岩石爆破专业技术及方案

kgm-1
50 90 0.20 0.25
2X57 100 0.30 0.35
75 130 0.30 0.35
85 145 0.40 0.40
100 175 0.45 0.45
2X57 200 0.45 0.53
110 190 0.45 0.53
125 220 0.50 0.60
150 250 0.60 0.70
岩石爆破
井巷掘进爆破
平巷掘进单位炸药消耗量常见定额 kg/m3
掘进断面 面积 m2 4~6 6~8 8~10 10~12 12~15 15~20 岩石坚固系数 f 2~3 1.05 0.89 0.78 0.72 0.66 0.64 4~6 1.50 1.28 1.12 1.01 0.92 0.90 6~10 2.15 1.89 1.69 1.51 1.36 1.31 12~14 2.64 2.33 2.04 1.90 1.78 1.67 15~20 2.93 2.59 2.32 2.10 1.97 1.85
第一圈掏槽炮眼 单位长度装药量
第二圈掏槽炮眼 单位长度装药量
0.30
0.65
0.35
0.75
0.40
0.85
0.45
0.90
0.50
1.10
0.60
1.30
0.80
1.30
岩石爆破
井巷掘进爆破
对称掏槽中空直径、各掏槽眼与中空孔的中心距 以及掏槽眼单位长度装药量关系
中空孔直径 掏槽眼与中 空眼中心距 掏槽 眼单 位长 度装 药量
岩石爆破
井巷掘进爆破
b、布掏槽眼的形式 斜眼掏槽 （楔形掏槽、复式掏槽）
hn Ln h1 L1 h0 L0 R0 R1 Rn
岩石爆破
井巷掘进爆破
在使用楔形掏槽进行铁路隧道爆破施工中，应注意以下 几个关键技术问题： 一是大断面隧道采用楔形掏槽时，应充分利用原有的唯一 自由面，尽量加大第一级掏眼之间的水平距离，缩小掏槽角。 二是当楔形掏槽角炮眼大于2.5m时，可采用复合装药结构， 其底部炮眼长度的1/3处装高威力炸药或加强装药,上部可换 成低威力炸药或降低装药集中度，顶部应保留20%长度进行 堵塞，一般堵塞长度为40cm。 三是楔形掏槽应采用毫秒爆破，每级掏槽眼尽量做到同时起 爆，各级之间延期时间以50ms为宜。
L2 D
L2=(1.5~1.8)D
菱形大直径中空直眼掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
L2 L1 D L3 L4
L1=(1~1.5)D L2=(1.5~2.0)D L3=(2.5~3.0)D L2=(3.5~4.0)D
螺旋形大直径中空直眼掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
b
W=1.2D (一个空眼)
W
W=1.2 X 2D (两个空眼)
岩石爆破
井巷掘进爆破
切口环 管片
切口 管 片 外 径 活动平台 盾 构 外 径
盾构构造简图
岩石爆破
井巷掘进爆破
驱动马达
刀具
旋转切削头
支腿
岩石爆破
井巷掘进爆破
关于钻爆法（矿山法） 1)隧道爆破施工特点 （1）大断面，保护围岩。 （2）注意地质变化的影响。 （3）使用年限长。 （4）控制超欠挖好。
12~16 16~20
63~60
60~58 58~55
0.35~0.30
0.30~0.20 0.20
6
6 6~8
岩石爆破
井巷掘进爆破
直眼掏槽 龟裂（一字形）
装药眼 垂直龟裂掏槽
空眼 水平龟裂掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
桶形
装药眼
空眼
岩石爆破
井巷掘进爆破
螺旋形
1 2 3
1 0
0
2
4
3
小直径空眼
大直径空眼
原冶金部
预留光 面层
西安矿院
原国家建 委二局
± 10
岩面上用肉眼看不见明显裂缝
>80
>60
小断面
大硐室 坚硬岩 石弹性 波速
炮眼痕迹无纵向裂缝 围岩破坏总深度 V0比V降低不大于 400m/s
岩石爆破
井巷掘进爆破
5 、隧道爆破设计 1）设计程序 a）准备阶段：了解设计和工程情况，熟悉施工组织 设计。 b）设计阶段：确定开挖方案 炮眼直径 循环进尺 通过试验调整后执行。
3 2
0
岩石爆破
井巷掘进爆破
（3）爆破参数的确定 炮眼直径 断面 岩性 炮眼数量 炮眼直径 炮眼深度 炸药性能
导坑的参数
炮眼深度
岩石爆破
井巷掘进爆破
炮眼直径
常用于导坑的两种类型的孔径
种类 普通型 小直径型 眼径mm 40~42 34~35 药径mm 32~35 27
与常用的机具，工作断面、岩面块度有关。
掏槽/掘进面积%
钻眼方便与准确性 炮眼利用率% 单位炸药消耗量kg· m3 单位体积炮眼长m· m3 破碎程度
37.9
高 75 2.12 8.99 均匀
44
低 60 1.76 7.93 不均匀
-16
20 16.68 11.8
岩石爆破
井巷掘进爆破
楔形：耗药量少（眼少）。 直眼：断面利用率高。
混合式掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
光面和预裂爆破的质量评定标准
光面爆破的质量评定标准
序号 1 2 项目 平均线性超挖量 cm 最大线性超挖量 cm 硬岩 16~18 20 中硬岩 18~20 25 软岩 20~25 25
3
4 5 6
两炮衔接台阶最大尺 寸 cm
炮眼痕迹保存率 % 局部欠挖量 cm 炮眼利用率 %
N---炮眼个数； f ---岩石坚固系数； S ---导坑断面面积m2 另外，炸药药性、直径、深度对炮眼数目也有影响。
岩石爆破
井巷掘进爆破
单位炸药的消耗量 普氏公式（修正）
q=1.1k0(f /S)1/2
q---岩石单位体积消耗量，kg/m3； f ---岩石坚固系数； S ---巷道断面面积m2； k0---校正系数，k0=525/p，p为爆力,mL。
岩石爆破
井巷掘进爆破
2）设计内容
炮眼布置图：开挖断面炮眼布置图。
装药参数表：对应炮眼、装药量、段落装量、雷管号。 综合经济技术指标： 铅爆参数、工程量、材料消耗、其它数据指标。 编制说明： 设计依据、适用条件、施工要求、机具材料。 安全事项说明、装药结构图、爆破网络图、钻眼 分工顺序。 关键：不断调整完善。
b=0.7a
a
对称形大直径中空直眼掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
直眼掏槽的主要参数
单螺旋形掏槽中空直径、各掏槽眼与中空孔的中心距 以及掏炮眼单位长度装药量关系
各掏槽炮眼 与中心炮眼的 中心距 炮眼单位长度 装药量 a （1.0~1.2）D 100~130 0.52 b （1.2~1.3）D 13.~200 0.52 c （1.3~1.4）D 200~300 0.52 d （1.4~1.5）D 300~400 0.52
岩石爆破
井巷掘进爆破
楔形和直眼掏槽的爆破参数和效果比较
参数 掘进断面积m2 最大炮孔深度m 循环炮眼数 掘进眼数 循环装药量kg 掘进药量kg 直眼掏槽 1.91 1.5 34 22 14~16 10 楔形掏槽 2.21 1.5 24 14 8~10 4.2 两者的比较% -15.7 0 33.3 41.6 23.5 58 2个直眼 不含周边眼 总装药量 不含周边眼 备注
岩石坚固性系数 炮眼倾角（°） f 相邻炮眼间隔（m） 眼口间隔 眼底间隔
2~6
6~8 8~10 10~13 13~16 16~18 18~20
75~70
70~68 68~65 65~63 63~60 60~58 58~55
1.00~0.90
0.90~0.85 0.85~0.80 0.80~0.70 0.70~0.60 0.60~0.50 0.50~0.40
顶板 帮 底板
周边
岩石爆破
井巷掘进爆破
导坑中心炮眼
b
a
a b c
c
a – 掏槽眼 c – 周边眼
b – 辅助眼
岩石爆破
井巷掘进爆破
掏槽眼的形状
单向
单向掏槽
斜眼
锥形 楔形
锥形掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
垂直楔形掏槽
水平楔形掏槽
楔形掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
双楔形掏槽
岩石爆破
井巷掘进爆破
锥形掏槽眼主要参数
岩石爆破
井巷掘进爆破
直眼掏槽分类 直眼掏槽种类很多，有龟裂掏槽，梅花形小直径中空眼 掏槽，螺旋结构槽，菱形槽，两孔挤压掏槽，大直径中 空眼掏槽等等。
岩石爆破
井巷掘进爆破
小直径中空直眼掏槽
在软岩、中硬、节理裂隙较发育的岩层中，大多采用 小直径中空直眼掏槽。
装药量 60%~80%
岩石爆破
井巷掘进爆破
15
≥80 5 90
20
≥70 5 90
20
≥50 5 95
岩石爆破
井巷掘进爆破
光面爆破的质量评定标准 不平 整度 原煤炭部 5 超欠挖 量 平均线 性超挖 量 最大线 性超挖 量 炮眼痕迹 保存率 两炮衔 备注 接台阶 小断面
1、巷道围岩不破坏，肉眼观察无炮振裂纹 >10 2、围岩破坏不超过炮眼直径大小 ≤±5 1、破坏轻微无炮振 裂缝 2、软岩爆后无大浮 石，硬岩无浮石 ≤10 ≤20 >80 10~15
岩石爆破
井巷掘进爆破
确定了单位炸药消耗量后，根据每一掘进循环爆破的岩 石体积，按下面公式计算出每一循环所使用的总药量。
Q=qV=qSLη
V---每循环爆破岩石体积，m3； L---炮孔深度，m； S ---巷道掘进断面，m2； η ---炮眼利用率，一般取0.8~0.95。
岩石爆破
井巷掘进爆破
2、隧道掘进爆破 铁路隧道 山岭隧道、缩短线路、降低坡度 公路隧道 钻爆法（矿山法） 方法 盾构法 掘进机法 沉管法
工程爆破理论与技术系列培训之
第九章
井巷施工
(岩土爆破)
一. 概 述
井巷掘进 台阶 岩土 硐室 药壶
平巷
井筒 隧道 硐库
工程爆破
（岩石爆破理论）
拆除 水下 特种
岩石爆破
二. 井巷掘进爆破
1、平巷掘进爆破 （1）工作面及炮眼布置 工作面：平巷（导坑）尺寸大小，由钻孔机具及用途 确定。 掏槽 炮眼 辅助
0.4
0.3 0.2 0.2 0.15 0.10 0.10
岩石爆破
井巷掘进爆破
楔形掏槽眼主要参数
岩石坚固性系数 f
2~6 6~8 8~10
炮眼与工作面夹 角（ ° ）
75~70 70~65 65~63
双排炮眼 眼口间距
0.6~0.5 0.5~0.4 0.4~0.35
炮眼个数
4ห้องสมุดไป่ตู้4~6 6
10~12
岩石爆破
井巷掘进爆破
炮眼深度 由每一循环的进度相关（机具、人工）。
常用的炮孔深度
岩石坚固系数 f 1.6~3 4~6 7~20 掘进断面面积m2
<12
2~3 1.5~2 1.2~1.8
>12
2.5~3.5 2.2~2.5 1.5~2.2
岩石爆破
井巷掘进爆破
炮眼数目 经验计算公式
N=3.3 (f S2)1/3
岩石爆破
井巷掘进爆破
2)隧道开挖方法 A、全断面法 B、台阶法 C、漏斗棚架法 D、上下导坑法 E、侧导坑法
岩石爆破
井巷掘进爆破
剖面图
全断面法
岩石爆破
井巷掘进爆破
剖面图
台阶法
岩石爆破
井巷掘进爆破
剖面图
侧导坑法
岩石爆破
井巷掘进爆破
剖面图
上下导坑法
岩石爆破
井巷掘进爆破
3、隧道爆破技术 1）掏槽爆破技术 进度要求 成本要求 a、布掏槽眼的原则 开挖断面中部，炮眼方向与岩层层现面垂直。 （4~6装药，2~4空眼----只对直眼掏槽。）
岩石爆破
井巷掘进爆破
（2）辅助眼及周边眼的布置原则 充分利用主要能量，炮眼间距还应根据岩石性质而定。 周边眼应考虑巷道轮廓。 底板眼应向下超过轮廓线0.1~0.2m。
岩石爆破
井巷掘进爆破
3X3 m断面的巷道炮眼布置及起爆顺序
顶眼
8 8 6 7 6 帮眼 5 4 4 5 辅助眼 3 1 4 掏槽眼 0 1 6 8 7 5 6 4 6 6 5 6 7 8 2 3 4 5 8 6 7 6 8
200 330 0.80 0.80
d=32 (mm) d=37 (mm) d=45 (mm)
0.30
0.42
0.42
0.50
0.55
0.63
0.65
0.70
0.85
1.10
岩石爆破
井巷掘进爆破
4 、隧道光面和预裂爆破技术 稳定围岩，控制超欠挖。 光面爆破：沿开挖边界加密炮眼，用低威力炸药或利用 不耦合装药，在主爆区之后起爆。 预裂爆破：沿开挖边界加密炮眼，用低威力炸药或利用 不耦合装药，在主爆区之前起爆。
五梅花小直径中空直眼掏槽 在硬岩层中，大多采用五梅花小直径中空直眼掏槽。 装药量 90%
岩石爆破
井巷掘进爆破
大直径中空直眼掏槽 中心空眼，一般是用凿岩车凿较大直径的中空眼，由此 逐渐扩大成型槽腔。常用的大直径中空直眼掏槽的形式 有：菱形掏槽、单螺旋掏槽、双螺旋掏槽、对称掏槽等。
L1
L1=(1~1.5)D
岩石爆破
井巷掘进爆破
单螺旋形掏槽中空直径、各掏槽眼与中空孔的中心距 以及掏炮眼单位长度装药量关系
中空孔直径 各掏槽 炮眼与 中空孔 眼中心 距 a b c d 75 110 130 160 270 85 120 140 175 290 100 130 160 195 325 110 140 170 210 350 125 160 190 240 400 150 190 230 290 455 200 250 310 380 575