爆破设计基本知识.docx
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爆破设计基本知识
爆破设计基本知识
（根据蒋健爆破讲座整理）
1、洞挖爆破
（1）凡是可以一次性全断面爆破的洞室都要尽可能按全断面爆破设计。
Ⅴ类围岩可分部爆破开挖；需解决通风时，可先贯通导洞再扩挖。
（2）掏槽孔：
目的是创造两个自由面。
手风钻开挖采用楔形掏槽，台车开挖采用直孔掏槽，直孔掏槽一般采用9孔掏槽，见图1。
掏槽孔深度比崩落孔略深（约20cm），堵塞长度一般比崩落孔短（60～80cm）。
掏槽孔采用1～4段非电雷管，扩槽孔采用5～6段，时差50ms。
（3）崩落孔：
位于周边孔与掏槽孔之间的孔，尽量采用大药卷装药或耦合装药。
孔距40d以内（不超过破碎圈范围）。
（4）周边孔：
实施光面爆破，孔距a=（8～14）d（d——爆孔直径），采用小直径药卷或光爆药卷（d≥20mm）间隔装约；采用不耦合装药，不耦合系数大于2（一般2～3）。
（5）底孔：
最后起爆，需对岩石进行抬动，装药量比周边孔多，底药装较大直径药卷。
（6）排炮之间留下的台阶：
按钻孔外斜角计算，台车钻孔外斜角控制在4°，一般控制在5°以内，并以此控制超挖，见图2。
台车钻爆进尺3m较适宜，手风钻钻爆进尺2m较合适。
（7）爆破参数表及爆破技术参数表
一般洞挖炮孔布置见图3。
爆破参数中应分别列出钻孔参数和装药参数，详见表1。
爆破技术参数表中应有炸药单耗（kg/m3），钻孔密集系数（孔/m2，一般1.8～2.0孔/m2），详见表2。
表1爆破参数表
炮孔名称
雷管段别
钻孔参数
装药参数
孔径（mm）
孔深（cm）
孔距（cm）
W
（cm）
K
值
孔数
起爆顺序
装药直径（mm）
装药长度（cm）
堵塞长度（cm）
单孔药量（kg）
线装药密度（kg/m）
段药量（kg）
掏槽孔
崩落孔
底孔
周边孔
合计
表2爆破技术参数表
开挖断面（m2）
钻孔总数（个）
钻孔密集系数（孔/m2）
预期进尺（m）
爆破方量（m3）
总装药量（kg）
炸药单耗（kg/m3）
爆破效率（%）
二、爆破作用范围
粉碎圈：
3～5d；破碎圈5～40d；振动圈>40d。
见图4。
三、关于非电雷管的选用
1～4段为掏槽孔，连续使用；崩落孔起爆雷管段与段之间时差一般间隔50ms以上，故5～9段雷管需跳段使用（如5，7，9），但10段以后时差在80ms以上，故可连续使用（如10，11，12，13，14，15），一般用到15段雷管。
四、炸药的种类及规格
1、水电工程中一般选用铵梯炸药，2#岩石炸药、4#岩石抗水炸药、乳化炸药（装药后可在水下3～4天）。
中等岩石炸药的爆速在3200～3800m/s。
2、自制铵油炸药：
NH4NO3（多孔粒）+5%柴油
3、2#岩石炸药规格
临界药卷：
φ17mm，一般用φ20mm以上药卷。
标准药卷：
φ35×250×200（直径mm×重量g×长度mm）
φ32×200×200（直径mm×重量g×长度mm）
φ40（台车钻爆采用）
3、炸药密度：
一般在0.95～1.05g/cm3。
计算爆破参数时选用1.0g/cm3。
五、预裂爆破和光面爆破
1、预裂爆破
（1）孔距a=（8～12）d，可取10d；
（2）堵塞长度L堵取1.0a（a是孔距）；
（3）线密度q应为光面爆破的2倍；
（4）底部高1m范围装加强药包，直径为3倍以上正常直径；
（5）预裂缝宽度1cm，且起前主爆区一段距离。
预裂爆破装药结构见图5：
2、光面爆破
（1）孔距a=（8～14）d；
（2）选用低密度、低爆速、低饱猛度且传爆性能好的炸药；
（3）堵塞长度L堵取1.0a（a是孔距）；
（4）a/w=0.7～0.8（a—孔间，w—最小抵抗线）。
（5）采用小直径药卷，空气间隔不耦合装结构，不耦合系数≥2（2～3）；线密度一般200g/m，岩壁梁开挖71～83g/m（小湾）。
装约结构见图6。
（6）同时起爆孔数至少在4处以上。
六、深孔梯段爆破
1、概念：
孔深大于5m，孔径大于50mm（有的书上指孔径大于75mm）；
符号表示：
H——梯段高度；a——孔距；b——排距；L——孔深；h——超深；W底——底盘抵抗线。
梯段爆破典型图见图7。
2、一般深孔梯段爆破
（1）第1排孔到自由面的距离B（安全距离）>2m，孔距：
b≤a≤1.3b；
（3）钻孔倾角80°左右，钻孔深度根据梯段高度和倾角计算，超深取0.1H或0.3W；
（4）底盘抵抗线太大时，应专门修整（如采用手风钻钻爆）；
（5）单孔装药量：
Q=a.b.H.q（q—炸药单耗），同时根据装药直径和装长度计算，二者必须相等，否则调整间、排距重新计算。
（6）起爆方式：
一般采用“V”起爆，这有利于实现宽孔距爆破和堆渣。
（7）每次爆破3～4排孔，排与排之间起爆雷管时差在50ms左右（如选用1，4，7，10，11段雷管）。
（8）当孔径为φ100mm时，梯段高度要在10m左右才经济。
3、宽孔距爆破
（1）a≥1.5b时，称为宽孔距爆破；一般a=2～4b；采用“V”形起爆，见图8示。
（2）宽孔距爆破一般用于料场开采爆破。
其它与一般深孔梯段爆破相同。
七、围岩支护爆破
新奥法：
要点就是适时支护，支护时间根据岩石的应力变化而定。
要求：
1、规格线必须采用光面爆破，不平整度小于15cm;
2、适时支护；
3、Ⅴ类围岩及时支护，开挖时可从规格线退30cm进行爆破。
爆破后，岩石应力随时间变化曲线见图9：
八、微差挤压爆破
采用短时差爆破，实现反射波与振动波挤压（即物理挤压）；
裂缝形成：
18～34ms；裂缝张开：
50ms。
示意见图10：
九、接力微差单孔起爆方法
采用孔外延期方法，即每一个孔的外部增加1个延期雷管（如MS2），孔外总延期时间应小于孔内雷管的延期时间，孔内用同一段雷管，但延期时间要长。
例：
孔外总延期时间为500ms，则孔内雷管的延期时间要大于500ms。
这样才能保证起爆冲击波传到每一个孔中。
采用孔外延期方法，仍不可避免两孔或2孔以上同时响的情况。
目前采用ORICA高精度雷管来进行接力微差单孔起爆。
见图11示意：
十、爆破振动控制
采用预裂的办法可控制爆破震动。
爆破震动强度与孔径和装药直径有关。
一般小孔控制震速在8cm/s以内，中孔控制震速在5cm/s以内，大孔控制震速在3cm/s以内。
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