岩土爆破设计之案例分析

1、岩土爆破设计案例分析案例分析史雅语史雅语2012.06案例5：精细爆破 精细爆破就是通过精细爆破就是通过定量化的爆破设计、精心的爆破施工和和精细化的爆破管理，进行炸药爆炸能，进行炸药爆炸能量释放与介质破碎、抛掷等过程的控制，既达到量释放与介质破碎、抛掷等过程的控制，既达到预期的爆破效果，又实现爆破有害效应的控制，预期的爆破效果，又实现爆破有害效应的控制，最终实现最终实现安全可靠、技术先进、绿色环保及及经济合理的爆破作业。精细爆破不仅局限于传统控制的爆破作业。精细爆破不仅局限于传统控制爆破，精细爆破的概念适用于土岩、拆除及特种爆破，精细爆破的概念适用于土岩、拆除及特种爆破等工程爆破的方方面面。爆

2、破等工程爆破的方方面面。 试问：在实际爆破工程设计与施工中，如何体试问：在实际爆破工程设计与施工中，如何体现精细爆破这一理念现精细爆破这一理念? ? 精细化管理精细化管理是一种理念，一种文化。它是源于发达国家（日本20世纪50年代）的一种企业管理理念，它是社会分工的精细化，以及服务质量的精细化对现代管理的必然要求，是建立在常规管理的基础上建立在常规管理的基础上，并将常规管理将常规管理引向深入的基本思想和管理模式引向深入的基本思想和管理模式，是一种以最大限度地减少管理所占用的资源和降低管理成本为主要目标的管理方式。 现代管理学认为，科学化管理科学化管理有三个层次：第一个层次是规范化规范化，第二层

3、次是精细化精细化，第三个层次是个性化个性化。7.7.精细爆破精细爆破 7.1 精细爆破的定义与内涵7.1.0 7.1.0 背景背景岩石爆破理论相相关关知知识识 精细化管理精细化管理是对于管理工作要作到制度化制度化、格式化、格式化、程式化程式化，强调执行力执行力。 “精”可以理解为更好、更优，精益求精；“细”可以解释为更加具体，细针密缕，细大不捐。精细化管理最基本的特征就是重细节、重过重细节、重过程、重程、重基础、基础、重具体、重落实、重质量、重重具体、重落实、重质量、重效果，效果，讲究专注地做好每一件事，在每一个细节上精益求精、力争最佳。 精细化管理精细化管理在世界上已经有很多专家在研究，并且

4、也取得了相当的成就，同时对精细化管理，也有很多的定义方式。7.7.精细爆破精细爆破 7.1 精细爆破的定义与内涵7.1.0 7.1.0 背景背景岩石爆破理论相相关关知知识识 精细化管理精细化管理是一种管理理念，一种管理文化，其以“精、准、细、严”为基本原则，通过提提升改造员工素质升改造员工素质，加强企业内部控制加强企业内部控制，强化强化链接协作管理链接协作管理，从而从整体上提升企业整体效益。 精细化不能单从字面来理解，其包含了以下四个方面特征：1、精是做精，求精，追求最佳、最优。2、准是准确、准时。3、细是做细，具体是把工作做细，管理做细，流程管细。4、严就是执行，主要体现对管理制度和流程的执

5、行与控制。7.7.精细爆破精细爆破 7.1 精细爆破的定义与内涵7.1.0 7.1.0 背景背景岩石爆破理论相相关关知知识识 基于大量工程实践和理论研究工作，结合国内外爆破行业的技术发展现状，谢先启，卢文波撰写了“精细爆破”论文，提出了“精细爆破”概念。中国工程爆破协会于2008年3月30日在武汉组织召开了“精细爆破”研讨会，“精细爆破”作为一个有别于传统“控制爆破”的概念，它的适时提出意义十分深远，“精细爆破精细爆破”代表了工程爆代表了工程爆破技术发展的方向破技术发展的方向。7.7.精细爆破精细爆破 7.1 精细爆破的定义与内涵7.1.0 7.1.0 背景背景岩石爆破理论相相关关知知识识 通

6、过定量化定量化的爆破设计爆破设计、精心精心的爆破施工爆破施工和精细精细化化的爆破管理爆破管理，进行炸药能量释放与介质破碎、抛掷过程的控制，既达到预期的爆破效果，又实现爆破有害效应的控制，最终实现安全可靠、技术先进、绿色环保及经济合理的爆破作业爆破作业。 精细爆破不单单是一种爆破工艺爆破工艺，更是一种有关爆破的理念理念，是爆破作业爆破作业的系统工程系统工程，是一种技技术体系术体系。7.7.精细爆破精细爆破 7.1 精细爆破的定义与内涵7.1.1 7.1.1 定义定义岩石爆破理论相相关关知知识识 与传统控制爆破相比，精细爆破的目的是爆爆破过程破过程和效果更加可控效果更加可控，危害效应更低危害效应更

7、低，安安全性更高全性更高，环境影响更小环境影响更小，经济效益更佳经济效益更佳。 精细爆破不仅是细心细致，更是一种态度态度，一种文化文化。 精细爆破是一种发展发展的概念。它将在不断否定自己的过程中发展。7.7.精细爆破精细爆破 7.1 精细爆破的定义与内涵7.1.2 7.1.2 内涵内涵岩石爆破理论相相关关知知识识 精细爆破技术体系所追求的不是其中某一个技术构成的单个功能，而是各技术组成相互联系所形成的整体功能。 这在认识上是一种突破，也是一种跨越，对爆破技术的发展具有深远的意义精细爆破的技术体系包括：目标、关键技术、支撑条件、综合评估体系和监理体系。7.7.精细爆破精细爆破 7.2 精细爆破的

8、技术体系岩石爆破理论相相关关知知识识 1. 安全可靠，技术先进。辨别和控制危险源； 2. 绿色环保、控制爆破有害效应和减少对自然环境的影响，推动资源节约型和环境友好型社会的建设； 3. 经济合理。 低成本、低消耗、低排放，实现经济和环境低成本、低消耗、低排放，实现经济和环境的双赢的双赢。7.7.精细爆破精细爆破 7.2 精细爆破的技术体系7.2.1 7.2.1 目标目标岩石爆破理论相相关关知知识识 定量化爆破设计 设计理论和方法设计理论和方法 爆破效果预测爆破效果预测 爆破负面效应的预测预报爆破负面效应的预测预报 精心施工 精确测量放样精确测量放样 反馈设计与施工优化反馈设计与施工优化 精心施

9、工精心施工7.7.精细爆破精细爆破 7.2 精细爆破的技术体系7.2.2 7.2.2 关键技术关键技术岩石爆破理论相相关关知知识识 精细化的管理（实时监控和科学管理）（实时监控和科学管理） 实时监控实时监控： 爆破块度和堆积范围的快速测量爆破块度和堆积范围的快速测量 爆破影响深度的及时检测爆破影响深度的及时检测 爆破有害效应的跟踪监测与信息反馈爆破有害效应的跟踪监测与信息反馈 爆破器材性能参数的检测爆破器材性能参数的检测 爆破监控信息的及时反馈等爆破监控信息的及时反馈等 科学管理科学管理 爆破工程分级管理爆破工程分级管理 设计施工方案审查与监理制度设计施工方案审查与监理制度 爆破作业与爆破安全

10、的管理与奖惩制度等爆破作业与爆破安全的管理与奖惩制度等7.7.精细爆破精细爆破 7.2 精细爆破的技术体系7.2.2 7.2.2 关键技术关键技术岩石爆破理论相相关关知知识识 新技术新技术 新工艺新工艺 新材料新材料 新设备新设备7.7.精细爆破精细爆破 7.2 精细爆破的技术体系7.2.3 7.2.3 技术支撑条件技术支撑条件岩石爆破理论相相关关知知识识7.7.精细爆破精细爆破 7.2 精细爆破的技术体系7.2.4 7.2.4 综合评估和监理体系综合评估和监理体系岩石爆破理论序号序号评评 估估 指指 标标权权 重重1爆破安全评估的基础0.12定量化的爆破设计0.23精细的爆破施工0.24精细

11、的爆破管理0.15能源和资源的节约0.16爆破有害效应的预防和减弱0.27减少对自然环境的影响，与周围自然环境相融合0.1相相关关知知识识 通过通过定量化定量化的的爆破设计爆破设计、精心精心的的爆破施工爆破施工和和精细化精细化的的爆破管理爆破管理，进行炸药能量释放与介质破碎、抛掷过程，进行炸药能量释放与介质破碎、抛掷过程的控制，既达到预期的爆破效果，又实现爆破有害效的控制，既达到预期的爆破效果，又实现爆破有害效应的控制，最终实现安全可靠、技术先进、绿色环保应的控制，最终实现安全可靠、技术先进、绿色环保及经济合理的及经济合理的爆破作业爆破作业。 精细爆破的精细爆破的技术体系包括：目标、关键技术、

12、支撑条包括：目标、关键技术、支撑条件、综合评估体系和监理体系。件、综合评估体系和监理体系。 精心设计精心设计是安全的基础，将安全隐患消除于萌芽中；是安全的基础，将安全隐患消除于萌芽中；严格施工严格施工是关键，是实现设计要求的保证；是关键，是实现设计要求的保证；精细化管精细化管理理是一种管理理念和管理方法，是通过管理的是一种管理理念和管理方法，是通过管理的制度化制度化、标准化标准化和和信息化信息化等手段，使组织各单元的管理精确、等手段，使组织各单元的管理精确、高效、协同和持续运行，精细化管理强调的是执行力。高效、协同和持续运行，精细化管理强调的是执行力。故故“精心设计、严格施工、精细化管理精心设

13、计、严格施工、精细化管理”是保障安全是保障安全的，密不的，密不可分、缺一不可的三要素。可分、缺一不可的三要素。精细爆破的定义与内涵相相关关知知识识 精细爆破是通过精细爆破是通过定量化的爆破设计和和精心的爆破施工，使，使炸药爆炸能量释放炸药爆炸能量释放与与介质破碎介质破碎、抛掷抛掷等过程得到等过程得到精密控制，既要达到预期的爆破效果，又要既要达到预期的爆破效果，又要使爆破有害效应得到准确使爆破有害效应得到准确控制控制。 基于运动学和结构力学分析对高层框架结构楼房单向或多基于运动学和结构力学分析对高层框架结构楼房单向或多向折叠爆破、钢筋混凝土高烟囱定向或双向折叠爆破倒塌向折叠爆破、钢筋混凝土高烟囱

14、定向或双向折叠爆破倒塌的控制，包括爆破缺口高度和范围的确定、缺口起爆时差的控制，包括爆破缺口高度和范围的确定、缺口起爆时差等关键参数的选择和精确控制的设计理念；拱肩槽开挖工等关键参数的选择和精确控制的设计理念；拱肩槽开挖工程中钻孔机具的改进和精确施工工艺，爆破器材的选型及程中钻孔机具的改进和精确施工工艺，爆破器材的选型及爆破效果的评价方法的科学性都无疑是对精细爆破概念的爆破效果的评价方法的科学性都无疑是对精细爆破概念的最好诠释。最好诠释。 随着爆破理论研究深化和相关技术的发展，特别是计算机随着爆破理论研究深化和相关技术的发展，特别是计算机技术的广泛应用，爆破器材的不断更新，检测技术的进步技术的

15、广泛应用，爆破器材的不断更新，检测技术的进步以及钻爆机具的改进，将为精细爆破的实现提供了强有力以及钻爆机具的改进，将为精细爆破的实现提供了强有力的技术支撑；高质量的工程要求和环境保护的需要将促使的技术支撑；高质量的工程要求和环境保护的需要将促使更多更好的精细爆破施工实例的出现。更多更好的精细爆破施工实例的出现。精细爆破的有关叙述相相关关知知识识 加强精细爆破研究的建议加强精细爆破研究的建议 我国已将建设我国已将建设“资源节约型资源节约型”和和“环境友好型环境友好型”社会作为社会作为21世世纪的重要战略。爆破作为具有潜在破坏性的建设手段与技术，纪的重要战略。爆破作为具有潜在破坏性的建设手段与技术

16、，精细爆破符合上述时代需求。精细爆破的概念需要在爆破行业精细爆破符合上述时代需求。精细爆破的概念需要在爆破行业的方方面面得到体现和实践。建议推动精细爆破在下述领域或的方方面面得到体现和实践。建议推动精细爆破在下述领域或方向研究和应用。方向研究和应用。 在在露天爆破露天爆破领域，针对大型露天矿山开采和覆盖层剥离爆领域，针对大型露天矿山开采和覆盖层剥离爆破，应用现代信息技术的最新成果，研究并建立基于破，应用现代信息技术的最新成果，研究并建立基于GPS(全球全球定位系统定位系统)、GIS(以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台

17、的全球空间分析即时技术使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术)和和RS(遥感遥感)的爆破反馈设计理论与方法，完善机械化和信息化的爆破反馈设计理论与方法，完善机械化和信息化钻爆施工技术，努力实现高台阶深孔梯段爆破的精细化；在铁钻爆施工技术，努力实现高台阶深孔梯段爆破的精细化；在铁道、交通、水利和市政建设中，重点研究复杂地质、地形和施道、交通、水利和市政建设中，重点研究复杂地质、地形和施工环境条件下的石方精细爆破技术，解决石方开挖，边坡成型，工环境条件下的石方精细爆破技术，解决石方开挖，边坡成型，预留岩体、邻近建（构）筑和设施设备保护等综合技术问题。预留岩体、邻近建（构）筑和设施设

18、备保护等综合技术问题。精细爆破的有关叙述相相关关知知识识 加强精细爆破研究的建议加强精细爆破研究的建议 在在地下爆破地下爆破领域，针对位于城市建筑物下部的地铁开挖领域，针对位于城市建筑物下部的地铁开挖爆破、邻近已有铁道交通线路的隧洞爆破，重点完善基于爆破、邻近已有铁道交通线路的隧洞爆破，重点完善基于降低和控制爆破振动的微地震精细爆破技术；对于高地应降低和控制爆破振动的微地震精细爆破技术；对于高地应力和复杂地质条件下的大型地下洞室群、超长隧洞开挖和力和复杂地质条件下的大型地下洞室群、超长隧洞开挖和深部采矿，重点研究合理的爆破开挖程序、爆破参数及爆深部采矿，重点研究合理的爆破开挖程序、爆破参数及爆

19、破对围岩的损伤控制措施；针对海底隧道爆破施工，应重破对围岩的损伤控制措施；针对海底隧道爆破施工，应重点解决覆岩保护及渗流控制相关的安全技术。点解决覆岩保护及渗流控制相关的安全技术。 在建（构）筑物在建（构）筑物拆除爆破拆除爆破方面，针对高层（耸）建（构）方面，针对高层（耸）建（构）筑物的结构特征、拆除条件和环境保护要求，开发基于结筑物的结构特征、拆除条件和环境保护要求，开发基于结构力学和运动学仿真的建（构）筑物拆除计算软件，研究构力学和运动学仿真的建（构）筑物拆除计算软件，研究建筑物多向折叠和原地坍塌等高难拆除爆破技术，实现建建筑物多向折叠和原地坍塌等高难拆除爆破技术，实现建筑物拆除爆破效果和

20、负面效应的精细控制。筑物拆除爆破效果和负面效应的精细控制。精细爆破的有关叙述相相关关知知识识 加强精细爆破研究的建议加强精细爆破研究的建议 在在特种爆破特种爆破技术领域，开发钢结构聚能切割、油气井套技术领域，开发钢结构聚能切割、油气井套管爆炸修复、油气井增油断裂控制爆破等精细控制爆破相管爆炸修复、油气井增油断裂控制爆破等精细控制爆破相关的专用炸药及爆炸能量控制装置。关的专用炸药及爆炸能量控制装置。 在在爆破器材爆破器材方面，加强性能可调控炸药和起爆、传爆器方面，加强性能可调控炸药和起爆、传爆器材的研制，开发数码电子雷管起爆系统和低能导爆索非电材的研制，开发数码电子雷管起爆系统和低能导爆索非电起

21、爆系统；研制新型的爆破震动、冲击波和噪声测试仪器，起爆系统；研制新型的爆破震动、冲击波和噪声测试仪器，实现爆破负面效应监测的便携化、自动化和信息化。实现爆破负面效应监测的便携化、自动化和信息化。 在在基础研究基础研究领域，重点研究工业炸药爆轰能量释放控制领域，重点研究工业炸药爆轰能量释放控制技术，提高和控制爆破能量的利用率；努力开发快速便捷技术，提高和控制爆破能量的利用率；努力开发快速便捷的爆破测试新技术，实现岩石爆破特性及本构模型研究方的爆破测试新技术，实现岩石爆破特性及本构模型研究方面的突破；加强信息化爆破设计和施工的基础理论与应用面的突破；加强信息化爆破设计和施工的基础理论与应用关键技术

22、研究，实现工程设计的智能化、可视化以及爆破关键技术研究，实现工程设计的智能化、可视化以及爆破施工的机械化、信息化。施工的机械化、信息化。精细爆破的有关叙述相相关关知知识识案例5：精细爆破可从下列三方面作简要叙述：可从下列三方面作简要叙述： (1) (1)精细爆破的关键技术，包括精细爆破设计、精细爆破的关键技术，包括精细爆破设计、施工和管理；施工和管理； (2) (2)精细爆破对有害效应的控制；精细爆破对有害效应的控制； (3) (3)精细爆破面临的问题和展望。精细爆破面临的问题和展望。 参参考考答答案案案例5：精细爆破 精细爆破精细爆破的关键技术的关键技术就是通过定量化的爆破设计、精心就是通过

23、定量化的爆破设计、精心的爆破施工和精细化的爆破管理，最终实现安全可靠、技的爆破施工和精细化的爆破管理，最终实现安全可靠、技术先进、绿色环保及经济合理的爆破作业。术先进、绿色环保及经济合理的爆破作业。 精心设计精心设计是安全的基础，是安全的基础，它可它可将安全隐患消除于萌芽中将安全隐患消除于萌芽中。在定量化爆破设计方面，通过对在定量化爆破设计方面，通过对炸药炸药、介质和爆破过程的、介质和爆破过程的研究，在设计中达到精密控制炸药爆炸时的研究，在设计中达到精密控制炸药爆炸时的能量释放能量释放和和介介质质在爆破中的在爆破中的破碎破碎过程过程，以及对爆破有害效应的预测预报，以及对爆破有害效应的预测预报，

24、从而在从而在达到预期的爆破效果达到预期的爆破效果的同时的同时，又能又能使爆破有害效应使爆破有害效应得到准确控制。得到准确控制。在设计中除了精确选择如单耗等爆破参数在设计中除了精确选择如单耗等爆破参数外，还应合理选择起爆网路、延时间隔等数值和振动效应外，还应合理选择起爆网路、延时间隔等数值和振动效应计算的相关系数计算的相关系数（K、）值。值。参参考考答答案案在实际爆破工程设计与施工中，如何体现精细爆破这一理念在实际爆破工程设计与施工中，如何体现精细爆破这一理念? ?案例5：精细爆破 严格施工是安全的关键，是实现定量化设计的保证。在严格施工是安全的关键，是实现定量化设计的保证。在精心的爆破施工方面

25、，通过精确测量放样，施工信息对设精心的爆破施工方面，通过精确测量放样，施工信息对设计的及时反馈，以及对施工方案、程序的优化，做到精心计的及时反馈，以及对施工方案、程序的优化，做到精心施工，从而确保定量化的设计理念得到准确实施。施工，从而确保定量化的设计理念得到准确实施。 精细化的管理精细化的管理强调的是执行力强调的是执行力，它包括实时监控和科学，它包括实时监控和科学管理。实时监控包括对爆破器材的检测、爆破有害效应的管理。实时监控包括对爆破器材的检测、爆破有害效应的跟踪监测与信息反馈、爆破效果的快速测量以及爆破相关跟踪监测与信息反馈、爆破效果的快速测量以及爆破相关信息的监控和及时反馈；科学管理包

26、括设计施工方案审查信息的监控和及时反馈；科学管理包括设计施工方案审查与监理制度、爆破作业与爆破安全的管理与奖惩制度等。与监理制度、爆破作业与爆破安全的管理与奖惩制度等。通过管理的制度化、标准化和信息化等手段，通过管理的制度化、标准化和信息化等手段，可以可以使使爆破爆破各程序各程序的管理精确、高效、协同和持续运行。的管理精确、高效、协同和持续运行。参参考考答答案案案例5：精细爆破 在露天爆破领域，针对大型露天矿山开采和覆盖层剥离在露天爆破领域，针对大型露天矿山开采和覆盖层剥离爆破，应用现代信息技术的最新成果，研究并建立基于爆破，应用现代信息技术的最新成果，研究并建立基于GPS、GIS和和RS的的

27、爆破反馈设计理论与方法，完善机械化爆破反馈设计理论与方法，完善机械化和信息化钻爆施工技术，努力实现深孔和信息化钻爆施工技术，努力实现深孔台阶台阶爆破的精细化；爆破的精细化；在铁道、交通、水利和市政建设中，重点研究复杂地质、在铁道、交通、水利和市政建设中，重点研究复杂地质、地形和施工环境条件下的石方精细爆破技术，解决石方开地形和施工环境条件下的石方精细爆破技术，解决石方开挖，边坡成型，预留岩体、挖，边坡成型，预留岩体、特别是特别是邻近建（构）筑和设施邻近建（构）筑和设施设备保护等综合技术问题设备保护等综合技术问题，重点是边坡控制爆破技术和在，重点是边坡控制爆破技术和在复杂环境下爆破有害效应的预测

28、、预报和防护技术。复杂环境下爆破有害效应的预测、预报和防护技术。参参考考答答案案案例5：精细爆破 随着爆破理论研究深化和相关技术的发展，特别是计算随着爆破理论研究深化和相关技术的发展，特别是计算机技术的广泛应用，爆破器材的不断更新，检测技术的进机技术的广泛应用，爆破器材的不断更新，检测技术的进步以及钻爆机具的改进，为步以及钻爆机具的改进，为露天台阶深孔露天台阶深孔精细爆破的实现精细爆破的实现提供了强有力的技术支撑；提供了强有力的技术支撑；在工程实践中，我们要以安全在工程实践中，我们要以安全可靠、技术先进、绿色环保和经济合理的标准作为前提，可靠、技术先进、绿色环保和经济合理的标准作为前提，在设计

29、和施工过程中坚持在设计和施工过程中坚持高质量的工程要求高质量的工程要求；控制工程爆；控制工程爆破对自然环境的影响，做到工程爆破破对自然环境的影响，做到工程爆破和环境和环境和谐相处；坚和谐相处；坚持精细化管理的理念；在资源节约型和环境友好型社会的持精细化管理的理念；在资源节约型和环境友好型社会的建设中，尽工程爆破的一份贡献。建设中，尽工程爆破的一份贡献。参参考考答答案案案例1：提高我国岩巷掘进速度的技术措施有哪些? 岩巷掘进在煤矿建设和生产中，占有重要的地位，岩巷掘进在煤矿建设和生产中，占有重要的地位，在新井建设中，巷道掘进工程量一般约占总工程在新井建设中，巷道掘进工程量一般约占总工程量的量的4

30、050，施工工期占，施工工期占3550；在生；在生产矿井中占总工程量的产矿井中占总工程量的25左右。国有重点煤矿左右。国有重点煤矿每年岩巷掘进进尺约为每年岩巷掘进进尺约为12501550km。但岩巷掘。但岩巷掘进平均月进度较低，装载机械化程度也仅达进平均月进度较低，装载机械化程度也仅达84，平均工效为平均工效为0.125m/工。大多数局工。大多数局(矿矿)掘进速度低掘进速度低于煤炭工业矿井设计规范规定的指标。于煤炭工业矿井设计规范规定的指标。 试问：以你所从事过的工程为例，说明提高试问：以你所从事过的工程为例，说明提高我国岩巷掘进速度的技术措施有哪些我国岩巷掘进速度的技术措施有哪些? ?案例1

31、：岩巷爆破答案提示答案提示： 采用中深孔光面爆破技术是提高岩巷掘进速度，最为有效采用中深孔光面爆破技术是提高岩巷掘进速度，最为有效的手段。除考虑此因素外，还要从影响岩巷掘进中深孔爆的手段。除考虑此因素外，还要从影响岩巷掘进中深孔爆破速度和质量的技术因素、大型钻眼台车和重型凿岩机具破速度和质量的技术因素、大型钻眼台车和重型凿岩机具的应用以及施工组织管理三方面进行分析。的应用以及施工组织管理三方面进行分析。 平巷掘进爆破技术的研究和发展，主要是在全断面微差爆平巷掘进爆破技术的研究和发展，主要是在全断面微差爆破技术、掏槽爆破技术、周边控制爆破技术和复杂岩层和破技术、掏槽爆破技术、周边控制爆破技术和复

32、杂岩层和地应力条件下的安全、高效爆破技术等方面。地应力条件下的安全、高效爆破技术等方面。中深孔光面中深孔光面爆破技术爆破技术和和周边定向断裂控制爆破技术周边定向断裂控制爆破技术是目前矿山平巷掘是目前矿山平巷掘进应用的最先进的爆破技术。进应用的最先进的爆破技术。相相关关知知识识案例1：岩巷爆破 掏槽爆破是平巷掘进爆破的关键技术，直接关系到一茬炮的成败，必须认真进行科学、合理的技术设计。 要取得平巷掘进爆破的高效率和高质量，除要合理设计钻眼爆破参数外，还应合理布置炮眼和设计安全可靠的起爆网路。 目前煤矿岩巷开挖中光面爆破深度一般为目前煤矿岩巷开挖中光面爆破深度一般为12.5m，所谓深孔实际孔深为，

33、所谓深孔实际孔深为2.53.0m而已。而已。相相关关知知识识案例1：岩巷爆破开滦某矿深孔光爆炮眼布置开滦某矿深孔光爆炮眼布置相相关关知知识识案例1：岩巷爆破 近年来在国内外研究应用的定向断裂爆破技术主要有切近年来在国内外研究应用的定向断裂爆破技术主要有切槽孔爆破技术、聚能药卷爆破技术和切缝药管爆破技术。槽孔爆破技术、聚能药卷爆破技术和切缝药管爆破技术。切槽钻头剖面图切槽钻头剖面图1、切槽孔定向断裂爆破技术、切槽孔定向断裂爆破技术用特制的钻头在炮孔壁上预制对称的用特制的钻头在炮孔壁上预制对称的V 形沟槽或形沟槽或直接钻出带直接钻出带V 形沟槽的炮孔，以改变爆破作用在形沟槽的炮孔，以改变爆破作用在

34、孔壁上的压力分布状态。作用结果是在沟槽尖端孔壁上的压力分布状态。作用结果是在沟槽尖端形成应力集中，使爆破裂缝首先在该处发生和扩形成应力集中，使爆破裂缝首先在该处发生和扩展。展。2、聚能药卷定向断裂爆破技术、聚能药卷定向断裂爆破技术改变药卷的自身结构，沿轴向压制聚能槽，以改改变药卷的自身结构，沿轴向压制聚能槽，以改变爆炸压力的分布特征；为提高聚能作用效果，变爆炸压力的分布特征；为提高聚能作用效果，理论上应在聚能槽内放置金属罩。理论上应在聚能槽内放置金属罩。3、切缝管定向断裂爆破技术、切缝管定向断裂爆破技术将普通炸药卷直接装入事先切缝的特制塑料管或钢管中，对周边孔实将普通炸药卷直接装入事先切缝的特

35、制塑料管或钢管中，对周边孔实行不耦合装药，将切缝药管装入炮孔，切缝直接对准周边孔的轮廓线，行不耦合装药，将切缝药管装入炮孔，切缝直接对准周边孔的轮廓线，进行爆破。药卷爆炸时，切缝处提供的瞬态卸压空间，引起爆炸压力进行爆破。药卷爆炸时，切缝处提供的瞬态卸压空间，引起爆炸压力在切缝处形成高能流，集中作用于切缝所对应的孔壁上，使该处优先在切缝处形成高能流，集中作用于切缝所对应的孔壁上，使该处优先产生裂隙并定向扩展。产生裂隙并定向扩展。相相关关知知识识案例1：岩巷爆破提高我国岩巷掘进速度的技术措施有：1. 平巷掘进爆破技术的研究和发展，主要是在全断面平巷掘进爆破技术的研究和发展，主要是在全断面微差爆破

36、技术、掏槽爆破技术、周边控制爆破技术和微差爆破技术、掏槽爆破技术、周边控制爆破技术和复杂岩层和地应力条件下的安全、高效爆破技术等方复杂岩层和地应力条件下的安全、高效爆破技术等方面。面。2. 掏槽爆破是平巷掘进爆破的关键技术，直接关系到掏槽爆破是平巷掘进爆破的关键技术，直接关系到一茬炮的成败，必须认真进行科学、合理的技术设计。一茬炮的成败，必须认真进行科学、合理的技术设计。要取得平巷掘进爆破的高效率和高质量，除要合理设要取得平巷掘进爆破的高效率和高质量，除要合理设计钻眼爆破参数外，还应合理布置炮眼和设计安全可计钻眼爆破参数外，还应合理布置炮眼和设计安全可靠的起爆网路。靠的起爆网路。参参考考答答案

37、案案例1：岩巷爆破提高我国岩巷掘进速度的技术措施有：3. 改进岩巷掘进机械，提高岩巷掘进的机械化水平；采用改进岩巷掘进机械，提高岩巷掘进的机械化水平；采用大型钻孔台车和重型凿岩机具，可以提高钻孔精度，实现大型钻孔台车和重型凿岩机具，可以提高钻孔精度，实现中深孔光面爆破技术，大大提高岩巷掘进速度。目前煤矿中深孔光面爆破技术，大大提高岩巷掘进速度。目前煤矿岩巷开挖中光面爆破深度一般为岩巷开挖中光面爆破深度一般为12.5m，中深孔光面爆，中深孔光面爆破技术可将孔深增加到破技术可将孔深增加到2.53.0m，提高掘进速度达，提高掘进速度达20。4. 在施工组织方面，实现掘进工序的精细化管理，优化在施工组

38、织方面，实现掘进工序的精细化管理，优化施工程序，对岩巷的地质等影响进度的条件进行实时监控、施工程序，对岩巷的地质等影响进度的条件进行实时监控、及时反馈和科学管理，及时反馈和科学管理，通过管理的通过管理的制度化制度化、标准化标准化和和信息信息化化等手段，使组织各单元的管理精确、高效、协同和持续等手段，使组织各单元的管理精确、高效、协同和持续运行运行。参参考考答答案案案例2：平巷掘进爆破参数的确定 某某工工程需要在程需要在f=14，均质花岗岩中掘进一条巷道，均质花岗岩中掘进一条巷道，巷道掘进断面宽巷道掘进断面宽3900mm，墙高为，墙高为1700mm，拱高，拱高为掘进宽度的一半，即为掘进宽度的一半

39、，即1950mm，平巷掘进断面积，平巷掘进断面积为为12.6m2。 凿岩机钻孔直径为凿岩机钻孔直径为40mm，孔深，孔深2.1m。炮孔布置。炮孔布置如图如图4-3所示。分为掏槽孔、辅助孔、周边孔所示。分为掏槽孔、辅助孔、周边孔(顶孔、顶孔、帮孔、底孔帮孔、底孔)，炮孔总孔数，炮孔总孔数41个。使用个。使用2号岩石炸药，号岩石炸药，炸药单耗炸药单耗1.2kg/m3。试问：确定合理的炮孔深度的根据是什么试问：确定合理的炮孔深度的根据是什么?用计算用计算法验证孔深法验证孔深(2.1m)和炮孔数目和炮孔数目(41个个)的合理性，的合理性，条条件不足时自己补充件不足时自己补充。案例2：平巷掘进爆破参数的

40、确定答案提示：合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环答案提示：合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环方式、掘支方式、掘支(护护)作业方式、岩石条件和炸药性能等作业方式、岩石条件和炸药性能等而定。目前，确定合理孔深的方法有三：而定。目前，确定合理孔深的方法有三： (1)经验法；经验法； (2)按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件分摊，算出平均日进尺，再确定循环深度；分摊，算出平均日进尺，再确定循环深度； (3)根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，计算出日进尺，按作业班次和掘支计算出日进尺，按作业班次和掘支(护护)方式确定循方式确

41、定循环深度。环深度。 合理的炮孔数目可根据岩石坚固性系数合理的炮孔数目可根据岩石坚固性系数f和巷道和巷道断面尺寸断面尺寸S近似地求出。近似地求出。 巷道掘进爆破的爆破参数参考（高巷道掘进爆破的爆破参数参考（高5050）。）。相相关关知知识识案例2：平巷掘进爆破参数的确定 孔深的大小，不仅影响着孔深的大小，不仅影响着掘进工序的工作量掘进工序的工作量和和完成各工完成各工序的时间序的时间，而且影响，而且影响爆破效果爆破效果和和掘进速度掘进速度。它是决定每班。它是决定每班掘进循环次数的主要因素。为了实现快速掘进，在提高机掘进循环次数的主要因素。为了实现快速掘进，在提高机械化程度、改善循环技术和改进工作

42、组织的前提下，应力械化程度、改善循环技术和改进工作组织的前提下，应力求加大孔深并增多循环次数。在目前我国多采用手持式和求加大孔深并增多循环次数。在目前我国多采用手持式和气腿式凿岩机钻孔的条件下，采用普通型孔径（气腿式凿岩机钻孔的条件下，采用普通型孔径（4042 mm）时，其孔深可按时，其孔深可按下下表选取，若采用小直径（表选取，若采用小直径（3435 mm）时，）时，以浅孔为宜。试验表明：孔深在以浅孔为宜。试验表明：孔深在1.5 m时，炮孔利用率达时，炮孔利用率达90%以上；孔深在以上；孔深在1.8 m以上时，炮孔利用率仅以上时，炮孔利用率仅80%左右。左右。岩石坚固性系数岩石坚固性系数 /f

43、掘进断面掘进断面12 m212 m21.6346720231.521.21.82.53.52.22.51.52.2相相关关知知识识案例2：平巷掘进爆破参数的确定 炮眼深度直接决定每个循环的进尺量，也就是决定着掘炮眼深度直接决定每个循环的进尺量，也就是决定着掘进中钻眼和装岩等主要工序的工作量和完成各工序所需要进中钻眼和装岩等主要工序的工作量和完成各工序所需要的时间，是确定掘进循环劳动量和工作组织的主要钻爆参的时间，是确定掘进循环劳动量和工作组织的主要钻爆参数，需要综合考虑施工设备、掘进任务和劳动组织等多方数，需要综合考虑施工设备、掘进任务和劳动组织等多方面因素进行优化设计。面因素进行优化设计。1

44、、根据巷道掘进任务要求计算炮眼深度根据巷道掘进任务要求计算炮眼深度： L= Lo/(TNmNsNx) 式中式中 L炮眼深度，炮眼深度，m； Lo 巷道掘进全长，巷道掘进全长，m； T规定完成巷道掘进任务的月数；规定完成巷道掘进任务的月数； Nm每月工作日，考虑备用系数一般取每月工作日，考虑备用系数一般取25 天；天； Ns每天工作班数；每天工作班数； Nx每班循环数；每班循环数； 炮眼利用率。炮眼利用率。相相关关知知识识案例2：平巷掘进爆破参数的确定 2、按掘进循环组织确定炮眼深度按掘进循环组织确定炮眼深度：根据完成一个掘进循环的：根据完成一个掘进循环的时间和劳动组织，考虑钻眼设备和装岩设备能

45、力等因素，估算时间和劳动组织，考虑钻眼设备和装岩设备能力等因素，估算炮眼深度如下：炮眼深度如下： L= To/(KpN/(KdVd)+ S/(mPm)式中式中 To每循环用于钻眼和装岩的小时数；每循环用于钻眼和装岩的小时数； Kp钻眼与装岩的非平行作业时间系数，一般小于钻眼与装岩的非平行作业时间系数，一般小于1； N每循环钻眼总数；每循环钻眼总数； Kd同时工作的凿岩机台数；同时工作的凿岩机台数； Vd每台凿岩机的钻眼速度，每台凿岩机的钻眼速度，m/h； S巷道掘进断面，巷道掘进断面，m2； m装岩机的时间利用率；装岩机的时间利用率； Pm装岩机生产率，装岩机生产率，m3/h。 相相关关知知识

46、识案例2：平巷掘进爆破参数的确定 3、最优炮眼深度最优炮眼深度：影响炮眼深度的因素很多，在各种：影响炮眼深度的因素很多，在各种因素综合考虑的前提下，使掘进每米巷道所需因素综合考虑的前提下，使掘进每米巷道所需劳动量为劳动量为最小最小的的炮眼深度炮眼深度可认为是可认为是最优炮眼深度最优炮眼深度。与炮眼深度直。与炮眼深度直接有关的劳动量包括钻眼、爆破和装岩。通过试验找出接有关的劳动量包括钻眼、爆破和装岩。通过试验找出各工序劳动量与炮眼深度的相关关系，即可求得使劳动各工序劳动量与炮眼深度的相关关系，即可求得使劳动量最小的最优炮眼深度。量最小的最优炮眼深度。 实际中必须根据具体施工条件来确定炮眼深度。通

47、常实际中必须根据具体施工条件来确定炮眼深度。通常凿岩设备条件下可选取的炮眼深度见前表。凿岩设备条件下可选取的炮眼深度见前表。随着随着爆破器材的改进和和凿岩机械化水平的提高，在巷道围岩条件较，在巷道围岩条件较好的情况下，可以加大炮眼深度，尽量采取中深孔爆破好的情况下，可以加大炮眼深度，尽量采取中深孔爆破。相相关关知知识识案例2：平巷掘进爆破参数的确定 1. 1.合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环方式、掘支合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环方式、掘支(护护)作业方式、岩石条件和炸药性能等而定。目前，确作业方式、岩石条件和炸药性能等而定。目前，确定合理孔深的方法有三：定合理孔深的方法有三： (1)经验法

48、；经验法； (2)按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件分摊，按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件分摊，算出平均日进尺，再确定循环深度；算出平均日进尺，再确定循环深度； (3)根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，计算出根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，计算出日进尺，按作业班次和掘支日进尺，按作业班次和掘支(护护)方式确定循环深度。方式确定循环深度。 合理的炮孔数目可根据岩石坚固性系数合理的炮孔数目可根据岩石坚固性系数 f 和巷道断面和巷道断面尺寸尺寸S近似地求出。近似地求出。 根据经验法，该平巷根据经验法，该平巷f=14，S=12.6m2，d=40mm，合，合理炮孔深度为理炮孔深度为1

49、.52.2m，选择孔深，选择孔深2.1m符合要求。符合要求。参参考考答答案案案例2：平巷掘进爆破参数的确定 根据巷道掘进任务要求计算炮眼深度：根据巷道掘进任务要求计算炮眼深度： L= Lo/(TNmNsNx) 式中式中 L炮眼深度，炮眼深度，m； Lo 巷道掘进全长，巷道掘进全长，m； T规定完成巷道掘进任务的月数；规定完成巷道掘进任务的月数； Nm每月工作日，考虑备用系数一般取每月工作日，考虑备用系数一般取25 天；天； Ns每天工作班数；每天工作班数； Nx每班循环数；每班循环数； 炮眼利用率。炮眼利用率。按按T=6， Nm=25，Ns=3， Nx=1， =0.8， Lo=760m代入，得

50、代入，得L=2.11m。所以平巷取孔深。所以平巷取孔深2.1m是合理的。是合理的。参参考考答答案案案例2：平巷掘进爆破参数的确定 2. 2.平巷掘进炮孔数由下式计算：平巷掘进炮孔数由下式计算： N =3.3 式中式中 N炮孔数目，个；炮孔数目，个； f 岩石坚固性系数；岩石坚固性系数； S巷道掘进断面，巷道掘进断面，m2。以以f=14，S=12.6m2代入，得：代入，得： N =43 所以本平巷布置炮孔所以本平巷布置炮孔41个是合理的。个是合理的。参参考考答答案案32fs案例3：安托山 深圳市某开挖山体原始地貌为丘陵地带，地形变化大，深圳市某开挖山体原始地貌为丘陵地带，地形变化大，山体开挖部分

51、已露出风化石和表土，下部为微风化花岗岩，山体开挖部分已露出风化石和表土，下部为微风化花岗岩，节理发育，节理发育，f=14。爆区周围环境极为复杂，北有交通繁忙。爆区周围环境极为复杂，北有交通繁忙的北环大道；南有沥青厂和电厂；东侧为工业园区，距开的北环大道；南有沥青厂和电厂；东侧为工业园区，距开挖边界仅为挖边界仅为15m。从。从1999年至年至2009年完成了爆破方量年完成了爆破方量2400万立方米，钻孔米数万立方米，钻孔米数324万米，使用炸药近万米，使用炸药近9620t。 (1)在露天台阶爆破采用了分区接力和多排毫秒延期起爆在露天台阶爆破采用了分区接力和多排毫秒延期起爆网路，有效地降低爆破振动

52、效应；网路，有效地降低爆破振动效应； (2)在紧靠建在紧靠建(构构)筑物，且高于建筑物，且高于建(构构)筑物山体；采取预筑物山体；采取预留岩墙和立体防护措施有效地防止了爆破飞石和滚石；留岩墙和立体防护措施有效地防止了爆破飞石和滚石； (3)采用多排毫秒延期挤压爆破和孔口加压砂包减少填塞采用多排毫秒延期挤压爆破和孔口加压砂包减少填塞长度降低了大块率。长度降低了大块率。 试问：试问：根据你的工程实践经验，除上述措施外还有哪些根据你的工程实践经验，除上述措施外还有哪些方法和技术措施，可有效方法和技术措施，可有效降低爆破振动效应降低爆破振动效应、防止、防止飞石飞石、滚石滚石和确保和确保爆破块度均匀爆破

53、块度均匀，取得满意的，取得满意的爆破效果爆破效果。安托山爆破年度汇总柱状图安托山爆破年度汇总柱状图（11年，年，2341万方）万方）相相关关知知识识爆破要求和特点爆破要求和特点 安全安全滚石、飞石、振动控制滚石、飞石、振动控制 质量质量坚石用于破碎骨料、风化石用坚石用于破碎骨料、风化石用于填于填海造地，块度均匀、大块率低海造地，块度均匀、大块率低 进度进度爆破队爆破队2030人，每天人，每天1万方，万方，人均劳动生产率很高人均劳动生产率很高 成本成本控制在控制在68元元/m3，不含防护，不含防护 技术难点技术难点岩墙爆破、岩墙爆破、飞石和振动控飞石和振动控制、降低大块率制、降低大块率相相关关知

54、知识识案例3：安托山答案提示答案提示：从控制爆破规模、单响药量、爆破参数、起爆网从控制爆破规模、单响药量、爆破参数、起爆网路、炮孔填塞及必要的安全防护进行分析。路、炮孔填塞及必要的安全防护进行分析。安托山总结：技术篇：技术篇：1. 1. 爆破有害效应爆破振动的对策 a a 爆破振动控制，技术措施先行爆破振动控制，技术措施先行：根据环境特点选择钻：根据环境特点选择钻机孔径；工程初期即进行爆破振动规律测试以预报振动强度；机孔径；工程初期即进行爆破振动规律测试以预报振动强度；严格控制爆破规模和单孔药量；精心布置起爆网路改善药包严格控制爆破规模和单孔药量；精心布置起爆网路改善药包的约束条件。的约束条件

55、。 b b 精心施工，严格管理精心施工，严格管理（精心施工、精细化管理）。（精心施工、精细化管理）。 c c 爆破振动控制贯彻整个工程爆破振动控制贯彻整个工程。相相关关知知识识案例3：安托山2. 深孔台阶爆破破碎质量和飞石控制技术 a a 改善大块率的技术途径改善大块率的技术途径 b 深孔台阶爆破飞石产生原因深孔台阶爆破飞石产生原因及控制方法及控制方法 c 起爆网路对爆破破碎质量和飞石的影响起爆网路对爆破破碎质量和飞石的影响 f 控制深孔爆破飞石的技术措施控制深孔爆破飞石的技术措施3. 侧向无逸出岩墙深孔爆破技术 a a 岩墙深孔控制爆破岩墙深孔控制爆破技术技术 b b 岩墙爆破时的防护岩墙爆

56、破时的防护 相相关关知知识识案例3：安托山该工程的最大难点是工程量大，爆破次数和规模都比较大，该工程的最大难点是工程量大，爆破次数和规模都比较大，要求爆破破碎块度均匀，而爆区环境十分复杂，爆破安全控要求爆破破碎块度均匀，而爆区环境十分复杂，爆破安全控制难度很高。因此，爆破应依据精细爆破的原则进行：制难度很高。因此，爆破应依据精细爆破的原则进行：1. 精心设计：依据爆区环境和爆破要求选取爆破方式，采精心设计：依据爆区环境和爆破要求选取爆破方式，采用深孔台阶爆破，精心选择钻孔直径，确保减振和块度的要用深孔台阶爆破，精心选择钻孔直径，确保减振和块度的要求；合理选择最小抵抗线方向，让被保护建筑物处于飞

57、石安求；合理选择最小抵抗线方向，让被保护建筑物处于飞石安全和振动较小的方位；根据岩性和使用的炸药品种合理选择全和振动较小的方位；根据岩性和使用的炸药品种合理选择填塞长度和单耗，从设计上防止个别飞石的产生；精心布置填塞长度和单耗，从设计上防止个别飞石的产生；精心布置起爆网路，严格控制单段起爆药量和爆破规模，确保每个炮起爆网路，严格控制单段起爆药量和爆破规模，确保每个炮孔都有自由破碎的条件，以减少飞石和振动强度。做好防护孔都有自由破碎的条件，以减少飞石和振动强度。做好防护设计。设计。参参考考答答案案案例3：安托山2. 精心施工：仔细的进行钻孔、装药、填塞和网路敷设作精心施工：仔细的进行钻孔、装药、

58、填塞和网路敷设作业。钻孔要力求精准；装药时注意爆破岩体的薄弱部位，防业。钻孔要力求精准；装药时注意爆破岩体的薄弱部位，防止飞石的产生；填塞要注意质量，尤其是水孔的填塞，要选止飞石的产生；填塞要注意质量，尤其是水孔的填塞，要选好填塞料，确保填塞长度；网路要按设计敷设，严禁错段、好填塞料，确保填塞长度；网路要按设计敷设，严禁错段、串段。按设计要求搭设防护排架和做好覆盖防护。串段。按设计要求搭设防护排架和做好覆盖防护。3. 精细管理：爆破振动控制是本工程的重点，因此进场之精细管理：爆破振动控制是本工程的重点，因此进场之初就应进行爆破振动检测，求得适合本工程的振动衰减规律，初就应进行爆破振动检测，求得

59、适合本工程的振动衰减规律，以期准确预报以后各次爆破的振动强度，更好的对振动进行以期准确预报以后各次爆破的振动强度，更好的对振动进行控制；做到实时监控，对爆破中的一些经验、教训及时反馈控制；做到实时监控，对爆破中的一些经验、教训及时反馈到设计和施工中，到设计和施工中，通过管理的制度化、标准化和信息化等手通过管理的制度化、标准化和信息化等手段，使组织各单元的管理精确、高效、协同和持续运行段，使组织各单元的管理精确、高效、协同和持续运行。参参考考答答案案案例4：铁炉港工地 中国南部某大型采石场日产成品规格石中国南部某大型采石场日产成品规格石3.5万立方米，万立方米，月平均爆破石方量月平均爆破石方量8

60、0万立方米。采区高差万立方米。采区高差180m、面、面积为积为40万平方米。总爆破方量约万平方米。总爆破方量约1000万立方米。爆破万立方米。爆破生产的石料按块度规格生产的石料按块度规格102000kg分选为分选为15个品种，个品种，其岩石级配相当严格，其岩石级配相当严格，l0kg以下块石不得大于以下块石不得大于10。爆破作业区岩石为闪长花岗岩，爆破作业区岩石为闪长花岗岩，f=814，节理、裂，节理、裂隙、风化沟、破碎带十分发育。隙、风化沟、破碎带十分发育。 采场统一为采场统一为15m高台阶，每天爆破高台阶，每天爆破34个台阶，爆个台阶，爆破排数不超破排数不超3排，宽度排，宽度100150m，