高级爆破工程师考试岩土爆破设计题与案例分析试题及参考答案缩印版

1、.提示：从以下几个方面说明： （结合实例）的数字表示起爆顺序。 周边孔间距， 拱顶部位设计 1：某风景区改建工程中需要对一处山坡 实施预裂或光面爆破地段的地质情进行开挖 况；如在公路路堑开挖时采用了预裂爆破， 岩 总体方案：采用露天浅孔台阶松动爆破， 体为花岗岩， 坚固性系数 f12-16， 中等风化，边坡部位采用预裂爆破。 解理裂隙发育，无水。 将 7.5m 高的开挖体分 5 层进行爆破，每 控制爆破参数。预裂爆破参数应包个台阶高度为 H1.5m。 括：孔径、孔间距、钻孔长度、钻孔角度、线 （1）由于是浅孔爆破，所以选择炮孔直 装药密度、单孔装药量、装药结构、填塞长度径为 40mm。为了控制

2、爆破振动，确定单孔装 等。光面爆破参数应包括：孔径、光爆破层厚药量Q0.45kglt0.5kg。 采用药卷直径为32mm，度（抵抗线） 、孔间距、钻孔长度、钻孔角度、长度为 200mm，单卷药量 150g 的炸药。 线装药密度、单孔装药量、装药结构、填塞长 0.55m，立墙部位 装药长度：Lc3×200600mm0.6m 度等。 抵抗线：W（24-45）d 或 W（0.4-1.0） 起爆方式。注意预裂爆破时，可以 0.65m，底眼 0.6m，辅助孔间距 0.75m，光爆H 先于主爆区单独起爆， 也可以与主爆区同一次 层厚度为 0.61m，周边孔的炮孔密集系数 W0.8H0.8

3、5;1.51.2m 起爆，但比主爆区要提前 90-110ms 起爆。光 超深：h0.1-0.15H0.15-0.225取 0.2m。 面爆破时，光面孔与主爆区炮孔同次起爆时， 炮孔深度：LHh1.50.21.7m 光面孔在主爆区起爆后再起爆，时差 100ms 采用三角形布孔方式，炮孔密集系数 左右，光面孔也可以在主爆区起爆后单独起m1.15 ， 即 a1.15b ， 由 题 已 知 单 耗 爆， 主爆区爆破后的碴堆清运后再实施光面爆q0.35kg/m3 破，则光面爆破的效果会更好。 由于 Qq q bV a H1.15b2 H， q 爆破效果，说明预裂爆破或光面爆将已知数据代入，计算得排距 b

4、0.85m， 破后的效果如何，从半孔率、壁面的平整度， 孔距：a1.15b1.15×0.851.0m。 观感等方面进行描述。 填塞长度：LtL-Lc1.7-0.61.1m 爆破设计的调整，根据爆破效果， 根据经验公式计算填塞长度： （20-30）对爆破方案进行调整情况及调整后的爆破效 Ltd0.8-1.2m，为了满足控制飞石的要求，取大 果。值，所以 Lt 取 1.1m 是合适的。 爆破后出现下列现象， 请分析原因并说明如何 装药结构： 采用连续装药结构， 即每个炮 调整爆破设计？孔从孔底向上连续装入 3 个药卷， 装药长度为 （1）表面未产生裂缝；可能的原因：孔间距0.6m，其余

5、1.1m 全部用于填塞。 大、装药量不足、岩石坚硬。调整爆破设计的 （2）预裂爆破参数设计 方法：缩小孔间距、增加线装药密度。 m0.9。周边孔距开挖轮廓线 0.1m，并向外倾 孔径 d 取 40mm； （2）孔口破坏严重，壁面也有破损；可能的 斜 4°，使孔底在轮廓线外 0.1m。 孔间距 S（8-12）d，取 10d，S10× 原因：线装药密度大、填塞长度小、岩体完整400.4m； 性差（如解理裂隙很发育） 。调整爆破设计的 预裂孔采用垂直孔， 孔深等于台阶爆破时 方法： 降低线装药密度， 孔口部位的线装药密 图 2 隧道断面 图 3 掏槽孔布置图的浅孔深度，L1.7m

6、； 度降低得多些，增加填塞长度。 线装药密度取 L 线250-350g/m， 由于炮孔 （3）孔口破坏严重，下部壁面质量正常；可较浅，所以取小值，按 L 线250g/m 计算； 能的原因：上部线装药密度大，填塞长度小。 图 4 炮孔布置图（单位：mm） 填塞长度 Lt（10-20）d，取 15d0.6m； 调整爆破设计的方法： 增大填塞长度， 减小上 （2）利用下述公式估算出总钻孔数： 装药长度 LcL-Lt1.7-0.61.1m； 部装药密度。 单孔装药量 QLc×L 线1.1×250275g； （4）孔口破坏严重，但下部未形成裂缝；可 N 3.33 fs 2 3.33

7、16 23.62 2 68 装药结构：不耦合装药，底部 0.2m 采用 能的原因： 孔口部位岩体解理裂隙发育或线装加强装药 （线装药密度 400g/m， 装药量 80g） 药密度高了或填塞长度不足， ， 下部线装药密度 实际布置炮孔数为 66 个（不包含空孔） ，中间0.6m 采用正常装药 （线装药密度250g/m，低了。 调整爆破设计的方法： 减小孔口线装药 与计算结果相近，比较合理。装药量 150g），上部 0.3m 采用减弱装药（线 密度、增加填塞长度，增大下部线装药密度。 设炮孔利用率为 90， 已知每循环进尺 L装药密度 150g/m，装药量 45g） 。 （5）下部壁面很好，但表面

8、未形成裂缝；可 进2.5m，所以炮孔深度为 L2.5/902.8m， （3）起爆网路设计 能的原因：下部药量不足。 调整爆破设计的方 掏槽孔深度比其他孔加深 0.2m，即掏槽孔的 在每个台阶爆破时， 由 预裂孔提前起爆， 法：增加下部线装药密度。 深度为 3.0m。于受同段最大药量的限制， 预裂孔起爆时按单 设计 3：某道路工程需在花岗岩中开挖一个隧 总 钻 孔 量 L 总 4 × 3.0 （ 66-4 ） ×孔起爆。正常台阶浅孔爆破时也采用单孔起 洞 2.8185.6m（不包括空孔）爆。 根据题意，可以绘出隧道断面形状如图 2 每次循环爆破方量 VS×L 进23

9、.6× 主炮孔在预裂缝形成的条件下， 按单孔顺 所示。经计算断面的面积 S23.62m2。 2.559m3序起爆。 总体方案： 采取全断面开挖。 选用垂直孔 每 立 方 米 钻 孔 量 L 总 （课堂已讲，略） 掏槽，中间钻一个孔径为 89mm 的空孔， 在空 /V185.6/593.15m/m3 （4）安全防护措施 孔的四周均匀布置 4 个掏槽孔。 周边孔使用光 取掏槽孔填塞长度为装药长度的 0.25 倍， 严格控制最大同段药量不超过 0.5kg，预 面爆破。 辅助孔和周边孔的填塞长度为装药长度的 0.3裂爆破和台阶爆破时都采用单孔顺序起爆。 为 ， （1）掏槽孔数目 N14 个（

10、不含空孔） 倍，则有：了防止爆破时产生飞石， 在每个炮孔孔口位置 掏槽孔填塞长度 Lt13.0×0.25/（10.25） 辅助孔数目 N232 个， 周边孔数目 N330 个，用沙袋压盖。 另外在被保护的石碑和凉亭上采 0.6m用草帘或帆布进行防护， 以防个别飞石飞溅到 炮孔总数 N66 个。掏槽孔的布置图如图:3 所 掏槽孔装药长度 Lc13-0.62.4m石碑和凉亭上时对他们造成损伤。 示，6 个掏槽孔均匀地布置在半径为 200mm 辅助孔和周边孔的填塞长度 Lt22.8×设计 2：预裂爆破和光面爆破已广泛应用于露 的圆上， 中心点为直径 89mm 的空孔， 所有掏 0

11、.3/（10.3）0.6m天工程 槽孔都是垂直孔，孔深均为 3m。 辅助孔和周边孔的装药长度 Lc22.8-0.62.2m 简述你曾参与过的预裂或光面爆破工程 炮孔布置图如图 4 所示， 在每个炮孔附近 掏槽孔和辅助孔都采用32×200mm， 质技术设计？ 量 150g 的药卷。周边孔线装药密度取值为0.3kg/m。 （1）沟槽爆破参数 起爆。之后，起爆主炮孔，主炮孔单孔起爆， 掏槽孔装药量为 Q1N1 × Lc1/0.2 × 采用垂直浅孔松动爆破， 爆破参数选取如 最多不超过 30 个，考虑到每排炮孔为 4 个，0.154×2.4/0.2&#

12、215;0.157.2kg 下： 所以，每次起爆以 7 排为宜。图略。 辅助孔装药量为 Q2N2 × Lc2/0.2 × 孔径 d，选取炮孔直径 40mm； （5）安全防护：为了保证爆破时住宅楼0.1532×2.2/0.2×0.1552.8kg 超深：h0.1-0.15H0.4-0.6m取 h0.5m；的安全， 减小爆破振动和飞石的危害， 采取预 周边孔装药量为 Q3N3×Lc2×0.2530 孔深：LHh40.54.5m 裂爆破和微差填塞。 并采取以下防护措施：采×2.2×0.319.8kg 单耗： 岩石为中风化

13、花岗岩， 应在 16 左 用汽车外胎覆盖爆区， f 并用沙袋压盖在轮胎上 为了将爆破后的岩碴抛出， 每个底眼中增右，炸药单耗 q0.5-1.2kg/m3，取 0.9kg/m3， 面。加 1 卷药，9 个底眼共增加 1.35kg 炸药。 采用三角形布置炮孔，m1.15。 注：沟槽开挖时， 也可采用直线掏槽方式 总装药量 填塞长度：Lt（20-30）d0.8-1.2m：为 进行布置炮孔， 在沟槽的中心线上钻一排稍密QQ1Q2Q31.357.252.819.81.3581.1 了控制飞石，取 Lt1.1m，用炮泥进行填塞； 的炮孔，其它炮孔参数正常。起爆时，预裂孔5kg 装药长度：LcL-Lt4.5

14、-1.13.4m； 起爆之后，中心线的主炮孔先起爆， 之后中心 单位体积炸药消耗量 单孔装药量 Q： 为了充分利用炮孔， 每个 线两侧的炮孔依次起爆。qQ/V81.15/591.38kg/m3 炮孔除了保证填塞长度以外， 其余全部用于装 设计 5：某地下工程的航道开挖断面底宽 （3）掏槽孔、辅助孔和周边孔的装药结 药。采用32×200mm， 质量为 150g 的药卷， 4.0m，直墙高构分别见图 5、图 6 和图 7. 则每个孔的装药量为 QLc/0.2×0.153.4/0.2 ×0.152.55kg； 此题与设计 3 类似，只是掏槽方式改用斜 排间距:由 Qqa

15、bH1.15qb2H，将已知数 孔掏槽， 所以这里只讲掏槽孔的布置， 其它计 据代入求得 b0.80m； 算略去。1-导爆管 2-填塞物 3-32×200mm 药卷 4-导 孔间距：amb1.15×b1.15×0.80.9m； 总体方案：全断面开挖， 采用复式楔形掏 爆管雷管 注：布置炮孔时， 保证主炮孔孔底与预裂 槽，周边采用光面爆破。 图 5 掏槽孔装药结构 孔之间保持 0.2m 的距离。 掏槽炮孔的布置如图 1 所示。 装药结构：连续装药； 每次爆破规模： 由于单孔装药量与最大允1-导爆管 2-填塞物 3-32×200mm 药卷 4-导 许同段药量

16、接近， 所以采用单孔起爆， 考虑到 爆管雷管 导爆管段别和起爆网路的安全问题， 所以每次 图 6 辅助孔装药结构 起爆最多为 30 个孔。 （2）主炮孔平面布置图和剖面图如图 1 所示。1-导爆管2-填塞物3-导爆雷管4-导爆索5-22 药卷6-32 药卷 图 7 周边孔装药结构 （4）起爆网路图 每个炮孔内装一发导爆管雷管，段别与图 掏槽孔比其他炮孔深 0.1m-0.2m，所以辅3 中炮孔顺序号一致。孔外使用瞬发导爆管雷 助孔和周边孔的深度应为 1.1-1.2m管进行网路连接，采用“大把抓”的方式，将 设计 6：某水电站地下厂房开挖尺寸：每 8-10 个左右的导爆管绑扎在 1 个连接雷管上，

17、再将连接雷管连接在 1 个总起爆雷管上即 按照题意的要求， 开挖的区域为第二层中可。（图略） 间的槽挖部位， 为了保护岩锚梁岩台， 两侧保 1-主炮孔 2-预裂孔 护层留 3-4m，则槽挖部位的宽度为 33.4m-2设计 4：某住宅小区要修建综合管网配套工 图 1 主炮孔平面布置图和剖面图（包括预裂 ×3.5m26.4m，高度为 7m。程 孔） 总体开挖方案： 采用垂直深孔台阶松动爆 总体方案：为了保证在沟槽开挖过程中， （3）预裂爆破参数： 破，在开挖连线设置预裂爆破炮孔。爆破时在住宅楼产生的振动不超过 爆破安全 孔径：d40mm； （1）梯段爆破参数设计：规程 允许标准 ， （一

18、般砖房 v2.5cm/s） 所以， 孔距：a（8-10）d，取 10d，a0.4m； 孔距 a，由于每排布置 12 个炮孔，所以，采用预裂爆破、松动爆破和毫秒延期起爆技 预裂孔倾角：与开挖沟槽边坡的角度一 a26.4/222.2m；术。 为了加快开挖进度， 开挖顺序从两端向中 致，与水平的夹角为 80°； 排 距 b ， 采 用 正 方 形 布 孔 ， m1 ，间同时推进，但两端不能同时起爆。开挖时， 超深：与主炮孔的超深一样，即为 0.5m；ba/m2.2/12.2m；延深方向一次爆破高度 4m，即台阶高度 预裂孔深度：LHh4.5m，预裂孔长度 孔径 d， 按照 bw（25-45

19、） 岩性中等 d，H4m。 L 预L/sin80°4.6m 硬 度 ， 所 以 ， 取 b35d ， 则 线装药密度：q 线取 250g/m； db/352.2/3563mm， 选用 HCR-C180 型潜孔 由 公 式 V K Q max 导 出 3 填塞长度：Lt0.75-1.0m，取 Lt0.9m； 钻机，钻孔直径 d65mm； R 预裂单孔装药量：Q 预（L 预-Lt）q 线 超深 h，h（8-12）d，取 9d，则 h9× 3 （4.6-0.9）×0.250.925kg； 3 V 65mm0.6m；Q max R ，爆区岩石为中风化花岗 由于允许的最大同

20、段药量为 2.95kg， 所以 孔深，LHh70.67.6m； K 爆破技术， 预裂孔同段孔数为 2.95/0.9253 个； 填塞长度 Lt， （20-30） Lt d25×651.6m；岩，属硬岩， 和分别取 100 和 1.4， K R20m。填塞时保证填塞的长度和填塞质量， 使用炮泥 装药长度 Lc，LcL-Lt7.6-1.66m将已知数据代入公式，计算得， 进行 炸药种类， 由于炮孔直径较小， 选用改性 3 3 装药结构：采用不耦合装药，将 铵油炸药药卷，药卷密度为 1g/cm3，药卷直 V 2 .5 1 .4Q max R 3 20 3 2 . 95 kg 药卷捆绑在导爆索上，用孔内导爆管 径为 58mm，药卷长度为 400mm，则每个药 K 100 雷管引爆导爆索，导爆索的长度与装 卷质量为 1kg； 药长度一样长。 每孔装药量，QLc/0.4×115kg；由计算结果分析可知，一次开挖深度为 4m 是 （4）起爆网路：沟槽