爆破基本知识讲座(4)

硐室爆破药包布置方法
4、单排并列群药包侧向抛掷爆破药包布置法
（见半路堑爆破峒室开挖断面图）
5、露天矿剥离爆破药包布置法 1）山脊地形剥离爆破 2）单侧抛掷削顶爆破药包布置 3）爆区条件复杂的大型剥离爆破药包布置 4）定向爆破药包布置 6、硐室爆破与预裂孔配合布置法
（这种方法为了保护边坡免遭破坏。）
硐室爆破
概述
（4）、硐室爆破药包的形式 a、集中药包
R L a
集中药包形式图
硐室爆破
概述
判别： 从药包中心到药包最远边角的距离R与VQ的比例应满 足下式条件

1 0.62VQ / 3
R
Q 0.41, VQ KV
其中， Q为炸药重量； VQ为炸药体积； K V为装药系数
∆ 为炸药密度
5、药包布置高程应根据工程使用要求，结合爆区地形地质条件确
6、多排多层药包布置方案时，起爆顺序的基本原则是前排先爆，
后排相继依次起爆。
硐室爆破
四、硐室爆破技术设计的基本内容、方法和步骤
1、药包布置与设计。 2、爆破漏斗绘制。 3、计算爆区爆破方量。
4、通过爆破抛掷率和抛掷堆积计算，确定爆破方案的有效方量。
工程爆破基本知识
---硐室爆破
工程爆破理论与技术培训之
硐室爆破
一、概述
（1）硐室爆破的概念 硐室爆破是将大量炸药集中装填于按设计开挖成
的药室中,达到一次起爆完成大量土石方开挖、抛填任
务的爆破技术。 （2）硐室爆破的发展 硐室爆破起源于军事上的地雷爆破 ，随着采矿业、 建筑业、铁道交通和水利水电事业的发展，钻孔爆破 法已远远不能满足采矿业、木工建筑业的飞速发展的 需要，从面寻求新的大量快速开挖爆破方法——硐室
硐室爆破
概述 C、分集药包 即将条形药包沿药室或导硐内分成多个分割长
度的非条形药包。分集药包大多用于岩体内断层和
大裂隙较多,地形崎岖不平,W变化突出的爆区条件。
硐室爆破
概述
(5) 硐室爆破的用途
① 路堑开挖; ② 露天矿山剥离爆破; ③ 定向爆破筑坝; ④ 路基爆破填筑; ⑤ 非金属矿剥离爆破; ⑥ 填海建港爆破; ⑦ 引水渠开挖及围堰拆除; ⑧ 场地平整爆破; ⑨ 围堰截流; ⑩ 石料开采;
峒室+预裂药包布置
w
R’
边 坡 线 预裂孔线
1:0.3 R
硐室爆破
六、参数的选取与计算
1、药包参数的选取 a ） b ） c ） 最小抵抗线 爆破作用指数 炸药消耗量 W n K
r
w
硐室爆破
2、装量计算
Q=eKW3（0.4+0.6n3)
说明： 适用W≤20~25M的范围的平地抛掷爆破； e —以标准2号岩石炸药为标准的换算系数； K—与岩土等级有关的炸药消耗系数；
LX
R H
2 X
'
2 X
hX R X R ( R R) h
RX —漏斗边上某x点的破裂半径；
HX —x点相对应于药包中心O点的相对高差。
硐室爆破
药包爆破漏斗绘制原理和方法
以药包中心O点为圆心，以各点的Lx值为半径，分 别在相应高程的等高线相交，即的x点在地形图上的位置。 连接所求的点，即位爆破漏斗的投影轮廓图形。若为群药包 爆破，则先按每个药包各自绘制爆破漏斗轮廓线。然后，在 相邻药包最小抵抗线剖面中破裂线上的相同高程点以直线连 接，药包外侧漏斗则与前述绘制方法相同，围成的爆破漏斗
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
半路堑开挖爆破地形及断面
R’ W R DK0+32 R DK0-22 W
R’
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
单侧抛掷削顶爆破药爆布置图
原地面线 抛掷堆积线 滚动堆积线
需爆破的覆盖层
W n=1.25 n=1.3 n=1.35 n=1.4 n=1
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
2013-9-14 14 硐室爆破
三、爆破方案规划药包布置原则
1、根据工程项目任务书，结合地形地质条件和自然条件，划定硐室爆破
的区域范围，估算可爆方量和有效方量，是否满足要求若不满足重新调整，
达到要求。
2、根据确定的主、副爆区的条件，制定药包形式和组合布置方式 3、布置药包考虑侧面地形地质条件。 4、考虑药包设计参数的合理性和前后药包的关系。
b=m’ w;
n≤m’ ≤(1+n2)1/2
抛掷爆破取小值；松动崩塌爆破取大值。 2、条形药包的间距 同排同列：L=(0.3~0.5)W (同段起爆） L=0.8W(1+n2)1/2. (延时起爆200ms) 斜面爆破b和多层集中药包相同，抛掷取小值、崩塌取大值。
硐室爆破
十．爆破抛掷率分析
1、平地爆破抛掷率 E：
若U=10、 n=1.0
n=0.75时，得出如下结论：
标准爆破抛掷单位炸药消耗量0.8K; 标准爆破松动单位炸药消耗量0.33K
硐室爆破
九．药包间距计算
1、集中药包：a=mw=0.5(1+n)w
其中：n、W
为相邻药包的参数的平均值。
对于 松动爆破：m=0.8~1.2; 同排多层集中药包斜面爆破，
层间距
按n=0.5+E/0.55进行估算。 2、斜坡地面抛掷爆破：参照下表进行分析。
硐室爆破
爆破抛掷率分析
爆破抛掷率E值
工程编号 1 2 地形坡度 35~40 30~35 爆破类型 抛掷爆破 抛掷爆破 药包布置 单排单侧 单排多层 单侧 单层双排 单层双排 单侧 双层单排 单侧 单排双侧 E(%) 73.5 75.5 n 1.2 1.2
爆破后地面线
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
2、并列集中药包布置法（适用于短垭口路基开挖爆破） 注意： 两药包之间的合理间距a与药包的W，n值相关，一般 可用a =0.5(1+n)W, 其中n、w为两个药包的算术平均值。
硐室爆破
硐室爆破药包布置方法
3、双层单排延期药包布置法（适用于全路堑开挖爆破）
硐室爆破
5、对爆破设计方案进行安全校核分析计算，确定其安全可靠性。 6、进行爆破施工组织设计。 7、对爆破设计方案进行综合经济分析评价 8、根据设计方案的优缺点和存在问题，重新调整药包布置和参 数选择。
硐室爆破
五．硐室爆破药包布置方法
药包布置是爆破设计的核心工作,它具有整体性和灵活性,并 与爆区地形、地质条件密切结合进行布置，修正寻优、循环 设计的特点。 1、单个集中药包布置法（适用于多临空面小山包开挖爆破）
硐室爆破
(2)
条形药包药量计算公式
公式前提：L/W尺寸足够大，端部效应不考虑，按集中药包间距 a= 0.5(1+n)w 计算。
Q =q l=[ eKW3（0.4+0.6n3)l ]/d =[ eKW2（0.4+0.6n3)l ]/m
L —为条形药包长度，m。 q —单位长度装药量，kg。 m —药包间距系数。
十一、药包爆破漏斗绘制原理和方法
绘制方法与步骤
1、通过药包中心垂直地形图上等高线最近的方向切割地
形剖面；
2、垂直地表和药包中心做W线； 3、选取参数计算装药量； 4、计算药包压缩半径； 5、计算R=W（1+n2)1/2.
6 、计算R‘=W（1+Bn2)1/2
7、通过上述计算划出A、B点，通过A、B点划出剖面。
K值的选取方法三 (现场实验计算选取法） 爆破漏斗实验：n=1.0 w≥3~5m; 统计r统计平均值后按鲍氏公式反求K值。 a、平坦大地大抵 （W≥20~40m ）：
Q=KW3（0.4+0.6n3)(W/20)1/2 该公式考虑岩石重力的因素比较多。 b、斜坡地带，重力影响与斜坡角度有关： Q=KW3 （0.4+0.6n3)(Wcosa/20)1/2
3 4 5 6
35~45 25~40 30~45 45~60
抛掷爆破 抛掷爆破 抛掷爆破 加强松动
76.8 47.3 51.2 49.6~61.7
1.1~1.5 1.05 0.95 1.0
7 8
30~45 30~45
标准抛掷 抛掷爆破
单排双侧 单排双侧
58 73~87.1
1.0 1.3~1.6
硐室爆破
其中 U与 K相同
q --- 条形炸药单宽炸药量。 ⊿ --- 为装药密度，单位t/m3。
硐室爆破
八、单个集中药包单位炸药消耗量分析
1 2 2 V (r ry rry ) 3
W，r—为标准爆破漏斗的尺寸，m.
r y—为药包压缩圈半径，m.
根据计算，抛掷爆破与松动爆破的V，和单位炸药消耗量Q/V。
(1.1—1.2)。
集中药包可用竖井或导洞法开挖成药室或在导洞端 部装填药后,用土石堵塞而成。
硐室爆破
概述 b、条形药包
定义1: 从药包的几何形状和爆炸波传播特性与集中药包截然 不同的特点来定义.认为当药包的纵向最长边LM较其横截 面的最短边L1长度之比LM / L1 ≥8时,即为条形药包。 定义2: 从药包浅埋于岩土内爆破所产生的漏斗形状出发,认 为在条形药包的中段,爆破漏斗口半径r 沿轴线有一段相 同值时,为条形药包。
硐室爆破
七、药包压缩圈的半径计算
（1）、集中药包爆破压缩圈的半径计算（前苏联公式）
r =0.62(QK)1/3
K—压缩圈系数，与岩土性状有关。
我国使用的公式
r =0.62(Qu/⊿)1/3
其中U与K相同，单位m； ⊿为装药密度，单位t/m3。
硐室爆破
（2）、条形药包压缩圈计算 r =0.56(q u /⊿）1/2
硐室爆破
概述
b、抛掷爆破
浅埋药包起爆后，药包周围岩土被充分破碎并获得较大的运动速度 抛出爆破漏斗以外，形成明显可见的爆破漏斗。
其中按其抛掷作用的强弱程度，可分为：
标准抛掷爆破 (n=1.0) 加强抛掷爆破 (n>1.0) 减弱抛掷爆破 (1.0>n>0.75)
c、内部爆破 当药包的埋深很大，药包爆炸仅对周围介质有压缩、破 碎的作用，地面上无破坏现象。
爆破法。
硐室爆破
优点：
量大、快速、高效、简便，不受气候与交通条
件限制，能经济和安全地 完成大量的土石方工程开
挖、堆存和填筑等各项任务。
缺点： 大块率偏高，但经工程实践总结提高，有很大 改善。
概述 （3）爆破硐室的分类：
按其爆破作用特征可分为抛掷爆破、松动爆破和内部爆破
a、 松动爆破
其作用特征为浅埋药包爆破后，在岩土内形成一个倒锥形 的破碎漏斗，岩石充分破碎，疏松膨胀，在地面隆起，抛 掷作用微弱，爆堆可用人工、机械挖运。 按其破碎疏松程度的要求，可分为： 标准松动爆破(n=0.75) 加强松动爆破(1.0>n>0.75) 减弱松动爆破(n<0.75)
硐室爆破
爆破漏斗剖面图
A
M W B R
R’
ry O
硐室爆破
药包爆破漏斗绘制原理和方法
A
Z
x
R`
Rx
M
Y
Hx
O
Lx
R
B
X
硐室爆破
药包爆破漏斗绘制原理和方法
A
O1 A
R`
R‘
X
Rx
Ox
Lx M M Rx
OR
B R O
R
O
B
硐室爆破
药包爆破漏斗绘制原理和方法
漏斗边上任意点x 与O的连线R X在平面投影的长度为LX有如下关系
确定方法：参照经验选取、通过容重计算、爆破实验确定。
硐室爆破
K值的选取方法 一 (经验选取法）
岩石名 坚石土 称 夹砾岩 碎页岩 f K 1~4 1.0~ 1.2
板岩 泥灰岩
砂岩 砾岩
石灰岩 白云岩
花岗岩 流纹岩 片麻岩 16~20 1.6~ 1.8
石英岩 玄武岩 辉绿岩 20~25 1.7~ 2.0
硐室爆破
概述 （6）硐室爆破的设计程序
根据我国《爆破安全规程》规定，硐室爆破设计工作应 按不同爆破规模和重要性的分级标准，分阶段进行。 A、B级硐室爆破应按可行性研究、技术设计和施工设计
3个阶段的相应设计深度要求，逐一设计和审批程序进行。
C级硐室爆破允许将可行性研究与技术设计合并，分两 个阶段设计。 D级硐室爆破可一次完成施工设计。
硐室爆破
2.2硐室爆破分级标准
以一次爆破炸药用量Q为基础，视工程的重要性及环境的 复杂性可按规定做适当调整。 A级 1000≤Q≤3000t；
B级
C级 D级
300≤Q < 1000t；
50≤Q <300t； 0.2 ≤Q<50t；
装药量大于3000t的，应由业务主管部门组织论证其必要性 和可行性，其等级按A级管理。
硐室爆破
二.硐室爆破设计管理与等级划分
2.1硐室爆破设计依据 1、设计依据 按设计委托书的任务要求,以国家标准的规定和各有 关部门的指示为爆破设计的基础依据. 2、硐室爆破必备的设计依据资料
爆区地形图 (比例尺和精度为1/500~1/2000,视工程规模和爆区大小而定);爆区地质 平面图和地质钻孔资料(含岩性、产状结构、地质断层、裂隙、溶洞、 不稳定岩体分布及水文地质情况）； 爆区周围的重要设施、设备，重要建筑物及隐蔽工程情况报告资料等。
4~6 1.2~ 1.3
7~10 1.3~1. 6
11~15 1.5~ 1.7
硐室爆破
K值的选取方法二 (容重计算选取法）
单一岩性的
K值选取，kg/m3
K=0.4+(r/2400)2
r—单位kg/m3
多种岩层的K值选取 K=(K1W1+K2W2+…+Kn Wn)/(k1+k2 +…+ kn)
硐室爆破