硐室爆破課件2

1、主要內(nèi)容第十一章 硐室爆破 11.1 硐室爆破的基本原理 11.2 布藥設(shè)計(jì)11.3 施工設(shè)計(jì) ：第1頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/291第九章 硐室爆破硐室爆破的優(yōu)點(diǎn)：1、工期較短，有利于加快工程速度；2、施工機(jī)械和設(shè)備簡(jiǎn)單；3、可采用拋擲爆破減少土量的運(yùn)輸；4、施工過(guò)程受地形地質(zhì)和氣候等條件的影響較小。缺點(diǎn)：1、硐室施工工作面狹小，勞動(dòng)條件較差；2、炸藥過(guò)于集中，大塊產(chǎn)出率高，塊度不均勻；3、單位炸藥消耗量較高；4、爆破震動(dòng)等破壞作用較大。第2頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/292第九章 硐室爆破硐室爆破適用條件：1、缺乏穿孔設(shè)備或穿孔設(shè)備太少；2、因山勢(shì)較陡，設(shè)備無(wú)法上山或現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)狹窄，不利于

2、使用大型穿孔機(jī)械；3、工期緊，為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的急需，采用生產(chǎn)能力較高的爆破方式；4、在地形有利的條件下，采用拋擲爆破可實(shí)現(xiàn)快速剝離和搬移；5、地下采空區(qū)處理時(shí)的大量崩落爆破。第3頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/293第九章 硐室爆破硐室爆破的分類(lèi)松動(dòng)爆破 拋擲爆破 內(nèi)部爆破 ABC第4頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/294第九章 硐室爆破第一節(jié) 硐室爆破的基本原理 硐室爆破是將大量炸藥集中裝填于按設(shè)計(jì)開(kāi)挖成的藥室中，達(dá)到一次起爆完成大量土石方開(kāi)挖、拋填任務(wù)的爆破技術(shù)。 作用機(jī)理：硐室爆破 硐室爆破的作用原理是基于埋入巖土內(nèi)的集團(tuán)炸藥，爆炸反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓氣體產(chǎn)物對(duì)藥室周壁介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈球?qū)ΨQ(chēng)的沖擊力，

3、以及隨即產(chǎn)生的氣體膨脹作功和氣室壓力下降，而在介質(zhì)中引起壓力波、卸載波、反射拉伸波和剪切波效應(yīng)。 第5頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/295第九章 硐室爆破硐室爆破藥包的形式 1集中藥包 Concentrated charge爆破作用近乎球狀藥包。爆炸應(yīng)力波為球面波向外傳播。3 分集藥包 Subconcentrated charge將條形藥包沿藥室或?qū)ы蟽?nèi)分成多個(gè)長(zhǎng)度較短的藥包的裝藥形式稱(chēng)為分集藥包。 2條形藥包Linear chargeA藥包的縱向最長(zhǎng)邊較其橫截面的最短邊長(zhǎng)度之比8.B用藥包的長(zhǎng)度L與藥包的最小抵抗線(xiàn)之比（即所謂長(zhǎng)抗比值）作為判據(jù)。 第6頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/296第九章

4、硐室爆破1.控制拋擲方向的基本原理1）最小抵抗線(xiàn)原理2）多向爆破作用原理3）群藥包作用原理-兩個(gè)藥包相互作用原理、群藥包作用原理4）重力作用原理第7頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/297第九章 硐室爆破2. 拋擲爆破藥包量計(jì)算原理1）平擔(dān)地形條件下：計(jì)算藥包量時(shí)以計(jì)算爆破漏斗為依據(jù)。2）斜坡地形條件下：巖石的拋擲方向及各種形式的能量分配發(fā)生了變化，即在該地形條件下，破碎、松動(dòng)和拋擲巖石三者能量的比例與平坦地形條件下是不同的。無(wú)論是多面臨空還是單側(cè)臨空爆破漏斗的有效部分是相同的。有效部分是指爆破漏斗破壞半徑與通過(guò)藥包中心的鉛垂線(xiàn)之間的部分。隨著斜坡地形的坡度增大，拋擲巖石的能量在爆能中所占比例也隨之

5、減小，因此破碎與松動(dòng)巖石消耗能量所占比例相對(duì)增大。第8頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/298第九章 硐室爆破3. 拋體堆積原理1）基本概念（爆破作用指數(shù)大于1）拋體：爆破后被拋出爆破漏斗之外的巖土。、坍塌體：爆破及重力作用下產(chǎn)生破碎、坍塌的巖土。它是在爆破作用下產(chǎn)生一定的裂隙，是當(dāng)拋體被拋出后由于重力和震動(dòng)作用而形成的。其大部分或全部坍塌滾落在爆破漏斗之內(nèi)，堆積規(guī)律符合松散體的坍塌堆積規(guī)律，堆積角約為32度。第9頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/299第九章 硐室爆破2）拋體堆積原理：a.拋體質(zhì)心運(yùn)動(dòng)規(guī)律遵偱質(zhì)心系運(yùn)動(dòng)的基本原理。如果忽略空氣阻力的影響，則可認(rèn)為拋體質(zhì)心基本上沿彈道軌跡動(dòng)行。在具體條件下

6、，合理布置藥包可獲得較理想的拋射角；合理的選擇爆破參數(shù)可獲得適宜的拋速；采用不同的布藥方案裝藥結(jié)構(gòu)和起爆順序，均可調(diào)節(jié)拋速的拋射角，可以取得較好的爆破效果。b.單個(gè)拋體堆積呈三角形分布。斜坡地形單層單排藥包的拋體堆積分布近似于三角形，多層多排藥包或其他群藥包的拋體堆積為三角形的疊加合成。c.堆積體同拋體的體積平衡。據(jù)此可以推算堆積體的體積、堆積高度及拋擲率等。第10頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2910第九章 硐室爆破第二節(jié) 布藥設(shè)計(jì)1000Q3000t 300Q1000t 50Q300t 0.2Q50t A級(jí)B級(jí)C級(jí) D級(jí) 以一次爆破炸藥用量Q為基礎(chǔ)，視工程的重要性及環(huán)境的復(fù)雜性可按規(guī)定做適當(dāng)

7、調(diào)整。 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)： 裝藥量大于3000t的，應(yīng)由業(yè)務(wù)主管部門(mén)組織論證其必要性和可行性，其等級(jí)按A級(jí)管理。 第11頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2911第九章 硐室爆破1、設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)資料1）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。2）地形與地質(zhì)資料。3）工程對(duì)拋擲方向、拋擲量和堆積形狀，以及工程所允許的破壞范圍和破壞程度、爆破塊度要求的說(shuō)明。4）試驗(yàn)與檢測(cè)資料。炸藥單耗、炸藥及起爆器材的性能、起爆網(wǎng)路及安全距離。第12頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2912第九章 硐室爆破2、對(duì)布藥設(shè)計(jì)的基本要求1）爆破破碎范圍。2）爆破方量、拋擲方量。3）拋擲方向、拋擲距離及爆堆形狀。4）破碎質(zhì)量及塊度要求。5）周?chē)吰?、建筑物以及地下?/p>

8、巷等安全。6）成本低，進(jìn)度快，施工安全方便。第13頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2913第九章 硐室爆破3、布藥設(shè)計(jì)規(guī)則1）爆破方案的選擇-松動(dòng)、加強(qiáng)松動(dòng)爆破。2）一次爆破和分期爆破方案的選擇。分期分批起爆的情況：a.地形條件差采用輔助藥包改造地形。b.橫向?qū)挾容^大、山體較高，多排或分層布藥。c.爆破規(guī)模大，炸藥、資金不足。d.采用分段爆破又缺乏相應(yīng)器材。第14頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2914第九章 硐室爆破3）單側(cè)爆破和雙側(cè)爆破方案的選擇。4）藥包形狀和裝藥形式的選擇。a.藥包形狀：集中、分集、延長(zhǎng)、平面藥包。b. 裝藥形式：密集裝藥、空室裝藥。拋擲爆破中最佳空室比取2-3。第15頁(yè)，共3

9、2頁(yè)。2022/7/2915第九章 硐室爆破4、布藥規(guī)模-藥包最小抵抗線(xiàn)的規(guī)則（W小于等于50m，大于7m）.主要考慮以下因素：a.拋擲方向。b.拋落量、拋擲量。c.拋擲距離。d.對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊?。?6頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2916第九章 硐室爆破BAC 單個(gè)集中藥包布置法并列集中藥包布置法 雙層單排延期藥包布置法第17頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2917第九章 硐室爆破5、藥包的布置形式1）藥包的分層相對(duì)抵抗線(xiàn)-最小抵抗線(xiàn)W與藥包中心到地表垂直距離H之比。W:H=0.6-0.8時(shí)可只布置單層藥包；W:H0.5-0.6時(shí)可改為布設(shè)兩層或多層藥包。塊度無(wú)要求時(shí)也可單層布設(shè)。第18頁(yè)，共

10、32頁(yè)。2022/7/2918第九章 硐室爆破2）藥包的分排注意以下幾點(diǎn)：a.盡可能使每個(gè)藥包的最小抵抗體線(xiàn)方向指向定向中心，使每一個(gè)排內(nèi)藥包的n相等，W亦盡可能相等。b.前排藥包的高程較后排藥包要低。c.后排藥包的藥量較前排藥包的藥量要大。d.排數(shù)不宜過(guò)多，一般為2排。e.后排藥包的W方向、數(shù)值與起爆間隔時(shí)間地質(zhì)條件等因素有關(guān)，其確定的正確與否直接影響爆破作用的效果。3）藥包的個(gè)數(shù)。第19頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2919第九章 硐室爆破6、藥包起爆順序的規(guī)劃a.同一排藥包-齊爆b.前后排藥包-間隔起爆c.上下層藥包-可齊爆也可間隔起爆（2s4s6s）d.兩岸爆破-同時(shí)起爆（規(guī)模相差較大-

11、主爆區(qū)先爆副爆區(qū)后爆）第20頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2920第九章 硐室爆破ABC裝藥密度 7、藥包設(shè)計(jì)參數(shù)的選取裝藥量計(jì)算鮑列斯闊夫（.Bopeckob）公式： 最小抵抗線(xiàn) W單位炸藥消耗量 K 爆破作用指數(shù) n 第21頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2921第九章 硐室爆破1）爆破作用指數(shù)的確定n（表11-1）a.按地形條件和拋擲程度要求平坦地形：按預(yù)期拋擲率選?。籲不宜超過(guò)1.75。斜坡地形單側(cè)拋擲爆破：按自然坡面角選?。欢嗝媾R空地形加強(qiáng)拋擲爆破時(shí)n=1.0-1.25,加強(qiáng)松動(dòng)時(shí)n=0.7-0.8；陡壁地形拋擲爆破時(shí)n=0.8-1.0,加強(qiáng)松動(dòng)時(shí)n=0.65-0.75；第22頁(yè)，共32頁(yè)

12、。2022/7/2922第九章 硐室爆破b.按拋擲堆積的要求選取設(shè)置輔助藥包時(shí)，主藥包的n值較大，n輔=1.0-1.25，n主=1.25-1.50。設(shè)置多排藥包時(shí)，后一排藥包較前一排大0.2-0.25。設(shè)置有上、下層同時(shí)起爆的藥包時(shí)，上層藥包的n值可較下層藥包增大0.1左右。同排同時(shí)起爆，n值力求相同。第23頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2923第九章 硐室爆破7、藥包設(shè)計(jì)參數(shù)的選取2）藥包間距a的確定-層間距、排間距、列間距表11-23）最小抵抗線(xiàn)W的確定-拋擲方向、方量、距離、安全距離、邊坡安全要求、其他特定要求（斷層、溶洞、破碎帶及地下水位標(biāo)高）4）裝藥量Q計(jì)算-松動(dòng)爆破（集中藥包、條形藥

13、包、分集藥包）、拋擲爆破（集中藥包、條形藥包）5）炸藥單耗q取值-參考資料、漏斗試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)公式。第24頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2924第九章 硐室爆破7、藥包設(shè)計(jì)參數(shù)的選取6）藥包位置的確定方法-藥包中心的坐標(biāo)和高程藥包布設(shè)步驟：擺藥包-作最小抵抗線(xiàn)斷面圖-在斷面圖上初定藥包高程和最小抵抗線(xiàn)值-根據(jù)初定的藥包位置返到平面圖上分析藥包位置拋擲方向逸出方向是否能控制-反復(fù)調(diào)整。定向筑壩工程中：定向中心可選在壩體的質(zhì)心位置上。定向中心確定后，即可在以定向中心至藥包中心的距離為半徑的弧線(xiàn)上布置藥包，使排間藥包構(gòu)成一個(gè)整體，以獲得良好的拋擲效果。第25頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2925第九章 硐室

14、爆破第三節(jié) 施工設(shè)計(jì)（7）導(dǎo)硐、藥室開(kāi)挖及竣工驗(yàn)收。（1）導(dǎo)硐進(jìn)口位置；（2）主導(dǎo)硐進(jìn)硐方向；（3）導(dǎo)硐截面尺寸；（4）導(dǎo)硐坡度；（5）導(dǎo)硐與藥室的連接形式；（6）豎井與藥室開(kāi)挖連接方式；1、導(dǎo)硐藥室布置與施工第26頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2926第九章 硐室爆破布置導(dǎo)硐時(shí)注意以下幾點(diǎn)：1）每條導(dǎo)硐所連通的藥室數(shù)目不宜過(guò)多，一般不超過(guò)4個(gè)為好。2）每條導(dǎo)硐不宜過(guò)長(zhǎng)，一般在20m以?xún)?nèi)，小井深度不宜超過(guò)15m，便于掘進(jìn)、裝藥和填塞工作的進(jìn)行，導(dǎo)硐超過(guò)40m時(shí)考慮局部通風(fēng)。3）平硐向硐口應(yīng)以0.3%-0.5%的坡度下坡，以便于排水和出渣。4）硐口不能正對(duì)附近重要的建筑物，避免爆破時(shí)空氣沖擊波和飛

15、石的危害作用。第27頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2927第九章 硐室爆破2、藥室1）以容納設(shè)計(jì)裝藥量為原則 藥室體積V=裝藥量Q*藥室擴(kuò)大系數(shù)k/炸藥密度。2）藥室的形狀：集中裝藥和條形裝藥兩類(lèi)。 集中裝藥-正方形或矩形。 當(dāng)藥量大而地質(zhì)條件差巖石不穩(wěn)固時(shí)可采用T形、回形或十字形。第28頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2928第九章 硐室爆破3、裝藥與填塞1）起爆藥包及其布置a.每個(gè)藥室至少要有2個(gè)起爆藥包，占藥包總重量的1%-2%；或每5t藥量增用一個(gè)起爆藥包，不超過(guò)10個(gè)。b.每個(gè)起爆藥包一般重20-25kg。c.起爆藥包裝入木板箱中，采用防水措施。d.藥室內(nèi)有多個(gè)起爆藥包時(shí)，僅主爆藥包用電雷管起爆，其他副起爆藥包均由主起爆藥包引出的導(dǎo)爆索引爆。第29頁(yè)，共32頁(yè)。2022/7/2929第九章 硐室爆破2）填塞長(zhǎng)度及填塞方法的設(shè)計(jì)a.堵塞半徑以藥室中心為圓心作圖確定。b.當(dāng)兩個(gè)對(duì)稱(chēng)藥室共用一條導(dǎo)硐的T形導(dǎo)硐時(shí)，由于兩藥包爆轟氣體產(chǎn)物能產(chǎn)生相互抑制作用，其堵塞長(zhǎng)度可以縮小，一般只需將拐洞堵滿(mǎn)，再在平硐或小井內(nèi)堵上3-5