工程爆破技术员培训班设计题.docx

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工程爆破技术员培训班设计题

工程爆破技术员培训班设计题

岩土爆破设计题

（初级选2题，中高级全选）

1．某水厂通水工程，需要开挖一沟槽长300m，深4.0m，上口宽4.0m，下底宽2.0m，开挖边线离民房为20m，岩石为中风化岩。

请设计爆破作业方案。

解答：

1爆破方案

为了保证爆破不对建筑物造成破坏，主爆破体采用2台阶浅孔松动法进行爆破施工、边坡控制采用预裂爆破技术。

为降低爆破振动对周围建筑物的影响，采用毫秒分段爆破，严格控制单段最大起爆药量和一次起爆药量。

为防止飞石对周围建筑物造成危害，必须加强防护。

开挖从两端开始向中间推进。

钻爆破器材:

YT-24，乳化炸药，导爆管雷管

2爆破参数

2.1台阶高度H

根据爆破体的状态、周围环境和爆破要求，取H=2m

2.2主体岩石爆破参数

（1）炮孔直径D：

浅孔爆破一般选用Ф38～42mm孔直径，本爆破选D=40mm。

（2）最小抵抗线W：

W=0.9m；

（3）炮孔间距a:

a=1m；

（4）炮孔排距b:

b=W=0.9m；

（5）炮孔倾角α:

钻垂直炮孔；

（6）炮孔超深Δh:

取Δh=0.2m；

（7）炮孔深度L:

L=H+Δh=2.2m；

（8）炸药单耗q：

根据松动爆破的要求，炸药单耗取q=0.5kg/m3；

（9）单孔装药量Q:

Q=qabH=0.5×1×0.9×2=0.9kg

（10）装药结构：

主爆炮孔采用连续装药结构；

（11）填塞长度L2:

爆破施工采用的装药为Φ32mm药卷，其长度为200mm，每卷重0.15kg，装药长度L1为1.2m

3.3边坡预裂爆破参数

（1）炮孔直径D：

预裂孔选D=40mm。

（2）炮孔间距a:

a=0.4m；

（3）炮孔倾角α:

炮孔倾斜角度和沟槽的坡面一致（α≈800）；

（4）炮孔超深Δh:

取Δh=0.3m；

（5）炮孔深度L:

L=H+Δh=2.3m；

（6）线密度q线：

取q线=0.15kg/m

（7）单孔装药量Q:

Q=q线L=0.15×2.3=0.345kg

（8）装药结构：

预裂炮孔采用空气柱间隔装药结构，孔底装药0.15kg，中间装0.12kg，距离孔口0.5m装0.075kg；三段装药用导爆索串接，中间空气柱距离相同。

（8）填塞长度L2:

L2=0.5m。

4炮孔布置图

主炮孔平面布置图（其中一段）和剖面图1和图2所示

图1炮孔布置平面图

图2炮孔布置剖面图

5起爆网路

采用导爆管非电起爆系统，复式联接，毫秒延期起爆网路。

在距离建筑物较近处，为了保证最大段起爆药量不超过计算药量，采用逐孔起爆，随着爆破点远离建筑物，可逐步增加每段起爆炮孔的数目。

预裂炮孔要超前主爆炮孔，用低段雷管（1段），主爆炮孔用高段雷管（2～10段）。

由下面爆破振动校核计算的数据可知，在距离建筑物20m时，最大段起爆药量可达8kg，所以在上述计算参数条件下，分段延期起爆，每段可以起爆2排炮，孔。

为了达到降振效果，实际施工时每段起爆1排炮孔，每次其爆的排数根据防护材料的多少和施工能力确定，但最多不超过10排。

6爆破振动校核

炸药在岩土介质中爆炸，其释放的一部分能量以波动形式沿地面传播，形成了爆破的地震效应，振动速度计算公式如下：

VK（Q1/3/R）

式中：

R为建（构）筑物距爆破点距离，m；Q为炸药量，kg齐发爆破取总炸药量，微差爆破或毫秒爆破取最大一段药量；V为质点振动速度，cm/s，按国家相应标准对于框架结构建筑物为V3.54.5cm/s；K、分别为与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数。

参照同类工程经验K取150，按硬岩远区取1.7，

按建（构）筑物允许振动速度，取3cm/s。

7安全防护措施

7.1防冲击波措施

严格控制单孔装药量，保证炮孔堵塞质量和长度，防止产生冲炮，可有效控制冲击波的强度。

7.2防飞石措施

严格控制单孔装药量和确保炮孔堵塞质量，采用沙袋、运输胶皮带、钢板、炮被等对爆破部位进行多层、多种防护材料防护，可有效控制飞石的产生。

2．长江某支流航道因扩大航运能力，要炸礁7200m2，长30m，宽40m，平均深度为6.0m。

请设计水下钻孔爆破方案（其中单耗

，钻孔直径为100mm）。

解答：

（1）钻爆器材的选择

采用CQ风动钻机，钻孔直径为100mm。

采用水胶炸药，采用外径为80mm的PVC管装药，药卷长度为0.5m，导爆管毫秒延期雷管起爆。

（2）爆破参数

抵抗线

，眼间距

，取

排距

，取

钻孔超深

，炮孔深度

，

为爆破岩层厚度，m；

单孔装药量：

，

（3）起爆体（或起爆雷管）和爆破网路

采用8号金属壳导爆管毫秒延时雷管，起爆体采用

的药卷，在药卷内安放2发雷管引爆；采用复式爆破网路。

3．巢湖某水泥厂生产石料30万m3/年，有效工作日300天，每天两班。

石灰石坚固性系数f=8～10，选用浅孔钻，孔径100mm，钻孔速度为30m/台·班，要求逐孔起爆。

请设计爆破方案。

解答：

水泥厂露天矿山一般采用台阶爆破，设计按台阶高度15m计算。

（一）爆破材料

采用岩石粉状乳化炸药和毫秒导爆管雷管。

为了改善爆破效果，减低爆破振动，设计采用多排分段孔内微差起爆技术，并适当延长段间延迟时间，实际采用的雷管段别为1、3、5、7、9、11、13、15。

（二）爆破参数

（1）钻孔直径

孔径主要取决于梯段的台阶高度、岩石性质、钻孔机械类型和破碎程度和施工速度。

一般钻机型号确定了，其钻孔直径也就确定了，本工程采用炮孔直径为100mm。

（2）梯段（或台阶）高度H

结合现场实际情况，实际选用的台阶爆破爆高H=15m，最高不要超过18m。

（3）底盘抵抗线Wd

根据现有经验公式，当钻孔直径为d＝80mm~150mm时，底盘抵抗线Wd与台阶高度H的关系式为：

Wd≤（0.28~0.35）H

Wd值也可按下式计算：

考虑到本矿山岩石为Ⅱ级石灰岩，岩石的坚固性系数较大f=8~12，可取K=37，代入上式计算结果为Wd=37×0.95=3.5m。

综上两式的计算，并经现场爆破后调整后的底盘抵抗线为Wd=3.0m~3.5m

（4）孔距a和排距b

采用梅花形交错布孔，多排多段微差爆破时，可取b=2.5m~3.0m，将b=3.0m，d=100m代入上式计算后并结合现场情况综合区取a=3.0m~4.0m，b=2.5m~3.0m。

（5）超深h

超深的作用是克服底盘岩石的夹制作用，使爆后不留根底。

钻孔超深度取决于岩性、岩石的层理、节理等，并与抵抗线、台阶高度等参数有关，由经验公式计算：

h=（0.15~0.35）Wd

h=（0.1~0.2）H

以上公式，当岩石松散、节理发育时，可取小值；当台阶高度大、抵抗线大，岩石坚硬时，可取大值。

根据上述两公式，并结合实际条件，取h=1.0m~1.5m。

（6）孔深L

本工程拟采用垂直钻孔法进行施工，孔深根据下式计算：

L=H+h=16m~16.5m

（7）单孔装药量Q

在深孔爆破中，单位耗药量q值，一般根据岩石的坚固性、炸药种类、施工技术和自由面数量等因数综合确定。

而单孔装药量与炸药的单耗有关。

对于多排微差爆破，每孔装药量由下式计算：

第一排：

第二排：

式中

为单位耗药量，kg/m3，

；K为考虑受台阶各排孔的岩渣阻力作用的装药量增加系数，一般取1.1~1.2。

（8）装药结构

装药结构采用耦合装药，根据现场实测，按此设计的爆破参数，单孔连续装药后，孔口尚有3.5m~4.0m，正合炮孔堵塞长度的要求，堵塞材料可就地取材，用岩粉和黄土即可。

用规格为φ32mm×180mm×150g的药卷制作起爆药包，每组两卷，分别插入一发非电雷管，然后固定结实牢靠。

根据本工程要求和设备状况，每天爆破方量不小于1000m3，按所选的爆破参数，每天需要炮眼数目不小于8个。

（三）爆破网路

本工程对爆破震动控制严格，一次采用多段微差逐孔爆破，这种爆破的特点式：

能降低爆破地震效应，爆岩块度均匀、大块率低、爆堆比较集中，爆破网路可靠。

其起爆顺序及布孔方式如图1所示：

图1炮孔布置及起爆顺序图

4．某风景区要爆破开挖一山坡地，长22m，宽6.5m，平均高7.5m，距开挖区1m外有围墙，4m外有一碑亭，属重点文物保护区，请用浅孔爆破方法设计爆破方案。

解答：

（一）爆破总体设计原则

根据工程特点和周围环境，拟采用如下总体设计原则：

（1）采用分层爆破，分层最大厚度为4.0m；

（2）爆破顺序：

由爆破体外边缘向围墙边缘推进爆破；

（3）采用非电起爆系统以求安全可靠；

（4）为了降低爆破震动作用和空气冲击波强度，设计采用毫秒爆破技术，多打眼，少装药和分次爆破，并严格控制同段起爆药量和一次爆破总药量；

（5）采用严密的防护措施，多种防护材料多重覆盖，先用钢板，其上用多层胶带严盖，不允许碎石飞出，同时还降低了空气冲击波和爆破噪音等爆破危害的强度。

（二）钻眼爆破器材

根据现场的具体情况，采用YT-24型气腿式凿岩机凿眼，选用φ42mm的一字型硬质合金钻头。

炸药选用水胶炸药；雷管选用毫秒延期非电导爆管雷管。

（三）爆破参数

（1）炮眼布置及眼深

炮眼布置参数如下：

炮眼深度：

L＝0.6~4.0m

最小抵抗线：

W＝0.6~0.8m

炮眼间距：

a＝0.6~0.8m

炮眼排距：

b＝（0.8~1.0）a＝0.5~0.8m

（2）炮眼装药量

采用体积药量计算公式求定炮眼装药量。

单眼装药：

，

为单位耗药量，

。

实际施工过程中各炮眼具体装药量应视炮眼布置和炮眼深度计算确定。

（四）爆破网路

采用“大把抓”爆破网路，每“大把抓”20～30发雷管，用2发雷管引爆。

（五）爆破安全设计

（1）爆破震动

爆破产生的质点振动速度必须小于重点文物允许的振动速度，确保文物的安全。

因此，一次最大齐爆药量可按下式计算：

，其中

为爆点到碑亭的距离，

；

为碑亭允许的质点振动速度，根据《爆破安全规程》，

；

、

为与爆破至计算点间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，

，

。

由一次齐爆最大药量，计算出一次爆破炮眼数目。

（2）爆破飞石控制

爆破产生的个别飞石的飞散距离可按下式计算：

。

通过优选抵抗线方向来控制爆破飞石的抛散方向，采用钢板、胶带多层防护材料覆盖，可有效控制爆破碎块的飞散，确保邻近建筑物和构筑物的安全。

（3）空气冲击波强度控制

本工程为分散填塞装药，少药量多次爆破，又有覆盖物防护，可有效控制空气冲击波强度。

拆除爆破设计题

（初级选2题，中高级全选）

1．某铁路大桥因建设需要，决定爆破拆除。

桥全长约240m，宽约8m，桥墩台共13个，跨长20m，桥墩顶部横截面为2.2m×3.4m，平均高度5m。

要求桥梁隔跨断一切口，桥墩（钢筋混凝土）全部炸毁，请设计爆破方案。

设计：

1拆除爆破方案

1）延期爆破方案设计：

用爆破方法“切梁”、“断墩”，在拆除部分的中间先起爆，依次炸倒两边桥墩。

切断桥梁，实现逐跨倒塌。

利用桥体塌落碰撞进行二次破碎。

2）技术要点：

①充分破坏桥墩立柱及其支撑结构，使桥在其自重作用下失稳塌落，起到二次破碎的效果；

②采用隔跨爆破切断，彻底破坏桥面梁结构，在重力作用下使钢筋变形失稳。

爆破形成“铰”，利用牵引作用，使桥梁充分塌落；③采用由中而外、由上而下的起爆顺序，使爆破部分沿预定的方向倒塌。

利用爆破缺口的高度来控制倒塌速度，以加大桥体的塌落压力进行二次破碎。

2爆破参数设计

2.1爆破切口高度

1）桥墩的失稳切口高度

，

=50d

式中，

为钢筋混凝土失稳的最小切口高度；

为系数，1.5~2.6；B为承重桥墩截面的最大边长；d为主筋直径。

按上式计算，切口高度不小于2.6~4m。

2）桥墩形成“