爆破工程(3)市公开课一等奖省赛课获奖课件

第三章爆破技术主要内容：爆破基本原理炸药及药量计算爆破基本方法钻孔与起爆特种爆破技术爆破安全控制爆破工程(3)第1页第一节爆破基本原理一、爆破基本概念1、爆炸2、爆破爆破工程(3)第2页爆破漏斗演示爆破工程(3)第3页二、无限均匀介质中爆炸三个作用圈：爆破工程(3)第4页三、有限均匀介质中爆破1、自由面（临空面）爆炸偶极子2、爆破漏斗爆破工程(3)第5页图示：各种爆破漏斗示意图（1）标准抛掷爆破：n=1，r=W。（2）加强抛掷爆破：n>1，r>W。（3）减弱抛掷爆破：0．75<n<1，r<W。（4）松动爆破：0．33≤n≤0．75。（5)隐藏式爆破：临空面不能被破坏，只是药包周围岩石被炸碎，如药壶爆破。爆破工程(3)第6页第二节炸药及药量计算一、炸药主要性能指标1、威力2、安定性3、敏感度4、最正确密度5、氧平衡6、殉爆距7、稳定性爆破工程(3)第7页二、惯用工程炸药种类分起爆药和主炸药1、三硝基甲本（TNT）2、胶质炸药3、铵梯炸药4、浆状炸药5、乳化炸药6、黑火药爆破工程(3)第8页三、药量计算药包按形状不一样有集中药包和延长药包两种。凡最长边不超出最短边4倍药包，都属于集中药包，不然为延长药包。药量计算公式：Q=f(n)kW3

注：1、爆破作用指数函数2、爆力换算系数e3、临空面系数爆破工程(3)第9页第三节爆破基本方法一、孔眼爆破包含浅孔爆破和深孔爆破两种二、洞室爆破爆破工程(3)第10页一、孔眼爆破（炮孔布置标准，布孔技术参数，药量计算，堵塞长度验算）

依据孔径大小和孔眼深度可分为浅孔爆破法和深孔爆破法。

浅孔爆破法：孔径小于等于75mm，孔深小于等于5m。适合用于小规模爆破，适应性较强，有利于控制开挖面形状和规格，使用钻孔机具简单易操作；但生产效率低。深孔爆破法：孔径大于75mm，孔深大于5m。适合用于大规模、高强度爆破，如料场和基坑采挖。上述两种爆破方法能够起到互补作用。爆破工程(3)第11页（一）炮孔布置原则充分利用临空面；创造更多临空面；可能情况下，形成阶梯式开挖。爆破工程(3)第12页（二）布孔技术参数

（WP、H、L、a、b）

计算抵抗线长度WP(m)

浅孔WP=KWd

深孔式中，KW—岩石性质对抵抗线影响系数，通常用15~30，岩性越软弱取值越大；

d—炮孔直径，浅孔以m计，深孔以mm计；

H—阶梯高度，m；

D—岩石硬度影响系数，普通取0.46~0.56；

h—阶梯高度系数，见表2-2。爆破工程(3)第13页阶梯高度2.阶梯高度H(m)

浅孔H=KHWP

式中，KH

为预防爆破顶面逸出系数，通常采取1.2~2.0。深孔爆破阶梯高度，主要依据总挖深、地层岩石情况以及挖掘机对掌子面要求等原因综合考虑。爆破工程(3)第14页炮孔深度3.炮孔深度L(m)

浅孔（竖直钻孔）L=KL

H

深孔(竖直钻孔)L=H+DH

式中，KL—岩性对孔深影响系数；

通常，对于坚硬岩石取KL=1.1~1.15,中等坚硬岩石取KL=1.0,松软硬岩石取KL=0.85~0.95。

DH—超钻深度，m，DH=(0.12~0.3)WP爆破工程(3)第15页炮孔间距4.炮孔间距a(m)

浅孔a=Ka

WP

深孔a=(0.7~1.4)WP

式中，Ka—起爆方式对孔距影响，对火花起爆，取Ka=1.0~1.5；

对电气起爆，取Ka=1.2~2.0。爆破工程(3)第16页炮孔排距5.炮孔排距b(m)

孔眼爆破，不论浅孔、深孔，双排布孔呈等边三角形，多排呈梅花形。

b=asin60o=0.87a爆破工程(3)第17页(三)药量计算

孔眼爆破药量计算（群孔松动爆破）

Q=0.33KV=0.33KHWPa依据孔径及最小堵塞长度，进行复核，是否满足允许最大装药长度要求，不然应调整参数。

爆破工程(3)第18页（四）堵塞长度验算炮孔最小堵塞长度Lmin(m)

浅孔深孔爆破工程(3)第19页二、洞室爆破

（导洞与药室、参数计算、洞室爆破施工关键点）进行大规模采料，则要开凿洞室，在洞室中装药进行爆破，该洞室即为药室，药室用平洞或竖井相连。在药室中装药后，将平洞或竖井堵塞。

爆破工程(3)第20页特点优点一次爆破方量大，缩短工期单位钻孔工作量小，机械简单不受气候影响缺点洞室开挖困难爆后岩石块体大爆破地震强度大爆破工程(3)第21页（一）导洞与药室导洞与药室

在一样条件下，尽可能用平洞；平洞或竖井皆不宜太长；

有显著可利用自由面时，则采取平行自由面平洞进行条形布药。

集中装药药室以立方体为好。爆破工程(3)第22页（二）洞室参数计算1、洞室体积计算：式中：V—药室体积，m3；

C—炸药装填系数；它与药室支护及装药方式相关；有支护，取1.5~1.8,无支护，取1.1~1.25；散装炸药取小值,袋装炸药取大值；

Q—装药量，t；

D—炸药密实度。爆破工程(3)第23页2、药室间距与排距药室间距a(m)a=(1.1~1.2)WP药室排距b(m)b=(1.3~1.4)WP式中，WP—相邻药室平均最小抵抗线长度，m。

WP=(0.6~0.8)H

爆破工程(3)第24页（三）洞室爆破施工关键点1.

装药2.

堵塞3.

起爆系统爆破工程(3)第25页四、改进爆破方法和办法1、合理利用和主动创建临空面2、采取毫秒微差挤压技术3、采取不耦合装药4、分段装药5、确保堵塞长度和堵塞质量爆破工程(3)第26页第四节钻孔和起爆一、钻孔机具1、风钻爆破工程(3)第27页2、回转式钻机3、冲击式钻机4、潜孔钻爆破工程(3)第28页二、起爆器材与起爆方法1、导火索起爆法主要有导火线及火雷管。导火线，用于起爆火雷管或点燃黑火药。用压缩黑火药作线芯，外包纱线并涂有防水剂。正常燃速为1cm／s，使用时应进行燃速试验，以确保安全。火雷管，即普通雷管，在金属或纸质小管中，装有正、副起爆炸药。插入导火线即可点火引爆药包。普通分成l0号，工程上惯用6～8号。爆破工程(3)第29页2、电力起爆法包含电源及导电线、电雷管。电源普通采取220／380V线路，也可使用干电池、蓄电池和放炮器等。导电线为橡胶或聚氯乙烯绝缘导线。在闸刀至药包之间禁止使用裸线作起爆线。电雷管有即发电雷管和延发电雷管二种。延发电雷管通常分为秒延和毫秒延二种电雷管。延发雷管与即发雷管差异在于电气点火装置与正装药之间加了一段缓燃剂，用来延发雷管爆炸时间。国产毫秒延发雷管分七段，每段间隔时间为ls。毫秒延发雷管采取特殊延发剂制成，其延发时间以毫秒计，普通微差时间为25～200ms。国产品有20段毫秒延发电雷管。爆破工程(3)第30页爆破工程(3)第31页3、导爆管起爆法导爆管又称传爆管，是一个新型非电起爆材料。在内径为3mm塑料管内壁涂有薄层炸药，其传爆速度为m／s。4、导爆索起爆法导爆索又称传爆线，其索芯用高级烈性炸药(雷汞或泰安等)卷成，外涂红色或红白间色以与导火线区分，其传爆速度为6000m／s。爆破工程(3)第32页第五节特种爆破技术一、定向爆破1、定向爆破原理2、定向爆破筑坝基本要求药包布置参数设计步骤爆破工程(3)第33页二、预裂爆破

预裂爆破是一个控制边线爆破，惯用于基础开挖、深槽开挖等。除开挖区内按设计正常钻孔装药外，还沿设计开挖线周围钻一排孔并装药。起爆时，周围孔先爆，开挖区后爆。先爆周围钻孔产生一条1-4cm裂缝。后爆开挖区爆破时，其冲击波能量被周围缝所减弱，使周围缝外区域少受或免受冲击。这么可使设计线上边界开凿平整。

爆破工程(3)第34页预裂爆破成缝机理

预裂爆破是一个不耦合装药结构，其特征是药包和孔壁间有环状空隙。该环状空隙削减了冲击波压力峰值，使炮孔周围产生径向裂纹，并使周围炮孔连线上裂纹全部贯通成缝。爆破工程(3)第35页预裂爆破施工技术关键点

1.

预裂炮孔直径通常为50~200mm。浅孔爆破用小直径，深孔用大直径。不耦合系数为2～42.

炮孔孔距与岩石特征、炸药性质相关。孔距通常为孔径7~10倍。小孔径、岩石破碎则取小倍数。

3.

线状分散装药，孔底装药密度较大。

4.

确保周围孔钻孔质量。

5.

预裂孔范围和深度要超出开挖区，并与内排孔保持一定距离。爆破工程(3)第36页预裂爆破质量控制

1.

预裂缝面最小张开率；

2.

预裂缝面残留半孔率；

3.

预裂缝不平整度。爆破工程(3)第37页三、光面爆破

光面爆破

是利用布置在设计开挖轮廓线上光面爆破炮孔，将作为围岩保护层“光爆层”爆除，从而取得一个平整洞室开挖壁面一个控制爆破方式。其它：水下岩塞爆破

微差挤压爆破爆破工程(3)第38页第六节爆破安全控制一、爆破安全防护办法1、严格规章制度，加强安全教育2、提升工艺水平，增加技术含量3、加强保护办法，预防飞石破坏二、安全控制距离

爆破工程中产生危险原因有飞石、爆破地震和爆破空气冲击波、有害气体扩散、殉爆安全距离。

爆破工程(3)第39页三、瞎炮及其处理1、瞎炮及其危害经过引爆而未能爆炸炮孔或药室，称为瞎炮。主要因爆炸器材失效、操作技术错误或起爆电流不足等引发。瞎炮不但浪费财力，影响进度，而且严重威胁安全。2、产生原因材质差、断线或连接不良、设计有误。3、瞎炮处理方法(1)重新连线法(2)浅孔瞎炮，0.5M内，用表面爆破法处理。0.5-2M内用低压水冲洗法。(3)深孔瞎炮处理，可另钻新孔，引爆瞎炮。爆破工程(3)第40页【例】一埋置深度为2m药包，爆破后得到底直径为5m爆破漏斗。求：(1)爆破作用指数，指出属何种类型爆破?假如所爆岩石为流纹岩，爆破药量是多少?

(2)假如漏斗直径不变，要求实现减弱抛掷爆破，其深度怎样调整?爆破工程(3)第41页解：

(1)w＝2m，r＝D/2＝5/2=2.5m所以

n＝r/w＝2.5/2=1.25>1，属加强抛掷爆破。

查表1-3，流纹岩单位耗药量k取1.5kg/m3，故装药量Q＝f(n)kw3=(0．4十0．6×1．253)×1．5×23＝18．86kg(2)当n＝1时，r/w＝2.5/w=1，所以w＝2.5m

当n=0.75时，