合 岩石构造是从宏观而论，研究的是岩石构成体系 后期地质营造作用 ，即后期内、外力或人力作用。
断裂缝
断裂缝导致超挖的情况：
断裂缝
• 断裂缝导致泄能的后果
产生冲炮
断裂缝在左下部与 抵抗线大致平行时 断裂缝
断裂缝在右下部与 抵抗线所指相反时
断裂缝
泄能后无法 克服抵抗线
W
伤及边坡
• 不连续岩层对爆破的影响：
连续岩层的 泄能情况
不连续岩层 的泄能情况
• 不均质对爆破影响例1
实际漏斗 破裂线
预期漏斗破裂线