1、爆破工程技術人員培訓爆破工程技術人員培訓 爆破工程地質講：席講：席n爆破工程地質研究對象與目的工程工程地質地質研究對象地形地貌巖性地質構造水文地質特殊地質研究目的分析對爆破的影響針對性制定方案力爭最佳爆破效果控制爆破安全2-41地形地貌：n地形是地物和地貌的總稱。n地物地物地面上天然或人工形成的固定物體。地面上天然或人工形成的固定物體。地貌地貌地表面的高低起伏形態。地表面的高低起伏形態。n從宏觀上分，陸地地形包括高原、平原、山地、丘陵和盆地，從微形上分，這些地形又可分為水平地形、傾斜地形、上凸地形、下凹地形。其中，爆破作業點多為丘陵和山地。n丘陵定義：200m200m2525深丘深丘淺丘淺丘徒

2、丘徒丘緩丘緩丘n山地定義：0.0+3500m0.0+1000-3500m160.2-0.350.35-0.50.5-0.80.5-1.11.1-1.5裝藥量計算：裝藥量計算：n平行深孔單孔裝藥量Q的計算：n Q=qaWL=qmw Ln扇形深孔單孔裝藥量Q的計算：n Q=qWSn式中：q-炸藥單耗量 kg/m2n W-最小抵抗線 mn a-炮孔間距 mn L-炮孔深度 mn S-每排炮孔的崩礦面積 m22淺孔臺階爆破n正臺階倒臺階淺孔布孔：n方形布孔：三角形布孔：淺孔爆破參數n1、孔徑：D=3842mm2、孔深：薄礦體：L=1.52.0m 厚礦體：L=3.04.0m3、最小抵抗線：W=（25-3

3、0）D4、炮孔間距：a=m/W5、炸藥單耗：f=3-5f150.2-0.350.25-11.0-1.61.6-2.62.86、裝藥量計算：Q=qBlL kg式中：B-采幅寬 l-一次崩礦總長度爆破工程技術人員培訓水電站地下廠房爆破開挖水電站地下廠房爆破開挖n講：席n水電站形式按主機布置方式可分為：地面式水電站和地下式水電站。n地下式水電站的主要廠房設施及作用：n主廠房：主要作用是安置水輪發電機組等發電動力裝置。n主變室：主要作用是安置變電，配電、輸電設備的工作室。n調壓室：分引水調壓和尾水調壓，形式上有通地表的,也有盲井。主要作用是減小水擊壓力， 地下水電站硐室爆破開挖n地下的水電站是由立體交

4、叉的硐室群組成，各種不同作用的硐室可達幾十條。 主廠房主變室尾水調壓室引水調壓室n根據水利水電地下開挖工程施工技術規范SDJ212一83的隧洞斷面分類:n小斷面小斷面:面積20m2或跨度4.5m;n中斷面中斷面:面積為2050m2或跨度為4.57.5m;n大斷面大斷面:面積為50120m2或跨度為7.512m;n特大斷面特大斷面:面積120m2或跨度12m。n向家壩主廠房幾何尺寸例：255.4m88.2m33.4mn主廠房開挖順序的基本原則：912345678由上向下 先中后邊、拉槽超前、臺階崩巖、靠邊控爆提前預裂n爆破開挖結束后的情況：頂拱層開挖順序：n 中部掏槽宜選復式楔形，掏槽后，崩落孔

5、一層層依次向外起爆。掏槽眼、崩落眼、底眼均采用連續裝藥,采用孔底反向起爆。 143光爆層2511.5m上游33.4m向家壩主廠房例光面爆破參數要求n周邊眼應采用不偶合間隔裝藥。n孔徑：d =38-50mmn孔距：a=（8-12）dn密集系數：m=a/W=0.5-0.8n不偶合系數：k=1.5-2.5n線裝藥密度：q=70-350 g/mn水電廠房第一層開挖開挖舉例：2區區1區1區2區區3區3區區3區區巖錨梁的爆破開挖(規程要求：淺孔爆破) 巖錨吊車梁是地下廠房開挖施工中難度最大、質量要求最高的重要部位，巖臺成型好壞將直接影響到廠房吊車能否安全運行。開挖時宜分四步進行： 1、上邊墻預裂爆破和保護

6、層開挖3、巖臺斜面光面和保護層開挖2、下邊墻預裂爆破和保護層開挖4、開挖下層邊墻預裂爆破下部開挖層上部開挖層淺孔爆破區保護層巖錨梁：n巖錨梁是巖壁吊車梁的簡稱，利用一定深度的注漿長錨桿將鋼筋混凝土梁體牢牢地錨固在巖石上，它承受的荷載通過長錨桿和巖石壁面摩擦力傳到巖體上。巖錨梁是廠房進行機電安裝及檢修時起重設備的承重結構。長錨桿巖錨梁巖臺巖錨梁高直立邊墻段開挖順序n此部分開挖段因已有自由面，故無需再進行掏槽，而采用中間拉槽兩側保護層跟進的開挖方法，保護層與中間拉槽部分采用預裂爆破隔斷，邊墻采用光面爆破。中槽中槽光爆孔預裂孔例題：平面布置斷面布置7m孔內外毫秒延期接力起爆網路同一25ms50ms1

7、10ms75ms135ms以此類推n直立高邊墻開挖結果情況疏化礦開采對爆破的影響n自爆機理：外界因素作用炸藥熱分解速度加快熱積聚達爆發點炸藥自爆。n炸藥在常溫下熱分解速度很慢，但因外界因素作用溫度升高時，反應放出的熱量大于熱傳導所散失的熱量，就能使分解氣體產物發生熱積聚，從而使熱分解自動加速或分解的速度顯著加快，當溫度繼續升高到爆發點時，熱分解就可能轉為燃燒、繼而轉為爆炸。n開采疏化礦時的熱來源：疏化礦氧化、地熱、炸藥與疏化礦發生化學反應等高溫導致炸藥自爆的防范：n防范措施：n1、使用安全炸藥（如疏化礦用安全炸藥）；n2、對藥包進行隔離包裝；n3、采用耐熱爆破器材；n4、加快裝藥時間，加快起爆

8、時間；n5、對爆破作業環境進行降溫處理；n6、加強檢測與監測；n7、炸藥已自燃時，立即撤離人員。爆破工程技術人員培訓n 井巷掘進爆破n 講：席n礦井開拓方式堅井開拓平硐開拓斜井開拓平巷3-58平巷與平硐的區別：不通地表為平巷，直通地表為平硐。巷道爆破特點作業環境的不同有瓦斯和礦塵爆炸的危險圍巖垮塌時的逃生希望小工作場內陰暗、狹窄、潮濕爆破難度的不同工作面上只有一個自由面巖石的夾制阻力大炸藥和雷管的單耗高技術要求的不同鉆孔精度要求高、循環進尺要求大、鉆孔數量要求多、周邊圍巖要求平、爆落巖塊要求小n炮孔種類： 掏槽孔 輔助孔 周邊孔n 爆挖順序： 掏槽 崩落 光爆n基本方法：直眼掏槽斜眼掏槽混合掏

9、槽多圈擴槽一圈擴槽拱頂光爆邊墻光爆掏槽的目的：創造出第二個人工自由面掏槽的目的：創造出第二個人工自由面n炮孔布置：周邊孔掏槽孔輔助孔斜眼掏槽種類n斜眼掏槽 單向掏槽 頂部單向 底部單向 側向單向 扇形單向 錐形掏槽 三角錐正角錐園角錐 楔形掏槽 水平楔形垂直楔形直眼和混合掏槽分類n直眼掏槽n 混合掏槽 龜裂掏槽 桶形掏槽 螺旋掏槽復式楔形掏槽桶錐混合型掏槽斜眼掏槽與形狀：n斜眼掏槽：特點是所有掏槽眼與巷道斷面斜交，孔口距大，孔底距小 n優點：掏槽孔數量少，掏槽面積大，易將槽腔中的爆落巖拋出。n缺點：循環進尺受井巷斷面的限制，爆堆發散。巷道斷面孔底n錐形掏槽：即各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工

10、作面中心軸線傾斜，眼口距40100厘米，眼底集中于一垂直平面上，相互保持1020厘米的距離，但不貫通，炮孔數36個，炮孔傾角5570度，適用于致密均質巖石。在平面布置形狀上通常有三角形、矩形、棱形、多邊形等。n單向掏槽：特點是在巷道斷面上選擇軟夾層，將掏槽眼排列成一行，并朝一個方向傾斜，炮孔傾角5070度。適用于軟弱夾層。 單向掏槽n楔形掏槽：特點是由兩排角度相等且構成V形狀的炮孔對稱布置，爆破后形成楔形槽，孔口距2060厘米，孔底距1020厘米且同落一垂直面上，炮孔傾角5575度，適用中硬以上的均質巖層。 垂直楔形 水平楔形直眼掏槽與形狀n直眼掏槽：特點是所有掏槽孔相互平行，且均垂直于巷道斷

11、面，孔口距與孔底距相等。n優點：炮孔深度不受井巷斷面大小的限制，可加大循環進尺，爆堆比較集中。n缺點：掏槽眼多，鑿巖精度要求高。巷道斷面孔底n縫形掏槽(龜裂掏槽)：特點是掏槽眼布置在一條直線上，一般為37個炮孔，裝藥眼與空眼間隔布置，孔距為815厘米，爆后形成一條槽縫。鉆孔少、簡單，但掏槽的體積較小。n桶形掏槽：特點是裝藥孔與空孔(分大小)間隔布置成各種角柱形。適用于中硬以上巖石層，裝藥孔順序起爆，掏槽積體較大，但布孔較多，孔距多為1040厘米，大空眼成本較高，且須用不同機械鉆鑿。n螺旋掏槽：特點是呈螺旋線布置，各裝藥眼到空眼的距離依次遞增，且由近及遠依次起爆，能充分的利用自由面，屬桶形掏槽的

12、一種擴展形式。各裝藥眼到空眼的距離L和孔徑d存在下列關系。n L1=(11.8)d L2=(23.5)d L3=(34.5)d L4=(45.5)d 空孔的作用：n設置的空孔是為掏槽孔創造出第二個人工自由面，它的作用主要是在掏槽孔中起誘導爆能釋放的方向和為爆后巖體提供一個膨脹空間，設置了空孔能較大程度地改善掏槽爆破效果。爆能作用的兩個過程階段：n猛度作用階段：n爆力作用階段：加壓猛擊12-49n混合掏槽：特點兩是種以上的掏槽方式混合使用，較適用于巖石特別堅硬或較大的巷道斷面。桶錐混合型掏槽復式楔形掏槽輔助孔的作用：n輔助孔的作用主要是在已掏出的槽腔基礎上，進一步崩落槽腔周邊巖石，以致達到擴大槽

13、腔的目的，所以，輔助孔有時也叫崩落孔，或叫擴槽孔。輔助孔可視巷道斷面的大小來決定布置的圈數，無論斷面如何小，掏槽孔與周邊孔之間必須布置一圈輔助孔，只有通過輔助孔的過渡爆破作用，才能有效地獲爆破進尺和爆破質量。巷道斷面較大時，輔助孔可布置兩圈或三圈，外圈輔助孔的炮孔間距和裝藥量均應比內圈輔助孔小，原因是外圈輔助孔爆破時的自由面更大，相應的巖石阻力已變得更小。周邊孔的作用n掏槽孔能決定循環進尺，而周邊孔則能決定巷道周邊的成型質量。周邊孔是沿設計開挖輪廓線布置在巷道周邊輪廓上的炮孔，主要是起光爆作用。 主炮孔區光爆孔Wan光面爆破中的炮孔間距與光爆層厚度：Waa大于w導致欠挖情況a小于w導致超挖情況

14、a與w大致相等情況n進行光面爆破時，應做好以下方面的工作：進行光面爆破時，應做好以下方面的工作：n1、裝藥量的確定應滿足即能完全爆落予留光爆層，又不傷及圍巖的原則；n2、不偶合裝藥系數的選擇應保證爆后殘痕孔邊無明顯的沖擊破壞；n3、選用爆能均布于炮孔軸線的裝藥結構；n4、布設空孔起好爆能導向作用，尤其是一些轉角處，應合理地布設空孔來引導爆能切割巷道輪廓成型n5、炮孔密集系數應滿足m=aW=0.81.0的基本要求，它的重要性在于爆炸能在各個方向的合理分配。m值過大時會出現欠挖現象，m值過小時會出現超挖現象；見圖6-31示意；n6、確保周邊光爆孔同時起爆；n7、選用低爆速炸藥或專用光爆藥卷；n8、

15、準確地將光爆孔的孔位鉆鑿在設計輪廓線上；n9、周邊孔應相互平行，孔底應落在同一垂直面上，鉆孔偏斜誤差不得超過1.5%；n10、周邊各光爆孔的最小抵抗線應大致相等；n11、巷道的中、腰線要準確，確保兩次爆破能銜接成一個平面。光爆效果1爆破效果2爆破參數：n炮孔直徑：巖巷中多采用風動鑿巖機鉆鑿，所鉆鑿的炮孔直徑比標準藥卷3235毫米的直徑稍大57毫米來確定，一般為37毫米至42毫米。n也可采用小直徑藥卷，故選34-35mm的小直徑型孔徑，其優點有：n1、鉆進速度提高；n2、炮孔數目增加后，爆能分布更均勻；n3、大塊少，級配好，便于裝運。44-37、75-50n炮孔深度：炮孔深度應根據每循環進尺和時

16、間要求、炮孔利用率、經濟成本等綜合因素來確定，一般不超過3米為宜。n炮孔數目：N=3.3 3fs2。n裝藥量：Q=qv=qsL q-炸藥單耗 kg/m3 S-掘進斷面 m2L-炮孔深度 m 炮孔利用率q-巖石堅固性系數 kg/m3 S-掘進斷面 m2可參見后表炸藥單耗： 斷面平方米 巖石堅固性系數 1.52-34-68-1012-1415-20 60.781.051.52.152.642.93 80.650.891.281.892.332.59 100.560.781.121.692.092.32 120.520.721.011.511.902.10 150.470.660.921.361.7

17、81.97 200.440.640.901.311.671.85200.400.600.861.261.621.8076表3-1巖巷掘進的炮孔數目參考數據（個） 1.52-33-68-1012-15 15-206 m2 913182531348 m2 10142029364010 m2 11152233414512m2 12172435444915 m2 14192740525720 m2 172535516572fs爆破作業圖表炮孔種類炮孔深度炮孔角度炮孔間距單孔裝藥裝藥結構填塞長度雷管段別聯線 方式響炮順序掏槽孔輔助孔周邊孔獨頭巷道掘進爆破的安全要求n1、掘進工作面與新鮮風流巷道應保持暢通

18、。n2、必須使用外殼防爆、供電時間能自動控制在6毫秒以內防爆型放炮器。n3、放炮前應進行安全檢查、加固支護、清場撤離。 4、應規定出危險范圍，并設置警戒。n5、起爆命令發出后，至少再等5秒，方可起爆。n6、爆破后，應充分通風，用水噴灑爆堆，等待15分鐘后，方準進入爆破作業點進行瓦斯、頂板、支架、盲炮等方面的檢查。18-93n地下爆破時的警戒要求：警戒距離： 采煤工作面：不得30米； 采煤工作面有夾石或夾矸時：不得50米；煤層巷道掘進工作面：不得75米；有一個直角彎時：不得50米； 煤層巷道掘進上山工作面：不得100米；有一直角彎時：不得75米； 在設有遮擋物時，巖石巷道、半煤巖巷道掘進工作面：

19、不得200米，有一個直角彎時：不得100米。 在設有遮擋物時，巖石巷道、半煤巖巷道掘進上山工作面不得250米，有一個直角彎時：不得100米。 警戒時應在有關通道上設置警戒崗哨，在回風巷內設置支架路障，并懸掛警戒標志，18-94爆破工程技術人員培訓n 遂道爆破n n n 講：席開挖方法n 隧道是地下通道的一種，掘進時所采用的方法有礦山法、明挖法、掘進機法、盾構法、沉管法、頂進法，但在山嶺隧道中主要采用的方法還是礦山法，即鉆爆法。由于工作斷面較大，鉆爆作業時，通常選用鉆鑿臺車和裝藥臺車，爆破開挖順序仍然是先進行掏槽，之后進行斷面擴大，最后采取周邊控制爆破方法沿設計輪廓線進行光面處理。與小斷面巷道相

20、比，隧道斷面上的掏槽孔的布置往往常采用雙層、三層、四層復式楔形掏槽，每層掏槽呈完全對稱或近似對稱，深度由淺到深，與工作面的夾角由小到大，如后圖所示實例。n實例：復式掏槽眼布置 隧道炮孔布置實例炮孔布置n復式楔形裝藥長度為孔深的70%，且可適當進行底部加強裝藥，其余為填塞長度，各級掏槽延時起爆時間以相差50毫秒為宜。n炮孔種類： 1掏槽孔 2擴槽孔 3崩落孔 4內圈孔 5拱頂孔 6側墻孔 7底板孔 8二臺孔12435678爆破開挖方法n開挖遂道方法較多，但若遇硐頂埋深淺，圍巖軟弱的遂道則不適用鉆爆法。每一種方法均應根據隧道長度、工程地質和水文地質條件、開挖斷面形式及尺寸、施工設備、工期等因素，襯砌類型以及隧道埋深等方面進行選擇。遂道部分開挖方法與適用條件見左表 施工方法適用條件全斷面法地層好，跨度8m正臺階法地層較差，跨度12m側壁導坑法地層差，