爆破工程设计

1、爆破工程设计爆破工程设计班级：安全工程1341班姓名：安佳欣学号：2-设计 1 某风景区改建工程中需要对一处山坡进行开挖，待开挖的山坡长22m宽6.5m，高约7.5m。爆区周围环境复 杂，山坡脚距湖1.5m，距开挖区1m处有围墙，距开挖区 4m 为石碑和凉亭，属于国家重点文物，是重点保护目标。施工 中要控制飞石，飞石避免落入湖中，还要控制爆破产生的振 动强度。要求采用浅孔分层台阶爆破，开挖边线采用预裂爆 破。设计要求内容如下：(1) 孔距、排距、孔深、超深、单孔装药量、装药结构、 填塞长度。(2) 请给出预裂爆破设计：孔径、孔间距、孔深、线密 度，单孔药量(可不计导爆索药量) 、装药结构、 (

2、沿孔深的 装药量分布)、填塞长度。(3) 起爆网路没计(只说明孔内、孔间、排间雷管段位 即可，包含预裂孔) 。(4) 安全防护措施。设计提示：炮孔直径40 mm单孔药量不大于 0.5kg，单位炸药消耗量按 0.35kg/m 3计算。(浅孔爆破设计基本公式)炮孔直径d： 36-42mm，药卷直径32-35mm；炮孔深度L: L=H+A h超深A h:A h= (0.100.15) H (按台阶高度)炮孔间距 a： a=(1.02.0) W1 (按底盘抵抗线) 或a=(0.51.0) L (按孔深)炮孔排距 b: b=(0.8 1.0)a底盘抵抗线 W1： W1=(0.41.0) H (按台阶高度

3、) 单位耗药量 q：q = 0.5 1.2 kg/m 3单孔药量计算： 前排： Q = q ( a w H )，kg 后排： Q = q (a b H )， kg填塞长度：Li =(1/3 - 2/5 ) L=( 0.33 0.4 ) L (按孔深)装药结构：连续装药、分段装药、孔底装药、混合装药 四种结构形式。爆破设计步骤：1. 爆破方案选择：根据景区改建工程山坡开挖的环境 条件、开挖范围、爆破设计提示的要求，对山坡开挖采用浅 孔分层台阶爆破，开挖边线采用预裂爆破。2. 根据周围建筑物的分布，设计钻孔抵抗线方向必须 背向保护建筑物。若自然地形条件不符合背向条件时，应先 开创自由面。3. 浅孔

4、台阶爆破设计( 1 )台阶高度选择：根据开挖高度 7.5 米，拟定用 5 个台阶循环开挖，台阶高度 H=1.5 米；由上而下进行施工作 业。（ 2）炮孔直径 40mm；（ 3）根据提示的单孔药量小于0.5kg ，单耗 0.35kg/m的条件，确定孔间距 a、排间距b、前排抵抗线w的取值；孔网参数的选择：孔距： a=1.1 米排距： b=0.8 米前排最小抵抗线的确定： 由于爆破环境非常复杂，为 防止爆破飞石，故前排炮孔的最小抵抗线选择不宜过大。若 山坡自然坡度大于 65 度时，炮孔布置应采用斜孔，倾斜度 尽量与坡面一致。若山坡自然坡度小于 65 度时，则前两排的炮孔布置应 采用逐步加大钻孔倾斜

5、度的过度方法，减小前排最小抵抗线 的取值。设计取值： W= （0.41.0） ）H = 0.8 米（ 4）钻孔超深 为克服钻孔底部的夹制作用，保持自上而下循环开采台 阶的开采高度不变，钻孔超深： h = （0.100.15 ）H = 0.15 米式中：h -钻孔超深；H -台阶高度，米。（5）钻孔孔深L = h + H = 0.15 + 1.5 = 1.65米（6）单孔药量计算前排： Q = q （ a w H ） = 0.462kg后排： Q = q （a b H ）= 0.462kg（7）装药结构装药结构共四种：连续装药、分层装药、孔底气垫装药、混 合装药。 本次采用钻孔分层装药结构。 孔

6、内按两层进行装药。 钻 孔底部装药 262 克，中上部装药 200 克 ，中间采用空气间隔， 间隔段长 25 厘米，上下药包用导爆索连接， 在上部装药段设置孔 内起爆雷管。（8）填塞长度钻孔装药长度 L1 ：462 克/150 克卷=3.08 卷3.08卷X 20厘米卷长+25厘米间隔段 =87 厘米=0.87米填塞长度：L 2 = L - L i = 1.65- 0.87= 0.78 米填塞长度满足：L2 = （1/3 - 2/5 ） L 基本要求。式中： L - 孔深，米；L1 - 装药长度，米；L 2 - 填塞长度，米。4. 边坡预裂爆破设计预裂爆破的实施有两种方法：与主爆区孔一起微差起

7、爆、预 裂先行法。本次设计根据一次起爆药量的限定，采用预裂孔与主爆区孔 一起微差起爆的方法。首先沿山体设计边坡线布置预裂钻孔，钻 孔倾斜度与边坡设计一致( 1)炮孔孔径： d = 40 mm( 2) 钻孔深度与浅孔相同： L=h+H=1.65m。(3) 炮孔间距：a = (710) d,取：a = 10 d = 0.4m式中： d - 预裂孔孔径， m。( 4) 线装药密度计算(采用长科院计算式) ：Q线=0.034( R压)0.63 d 0.67式中：R压一岩石极限抗压强度，MPa根据设计要求提示的单耗 0.35kg/m 3 ，判断属于软弱岩石类型，抗压强度50 MPa,计算取值 R压=10

8、 MPa。将设计参数代入经验公式后：Q线=0.034 ( 10)0.63 ( 0.04)0.67= 0.02k( 5)堵塞长度 采用 L 2=( 8-10 )d = 10d = 0.40 米。( 6)单孔装药量 钻孔装药长度： L1 = L - L 2=1.65 - 0.4 = 1.25钻孔装药：Q= Q 线X 1.25 =0.02 X 1.25 = 0.25kg= 250 g( 7)装药结构在预裂孔的装药结构方面，为克服孔底夹制作用、保证预裂 缝的效果，本次预裂孔的装药结构采用：孔底部位加强装药、孔 中部一般药柱，孔上部用减弱药柱。孔内装32 mm药柱；将250克药柱等分成数节，用导爆索将其

9、串联，串联时孔底部多装药用加强药柱，孔中部用一般药柱，孔上部用减弱药柱。在上部药卷中安放孔内起爆雷管，然后将其 放在孔中，孑L口用细棍稳固，在药卷上部用纸隔堵后进行填塞。（参见下图所示）。导爆管细木棍炮泥填塞捆绑细绳导爆管需管药卷40g导爆索（8）预裂爆破的缓冲孔布设1）布设原则：在开挖山坡边界部位进行欲裂爆破时，应在主 爆孔与预裂孔之间设置 1 - 2排的缓冲孔。2）缓冲孔的布设：本次设计因均为浅孔，孔深仅 1.65米，故在主炮区孔与预裂孔之间设置1排缓冲孔3) 缓冲孔的孔网参数选择：缓冲孔的孔、排间距相应为主爆 区孔的1/2- 2/3 ,即：孔距：a 缓=(1/2 - 2/3 ) a =

10、0.5a= 0.5 x 1.1 = 0.55m 排距：b 缓=(1/2- 2/3 ) b=0.5b=0.5 x 0.8=0.4m(如下图所示)爆区炮孔布置示意图4) 缓冲孔的装药量缓冲孔的装药量为主炮孔的35 - 40%即：Q缓=(35 - 40%)Q = 0.4 x 0.462 = 0.185 = 185g5. 爆破网路设计5.1根据例题提示设计网路提示：起爆网路设计 （只说明孔内、孔间、排间雷管段位即 可，包含预裂孔） 。单孔药量小于 0.5 公斤。网路设计采用非电导爆管网路系统；（ 1） 浅孔台阶爆破网路敷设方式采用孔内延时、 孔外微差、单孔单响、排间微差传递的方法进行。孔内延时段别采用

11、 MS10（ 380ms± 30）；孔间微差段别采用 MS3（ 50ms± 10）；排间微差段别采用 MS5（ 110ms± 15）。 采用多排炮孔爆破时，一次爆破的排数不易过多；根据排间 微差段别单排炮孔的数量不易超过8 个。缓冲孔与主爆孔一起起爆。缓冲孔为 2 孔一响，孔内装瞬发雷管，孔间传递为50ms。（ 2） 预裂爆破网路设计预裂孔与主爆孔一起爆破时，预裂孔先于主爆孔起爆时差为110mso预裂孔为2孔一响，孔内装瞬发雷管，孔间传递为50ms。以上根据例题设计要求已全5.2 按实际工程设计网路鉴于爆区周围环境复杂， 距开挖区4m为石碑和凉亭，属于国家重点文物

12、，在实际爆破工程中，爆破网路的设计必须考虑一下 几点：（ 1 ）爆破网路设计的重点就是要控制最大单响药量，使其爆破产生的振动强度满足保护建筑物的安全允许振动速度。（ 2）石碑和凉亭属于国家重点文物， 它的安全允许振动速度 是多少？（ 3）根据保护建筑物距爆破地点的实际距离、 单段最大一次 起爆药量，进行爆破振动速度计算。通过计算判断是否满足保护 建筑物的安全允许振速。K - 与地质因素有关的系数；a -与爆破条件有关的衰减系数；计算振动速度值应满足W保护建筑物的安全允许振动速度值。5. 采取降振措施 当不满足安全允许振动速度时，应采取降低最大单响药量或相应的减震措施。6. 安全防护措施（ 1）除降低最大单响药量外， 还可在靠近凉亭与石碑处开挖 减震沟，降低爆破振动影