洞室爆破详解

一、硐室爆破的特点 １．硐室爆破的优点 （1）爆破方量大、施工速度快,尤其是在土石方数量集中的工点，如铁路、公路的高填深挖路基、 露天采矿的基建剥离和大规模的采石工程等，从导硐、药室开挖到装药爆破，能在短期内完成任 务，对加快工程建设速度有重大作用。
（2）施工简单、适用性强,在交通不便、地形复杂的山区，特别是对于地势陡峻地段、工程量 在几千立方米或几万立方米的土石方工程，由于硐室爆破使用设备少，施工准备工作量小，因 此具有较强的适用性。
标准抛掷爆破 扬弃爆破 定向抛掷爆破
按药室形 状划分
集中药包 条形药包
进行硐室爆破时，应根据爆区的地质地形条件，爆区所处的环境及爆破技术要求等因素确定爆破类 型。主要爆破类型的适用条件如下：
1．正常松动爆破 在解理裂隙发育、可以保证爆岩大块率较低的地方，宜采用松动爆破；在爆岩可以靠重力作用滑移 出爆破漏斗的陡坡地段，也可采用松动爆破。 一般药包的最小抵抗线小于15～20m。单位耗药量应在0.5kg/m3左右、爆堆集中、对爆区周围岩 体破坏较小。
洞室爆破详解
土 石 方 定 向 抛 掷 爆 破
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录像资料由武汉理工大学爆破研究所提供
第一节 硐室爆破特点及设计要求
硐室爆破是将大量炸药装入专门开凿的硐室或巷道中进行爆破的方法。 根据爆破总装药量把硐室爆破分为A、B、C、D四级。
1.装药量大于1000ｔ，属于A级； 2.装药量在500～1000ｔ，属于B级； 3.装药量在50～500ｔ，属于C级； 4.装药量小于50ｔ，属于D级。
根据铁路公路爆破的经验，对于开挖断面底宽在8m以内的单线路堑，或者岩石边坡为1：0.5～1：0.75 挖深在16m以内的路堑，以及边坡为１：１挖深在20m以内的路堑，均可布置单层药包。 当挖深超过上述数据，或者底宽小于８ｍ挖深却大于10m时，可布置两层药包。
次爆破工作量大； （3）爆破作用和震动强度大，对边坡的稳定
及周围建（构）筑物可能造成不良影响。
二、硐室爆破设计要求及内容 设计工作要求 硐室爆破设计，必须按规定的设计程序、内容和工程要求进行。 在设计前，必须对爆破区进行地形地质勘测。
勘测的范围包括：爆破开挖区和抛填区域，爆破临近的深沟陡坡和可能波及的不稳定岩体。 硐室爆破技术设计阶段，一般应采用1:500的地形图。
装药前，对各主药室应补测最小抵抗线方向1:200的地形剖面图，以保证装药量的计算精度。 《大爆破安全规程》还规定，D级硐室爆破设计也应进行地形测量，地形图的比例和精度为1:200～ 1:500。
地质测绘应查明：爆破区岩土介质的类别、性质、成分和产状分布及物理力学指标；爆破影响区的 地质构造（断层、溶洞、层理、裂隙和不稳定岩体的产状分布和形态），水文地质条件等。
（3）经济效益显著对于地形较陡、爆破开挖较深、岩石节理裂隙发育、整体性差的岩石， 采用硐室爆破方法施工，人工开挖导硐和药室的费用大大低于深孔爆破的钻孔费用，因此， 可以获得显著的经济效益。
2．硐室爆破的缺点 （1）人工开挖导硐和药室，工作条件差，劳
动强度高； （2）爆破块度不够均匀，容易产生大块，二
凡条件允许布置抛掷药包，能将部分岩石抛出爆区者，应考虑采用抛掷爆破方案。抛掷爆破对路 堑边坡的稳定性有较大影响，因此，在较陡的地形条件下，用加强松动爆破也能将大量岩石抛出时， 就不应采用标准抛掷爆破或加强抛掷爆破。
４．扬弃爆破 在平坦地面或坡度小于30°的地形条件下，将开挖的沟渠、路堑、河道等各种沟槽及基坑内的挖方 部分或大部分扬弃到设计开挖范围以外，基本形成工程雏形的爆破方法，称为扬弃爆破。
设计图纸有：爆破区平面图和剖面图、药室布置平面图和剖面图、药室和导硐开挖图、装药结 构图、起爆网路敷设图、爆破危险范围图等。
第二节 爆破类型选择பைடு நூலகம்药包布置
一、爆破类型选择 硐室爆破按爆破作用可划分为如下形式：
硐室爆破
按爆破目的或 爆破作用划分
松动爆破
标准松动爆破 减弱松动爆破 加强松动爆破
抛掷爆破
扬弃爆破需要利用炸药能量将岩石向上抬起并扬弃出去，故其单位耗药量高，爆破作用指数大， 扬弃爆破的抛掷率一般在80％左右。在平坦地面，当爆破作用指数时，抛掷率为83％，单位耗药 量在1.4～2.2 kg/m3之间。
５．定向抛掷爆破 利用爆炸能量将大量土石方按照指定方向，抛掷到一定位置并堆积成一定形状的建筑物的爆破方法， 称为定向抛掷爆破。定向抛掷爆破减少了挖、装、运等工序，有着很高的生产效率。
(b） 单 层 双 排 药 包
图 7-1 平 坦 地 面 扬 弃 爆 破 药 包 布 置
W1 W2
(c)双 层 多 排 药 包
W1
W
W1
W2
(a)单 层 单 排 单 侧 作 用 药 包
(b)单 层 双 排 单 侧 作 用 药 包
图 7-2 斜 坡 地 形 药 包 布 置
W2 (c)双 层 单 排 单 侧 作 用 药 包
２．设计内容 硐室爆破设计应编制成爆破设计书，设计书由设计说明书和图纸组成。 说明书的主要内容包括：工程概况及技术要求；爆破区地形、地质、水文地质及环境状况，技术特 征与条件；设计方案选择与论证；药室及硐室布置、爆破参数选择与计算；药室、导硐开挖设计； （接下页）
爆破工程量与爆破器材需要量计算；装药、堵塞、起爆网路设计；爆破安全距离计算；安全技术与措施； 爆破施工组织；工程投资概算；主要技术经济指标等。
2．加强松动爆破 加强松动爆破在矿山应用较为广泛，其单位耗药量可以达到0.8～1.0kg/m3。一般当药包的最小抵抗线 大于15～20m时，为了充分破碎矿岩和降低爆堆高度，采用加强松动爆破。
3．抛掷爆破 根据爆破作用指数的取值，抛掷爆破分为：加强抛掷爆破、标准抛掷爆破和减弱抛掷爆破。在工程 实践中，根据地面坡度的不同，抛掷爆破的爆破作用指数一般在1～1.5之间，抛掷率为60%左右。
二、硐室爆破药包布置方式
1．平坦地面扬弃爆破的药包布置 平坦地面的扬弃爆破，通常是指横向坡度小于30°的加强抛掷爆破，可用于溢洪道与沟渠的土石方 开挖。根据开挖断面的深度和宽度之间的关系，可布置单排药包、单层多排药包或者两层多排药包 等形式，见图7-1a、b、c。
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(a)单 层 单 排 药 包