露天爆破B課件

全國工程爆破作業(yè)人員

培訓教材第七章：露天爆破史雅語2012.07（1）連續(xù)裝藥結構

（2）分段裝藥結構

：將深孔中的藥柱分為若干段，用空氣，巖碴或水隔開。（3）孔底間隔裝藥結構

在深孔底部留出一段長度不裝藥，以空氣作為間隔介質；此外尚有水間隔和柔性材料間隔。在孔底實行空氣間隔裝藥亦稱孔底氣墊裝藥。

（4）混合裝藥結構

所謂混合裝藥結構系指孔底裝高威力炸藥，上部裝普通炸藥的一種裝藥結構。1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構

空氣分段裝藥孔底間隔裝藥

按藥卷與藥卷在炮眼軸向的關系分為：連續(xù)裝藥結構當孔深超過8m時，應布置兩個起爆體。分段裝藥結構可以提高裝藥高度，改善炮孔上部的破碎效果；躲開地質薄弱地段；可以節(jié)省炸藥?？椎组g隔裝藥結構保護基底巖石；可以節(jié)省炸藥。混合裝藥結構改善底部夾制作用大的部位的破碎效果，消除門坎；可以節(jié)省炸藥。1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構

間隔裝藥中間隔段的填充物及其作用：1.空氣：①降低了爆炸沖擊波的峰值壓力，減少了炮孔周圍巖石的過粉碎；②巖石受到爆炸沖擊波的作用后，還受到爆炸氣體所形成的壓力波和來自炮孔孔底的反射波作用。當這種二次應力波的壓力超過巖石的極限破裂強度（表示裂隙進一步擴展所需的壓力）時，巖石的微裂隙將得到進一步擴展。③延長了應力的作用時間。

正是由于空氣間隔的上述三種作用，可以使巖石破碎塊度更加均勻。1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構

間隔裝藥中間隔段的填充物及其作用：2.水：由于水是不可壓縮介質，具有各向壓縮換向并均勻傳遞爆炸壓力的特征，在爆炸作用初始階段不僅炮孔孔壁，而且充水孔壁同樣受到?jīng)_擊載荷作用，峰值壓力下降較緩；到爆炸作用后階段，伴隨爆炸氣體膨脹做功，水中積蓄的能量釋放加強了巖石的破碎作用。1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構

間隔裝藥中間隔段的填充物及其作用：3.柔性材料：柔性墊層可用鋸末等低密度、高孔隙率的材料做成，其孔隙率可達到50%以上。孔內炸藥爆炸后所產生的沖擊波和爆炸氣體作用于孔壁產生徑向裂隙和環(huán)狀裂隙的同時，通過柔性墊層的可壓縮性及對沖擊波的阻滯作用，大大減少了對炮孔底部的沖擊壓力，減少了對孔底巖石的破壞。這種裝藥結構主要用于對孔底以下基巖需要保護的水利水電工程和核島開挖。1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構

在間隔裝藥中，應合理確定：間隔長度、間隔位置和應用條件。

按藥卷與炮眼在徑向的關系分為：

耦合裝藥：藥卷與炮眼在徑向無間隙，如散裝藥。

不耦合裝藥：藥卷與炮眼在徑向有間隙，間隙內可以是空氣或其它緩沖材料，如水、砂等。1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構

不耦合裝藥（空氣間隔裝藥）軸向不耦合和徑向不耦合軸向不耦合徑向不耦合堵塞炸藥空氣間隔細藥卷粗藥卷中間不耦合底部不耦合頂部不耦合1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構理論研究、實驗室試驗和工程實踐證明，在一定的巖石和炸藥條件下，采用不耦合裝藥或空氣間隔裝藥具有下列優(yōu)點：1.可以增加炸藥用于破碎或拋擲巖石能量的比例，提高炸藥能量的有效利用率。2.改善巖石破碎的均勻度，降低大塊率，從而使裝巖效率得到提高。

3.降低炸藥消耗量。4.能有效地保護爆破時形成的新自由面。這兩種裝藥結構，特別是不耦合裝藥結構在光面爆破和預裂爆破中得到廣泛的應用。

1.露天深孔臺階爆破

1.8裝藥結構不耦合裝藥（空氣間隔裝藥）深孔臺階爆破必須特別重視開挖臺階的形成臺階底板抵抗線過大，除爆后形成“門坎”使機械開挖無法順利進行外，爆破時底部夾制作用過大會嚴重影響爆破效果，并加大后沖力。形成合格的開挖臺階是搞好深孔爆破的首要條件，萬萬馬虎不得。底板抵抗線過大的地方，應視情況不同，分別采取加密炮孔、預拉底（即先進行打眼放炮）、孔底擴壺或底部裝密度大、威力高的炸藥等方式來避免產生根底。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

臺階形成要盡量避免布置在巖石松動、節(jié)理裂隙發(fā)育或巖性變化大的地方；要特別注意前排炮孔抵抗線變化，防止因抵抗線過小出現(xiàn)爆破飛石事故、過大留下根坎；要注意地形標高的變化，適當調整鉆孔深度，保證下部作業(yè)平臺的標高基本一致。要考慮使每個炮孔都具備有自由破碎的條件，一般后一排炮孔應比前一排炮孔兩邊各縮進半個孔間距；為控制爆破時的后沖，改善后排炮孔爆破效果，排數(shù)不宜過多；排數(shù)過少則不利于降低大塊率和控制成本，一般宜布置3~6排。盡可能使炮孔在巖體中均勻分布；后排炮孔應布置在直線上以保證下一循環(huán)臨空面的齊整。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

炮孔布置受施工場地、機械性能和工期的限制，一些深孔爆破工程往往不能按部就班進行，而要在上一循環(huán)的爆堆還未清理干凈、臨空面狀況還不清楚的情況下按設計的孔網(wǎng)參數(shù)安排鉆孔，以盡可能加快鉆孔和爆破進度。根據(jù)現(xiàn)場情況進行起爆網(wǎng)路布置可以更好的改善爆破效果。首段雷管的位置直接控制爆堆的主體方向，同時其爆破效果對后續(xù)段別的鉆孔爆破影響很大。因而在布置雷管段別時必須特別注重首段雷管位置的選擇。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

起爆網(wǎng)路布置首段雷管應選擇布置在臺階臨空面條件比較好的部位，臨空面各部位的抵抗線大小應基本一致，如果臨空面底部抵抗線較大，應布置底板孔，保證爆破時不會出現(xiàn)“門坎”；如無法對底板作出處理，應對該孔作升段處理，形成側向臨空面，以減少其對后起爆孔的影響。要注意首段雷管鉆孔處巖體地質結構面（斷層、破碎帶、節(jié)理面等）的走向，其最小抵抗線應盡可能與結構面垂直或成較大的角度，切忌平行于結構面的走向；要注意首段雷管鉆孔處的環(huán)境條件，最小抵抗線方向應避開建（構）筑物，防止爆堆和飛石對它們產生不利影響；如果首段雷管部位臨空面條件不好，可以布置首段多排孔同時起爆，給后續(xù)段別創(chuàng)造較好的臨空面。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

起爆網(wǎng)路布置小段別的雷管應盡可能為高段別雷管創(chuàng)造多方向的、較好的臨空面。切忌出現(xiàn)錯段布置，即爆區(qū)后側孔比前側孔段別低的情況；應盡可能縮短爆區(qū)臨空面一側到最后邊界之間的分段數(shù)；要盡可能顧及前后相鄰炮孔之間的延時間隔；與非爆區(qū)相接的炮孔即邊緣炮孔布置段別時，每2～3孔布置同一段別的雷管，邊緣炮孔爆后邊界比較齊整，有利于下一循環(huán)的炮孔布置和鉆孔。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

起爆網(wǎng)路布置在進行邊孔裝藥前，要校核炮孔位置和傾斜度，核實邊孔各部位的抵抗線值。當?shù)挚咕€小于設計值時，單位炸藥消耗量明顯太高，會導致較大的飛石距離。遇到這種情況，應減少裝藥量，或采用間隔裝藥。抵抗線過大，所裝炸藥無法破碎抵抗線方向的巖體，勢必造成爆炸氣體由孔口形成的漏斗沖出，同樣會產生飛石，這時應考慮補孔。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥應注意自由面上的軟弱夾層和空隙。與堅固巖體相比，爆炸氣體更易從軟弱夾層泄出，這也是經(jīng)常產生飛石的部位。軟弱帶有自然生成的，也有前次爆破產生的，特別是在大量裝藥的炮孔底部。處理軟弱帶的方法是采用間隔裝藥，軟弱帶不裝藥而用填料填塞。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥起爆藥包位置：

起爆用的雷管或起爆藥柱在裝藥中的位置稱為起爆點(initiationpoint)。在炮眼爆破法中，根據(jù)起爆點在裝藥中的位置和數(shù)目，將起爆方式分為正向起爆（collarfiring）、反向起爆（bottomfiring)和多點起爆(multipointpriming)。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥起爆藥包位置：

單點起爆時，如果起爆點位于裝藥靠近炮眼口的一端，爆轟波傳向眼底，稱為正向起爆，也叫上引爆法；反之，當起爆點置于裝藥靠近眼底的一端，爆轟波傳向眼口，稱為反向起爆，也叫下引爆法、孔底引爆法；起爆點放在炮孔中間的稱為中間起爆法。當在同一炮眼內設置一個以上的起爆點時，稱為多點起爆。沿裝藥全長敷設導爆索起爆，是多點起爆的一個極端形式，相當于無窮多個起爆點。

1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥起爆藥包位置：試驗和經(jīng)驗表明，起爆點位置是影響爆破效果的重要因素。在巖石性質、炸藥用量和炮眼深度一定的條件下，與正向起爆相比，反向起爆可以提高炮眼的利用率，降低巖石的夾制作用，降低大塊率。在炮眼較深，起爆間隔時間較長以及炮眼間距較小的情況下，反向起爆可以消除采用正向起爆時容易出現(xiàn)的一些情況，如起爆藥卷被鄰近炮眼內的裝藥爆破“壓死（deadpressed）”或提前炸開的現(xiàn)象。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥起爆藥包位置：與正向起爆相比，反向起爆也有其不足之處。例如，需要長腳線雷管，裝藥比較麻煩；在有水深孔中起爆藥包容易受潮；裝藥操作的危險性增加，機械化裝藥時靜電效應可能引起早爆（prematareexplosion）等。

無論是正向起爆，還是反向起爆，巖體內的應力分布都是很不均勻的，如果相鄰炮眼分別采用正、反向起爆，就能改善這種狀況。采用多點起爆，由于爆轟波發(fā)生相互碰撞，可以增大爆炸應力波參數(shù)，包括峰值應力，應力波作用時間及其沖量，從而能夠提高巖石的破碎度。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥①結塊的銨油炸藥必須敲碎后放入孔內，防止堵塞炮孔，破碎藥塊時只能用木棍、不能用鐵器；②乳化炸藥在裝入炮孔前一定要整理順直，不得有壓扁等現(xiàn)象，防止堵塞炮孔；③根據(jù)裝入炮孔內炸藥量估計裝藥位置，發(fā)現(xiàn)裝藥位置偏差很大時立即停止裝藥，并報爆破技術人員處理；④裝藥速度不宜過快，特別是水孔裝藥速度一定要慢，要保證乳化炸藥沉入孔底；⑤放置起爆藥包時，雷管腳線要順直，并輕輕拉緊并貼在孔壁一側，保護好起爆線；⑥采取措施，防止起爆線（或導爆管）掉入孔內。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥注意事項①在水孔中由于炸藥在水中下降慢，裝藥速度過快而造成堵孔；②炸藥塊度過大，在孔內下不去；③裝藥時將孔口浮石帶入孔內或將孔內松石碰到孔中間，造成堵孔；④水孔內水面因裝藥而上升，將孔壁松石沖到孔中間堵孔；⑤起爆藥包卡在孔內某一位置，未裝到接觸炸藥處，繼續(xù)裝藥就造成堵孔。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥堵孔原因起爆藥包未裝入炮孔前，可采用木制炮棍（禁止用鉆桿等易產生火花的工具）捅透裝藥，疏通炮孔；對非抗水類炸藥，若起爆藥包被卡住，可先灌入水加以溶解后，將起爆雷管取出，重新改裝防水炸藥；不管采取什么方法，禁止用炮棍撞擊堵塞在深孔內的起爆藥包。嚴禁用鉆具處理裝藥堵塞的炮孔。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

裝藥堵孔處理炮孔填塞的作用在于封閉爆生氣體，阻止爆轟氣體的過早逸散，有效的提高爆破作用。填塞料最好采用粒徑4～9mm的砂和礫石，采用細鉆屑作為填塞料時必須分段搗實。由于上個循環(huán)爆破的后沖作用，邊孔上部的抵抗線一般比較小，其填塞長度應保證炮孔內裝藥頂部處的抵抗線與設計值基本相等。要避免填塞長度小于抵抗線，填塞長度太小將會產生臺階頂部的漏斗作用，從而引起飛石過遠。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

填塞

1.等待時間：露天淺孔、深孔、特種爆破，爆后應超過5min，方準許檢查人員進入爆破作業(yè)地點；如不能確認有無盲炮，應經(jīng)15min后才能進入爆區(qū)檢查。露天爆破經(jīng)檢查確認爆破點安全后，經(jīng)當班爆破班長同意，方準許作業(yè)人員進入爆區(qū)。2.檢查內容：確認有無盲炮；露天爆破爆堆是否穩(wěn)定，有無危坡、危石。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

爆后檢查

(1)爆破網(wǎng)路未受破壞，且最小抵抗線無變化者，可重新連線起爆；最小抵抗線有變化者，應驗算安全距離，并加大警戒范圍后，再連線起爆。(2)可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直徑處另打平行孔裝藥起爆。爆破參數(shù)由爆破工程技術人員確定并經(jīng)爆破領導人批準。(3)所用的炸藥為非抗水硝銨類炸藥，且孔壁完好，可取出部分填塞物向孔內灌水使之失效，然后做進一步處理，但應回收雷管。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

盲炮處理工藝包括裝藥前檢查、裝藥、填塞、敷設網(wǎng)路和起爆。(1)鉆孔檢查。必須檢查孔位、深度、傾角是否符合設計要求，孔內有無堵塞，孔壁是否掉塊以及孔內有無積水和積水深度如何?？孜缓蜕疃炔环弦髸r，應進行及時處理，補孔或透孔。(2)裝藥。無論是人工裝藥還是機械裝藥都必須嚴格控制每孔的裝藥量，并在裝藥過程中檢查裝藥高度。裝藥過程中發(fā)現(xiàn)堵孔時，應停止裝藥并及時處理。在未裝入雷管或起爆藥柱等敏感的爆破器材以前，可用木桿或竹竿處理。嚴禁用鉆具處理裝藥堵塞的鉆孔。(3)填塞必須達到設計要求的長度，嚴禁不填塞爆破。填塞料多采用鉆孔巖粉、黏土等，禁止使用石塊和易燃材料。在有水炮孔填塞時，應防止填塞懸空。(4)深孔爆破采用電力、導爆管起爆網(wǎng)路，雷雨季節(jié)宜采用非電起爆法。網(wǎng)路敷設所使用的爆破器材應事先進行檢查，按設計要求進行網(wǎng)路敷設，并嚴格遵守《爆破安全規(guī)程》中有關起爆方法的規(guī)定。經(jīng)檢查確認，起爆網(wǎng)路完好，具備安全起爆條件時方準起爆。露天深孔爆破工藝的主要作業(yè)程序和要注意的安全技術問題。1.露天深孔臺階爆破

1.9爆破施工

在深孔臺階爆破中，要考慮兩類巖石運動：一類是全體巖石介質以水平為主的向前運動，即巖石主體部分的拋擲；一類是由爆區(qū)前側和上側兩個自由面散射出去的巖石運動，即爆破時產生的飛石。飛石指由爆區(qū)散射出去的石塊，它們的飛行距離往往較大，方向無法預計，是導致設備損害和人員傷亡事故發(fā)生的主要原因。大多飛石是由爆破設計不合理或裝藥不恰當引起的。1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.1個別飛石產生原因：能盛下過大裝藥的空隙軟巖前次爆破產生的軟弱帶開口處的漏斗效應堵塞長度過短堵塞材料不合適炮孔直徑太大孔口起爆抵抗線過小抵抗線過大延遲時間過長、過短單位炸藥消耗量太高1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.1個別飛石深孔臺階爆破：

R＝40d，ｍ

式中：d—深孔直徑，in。或：

式中：RFmax——飛石飛散最大距離，m；

KΦ——安全系數(shù)，取15～16（40/2.54）；d——炮孔直徑，cm。此式是瑞典經(jīng)驗公式，適用于單位耗藥量達到0.5kg/m3

的爆破條件。1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.1個別飛石個別飛石距離的計算：深孔爆破如何避免爆破飛石：清理松動石塊，它們在爆炸氣體由孔口沖出時較易飛射出去。堵塞高度大于抵抗線。太小會在臺階頂部產生漏斗。采用良好的堵塞材料，不使用鉆屑堵塞。校核炮孔位置和傾斜度，使之正確。將起爆模式設計成每個炮孔都具備側向自由面和相互之間存在恰當?shù)难舆t起爆時間。1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.1個別飛石深孔爆破如何避免爆破飛石：找出軟弱夾層和空隙，堵塞炮孔內的軟弱帶。細致地進行頭排孔裝藥，找出上次爆破引起的抵抗線變小的后破裂位置。校驗炸藥用量是否正確。飛石作為主要控制因素時，最好采用塑料軟管藥包進行裝藥，決不要采用灌入法裝藥。在建筑群中爆破時，應覆蓋爆區(qū)。1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.1個別飛石

在深孔臺階爆破中，只要認真做到消除產生飛石的因素，保證填塞長度和質量，是完全可以將個別飛石控制在巖體主拋散范圍內的。

在深孔臺階爆破設計中，可以采用相應公式計算飛石距離，但必須注意，《爆破安全規(guī)程》規(guī)定：深孔臺階爆破中個別飛散物對人員的安全允許距離為：按設計，但不小于200m。1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.1個別飛石爆破振動取決于：同時起爆的總裝藥量；巖石特性；地面覆蓋層的地質特性。約束狀態(tài)；離爆破點的距離；巖石特性距離裝藥量約束因素1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.2爆破振動爆破振動衡量標準：振動速度爆破振動振速計算經(jīng)驗公式：爆破振動安全允許標準：《爆破安全規(guī)程》（GB6722－2003）爆破振動安全允許距離：1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.2爆破振動巖

性Kα堅硬巖石50～1501.3～1.5中硬巖石150～2501.5～1.8軟巖石250～3501.8～2.01．減小爆破規(guī)模，降低一次爆破炸藥量；2．采用延期爆破，減少最大一段起爆藥量；合理安排延期間隔時間，避免振動疊加；3．合理安排毫秒段別，改善藥包約束條件；4．改變被保護建筑物與同時起爆藥包方向之間的夾角；5．開挖減震溝槽或鉆鑿防震孔；6．采用不耦合裝藥和緩沖爆破；7．對被保護設施、儀表采取加固、防震措施；8．將爆破時間與被保護設備、儀表的運行時間錯開。1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.2爆破振動降低爆破振動強度的措施：場地土的存在對建筑物的抗爆破振動是不利的；隨著覆蓋層厚度的增加，建筑物爆破振動幅值增大，這些都會使處在爆破地震波作用下的建筑物遭受破壞的可能性增高；位于山脊上或位于高處的建筑物、位于較高水位土層上以及軟弱土層上的建筑物，對爆破振動的響應都會增大。1.露天深孔臺階爆破

1.10爆破安全

1.10.2爆破振動場地條件對爆破震動的影響：巖石的破碎塊度是一個相對的概念與作業(yè)設備有關：在石方清運施工中，應根據(jù)挖裝機械的斗容量來確定合理的巖石破碎塊度；在采石部門，塊度則常常由破碎機械的口徑所控制。一般認為：對應于斗容為V的挖掘機，巖塊最大允許塊度為0.75V，或巖塊最大允許體積為0.55V（見表）。與工程要求有關。1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度鏟斗容積/m3允許塊度最大邊長/m3~410.50.2人工裝載1.20.80.60.450.23~0.35大量的統(tǒng)計資料表明，不合格大塊主要產自臺階上部和臺階的坡面；同一爆區(qū)軟硬巖的分界處；爆區(qū)的后部邊界。其原因：

1）為了克服底盤抵抗線的阻力，炸藥主要置于炮孔的中、底部，使其沿炮孔軸線炸藥能量分布不均。孔口部分能量不足，巖石破碎不均勻。

2）臺階前部，即鄰近臺階坡面的一定范圍內，巖石受前次爆破的破壞，原生弱面張裂，甚至被切割成“塊體”，爆破時這部分“塊體”易整體振落，形成大塊。

3）同一爆區(qū)軟巖和硬巖分界部分，有時從爆區(qū)表面就可看到大塊條帶，易于振落。

4）爆區(qū)的后部與未爆巖石相交處也會產生一些因爆破而振落的大塊。大塊產生部位和原因分析：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

結構面的影響：巖塊的破裂面大多數(shù)是沿巖體內部的結構面形成；凡是沿結構面形成的爆塊表面，均呈風化狀態(tài)；凡是由巖石斷裂形成的巖塊表面，均呈新鮮狀態(tài)；據(jù)某個工程統(tǒng)計，爆塊表面的風化面數(shù)占統(tǒng)計面數(shù)的79%～90%，而新鮮面數(shù)僅占10%～21%。巖性的影響：大塊率隨巖石硬度的提高而增加。影響爆破破碎的主要因素：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

爆破單位耗藥量：隨單耗增加，大塊率降低對不同巖石，存在一個最佳爆破單位耗藥量。炸藥在巖體中的分布：隨著炮孔直徑的增加，大塊比例隨之上升炮孔密度增加，炸藥相對分散，大塊比例減少炮孔布置與裝藥結構：大塊經(jīng)常出現(xiàn)在沒有裝藥的部位和兩側拉裂的部位對夾制作用大的部位增設輔助炮孔影響爆破破碎的主要因素：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

起爆網(wǎng)路的設計：保證安全準爆合理間隔時間保證每個炮孔具備有自由破碎的條件施工技術：注意不要出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象不要出現(xiàn)裝藥不到位和藥卷拒爆現(xiàn)象影響爆破破碎的主要因素：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

其它：前一爆破循環(huán)后沖導致未爆巖體的結構層面開裂，致使爆破時爆炸氣體順裂隙溢出而泄能塊度要求應與地質條件、施工機械、爆破方法相匹配在選擇施工機械、爆破方法時要考慮大塊的二次破碎成本影響爆破破碎的主要因素：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

(1)直接量測法，采用皮尺、鋼尺直接測量不合格大塊的幾何尺寸，通常以長、寬、高中最大的一個尺寸作為標準；(2)稱重法，選取一定重量的巖塊樣本，用磅秤稱量不同粒級塊度的重量和百分比；(3)攝影一圖像分析法：1)在待測爆堆巖塊表面拍攝一定數(shù)量、有代表性的巖塊照片；2)用圖像分析技術識別和檢測照片上巖塊輪廓的面積；3)用計算機統(tǒng)計、計算巖塊的面積分布；4)最終給出爆堆巖塊體積(重量)分布的推斷；(4)間接測量法，電鏟鏟裝裝置推壓電流換算法；二次破碎雷管使用量換算法。大塊率的測量方法：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

降低大塊率的措施是多方面的，歸納起來包括三條：正確的設計，嚴格的施工和科學的管理。(1)正確的設計就是要確定合理的爆破參數(shù)，特別要注意的是：1)選準前排孔抵抗線；2)控制最后排孔的裝藥高度；3)控制合理超深或余高；4)選取與巖石特性相匹配的炸藥，增強底部炸藥威力；5)選取合理的毫秒延期間隔時間；6)爆區(qū)有明顯結構面時，要根據(jù)巖體結構面特征，決定起爆順序；7)在適宜地點采用大孔距、小抵抗線爆破和壓渣爆破。降低大塊率的措施：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

(2)嚴格的施工。主要指鉆孔、裝藥和填塞三方面的作業(yè)，一定要按設計要求施工。(3)科學的管理。對施工作業(yè)人員和各工序環(huán)節(jié)做到分層管理，責任到人。并嚴格執(zhí)行質量管理體系和質量監(jiān)控網(wǎng)路。降低大塊率的措施：1.露天深孔臺階爆破

1.11爆破效果-巖石破碎度

毫秒爆破是工程爆破中常用的一種控制爆破技術，是一種巧妙地安排各炮孔起爆次序與合理時差的爆破技術。正確地應用毫秒爆破，能減少爆破后出現(xiàn)的大塊率、減小地震波、空氣沖擊波的強度和碎塊的飛散距離，得到良好的便于清運的堆積體；在提高介質破碎效率，實現(xiàn)建(構)筑物拆除爆破的順序解體，特別是降低爆破振動影響等方面具有關鍵性的作用。1.露天深孔臺階爆破

1.12相關爆破技術

1.12.1毫秒延時爆破技術基本概念（一）應力波相互干涉假說若相鄰兩裝藥同時爆炸，由于應力波的相互干涉，在兩裝藥中間巖體某區(qū)域內將形成無應力或應力降低區(qū)．從而容易產生大塊。但若使相鄰的兩裝藥間隔一定時間爆炸，即當先期爆炸裝藥在巖體內激起壓縮波從自由面反射成拉伸波后，再引爆后期爆炸的裝藥，不僅能消除無應力區(qū)，而且能增大該區(qū)內的拉應力，改善破碎塊度。1.露天深孔臺階爆破

1.12相關爆破技術

1.12.1毫秒延時爆破技術破巖機理（二）自由面假說該假說認為，毫秒爆破能夠改善巖石的破碎質量，是由于先期爆炸裝藥在巖體內已造成了某種程度的破壞，形成了一定寬度的裂隙和附加自由面，為后期裝藥爆炸創(chuàng)造了有利的破巖條件。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.1毫秒延時爆破技術破巖機理（三）剩余應力假說該假說的主要內容包括：（1）先期爆炸激起的爆炸應力波在巖體內形成動態(tài)應力場并產生一系列裂縫；（2）其后，巖體承受高壓爆炸氣體的作用，使裂縫進一步擴展，但隨著爆炸氣體的膨脹，壓力不斷降低；（3）后期爆炸裝藥應在先期爆炸裝藥產生的靜態(tài)應力場尚未消失前起爆，利用先期爆炸裝藥在巖體產生的剩余應力來改善巖石的破碎質量。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.1毫秒延時爆破技術破巖機理在工程實踐中，人們發(fā)現(xiàn)毫秒爆破能夠在很大程度上降低爆破震動的危害，于是又提出了地震波相互干擾的觀點。該觀點認為由于相鄰炮孔(或兩排炮孔、兩組炮孔)之間有一個短的時間間隔，使得地震波相互干擾，因而減弱爆破地震效應。從理論上講，如果先后起爆藥包的時間間隔等于地震波周期的一半，則地震效應可減弱到最低。大量的工程實踐表明，多段毫秒起爆是降低爆破地震效應的一種有效方法。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.1毫秒延時爆破技術破巖機理（1）增強了破碎作用，能夠減小巖石爆破塊度，或擴大爆破參數(shù)，降低單位耗藥量；（2）減小了拋擲作用和拋擲距離，能防止對周圍設備的損壞，而且爆堆集中，能提高裝巖效率；（3）能降低爆破產生的震動作用，防止對圍巖或地面建筑造成破壞；（4）可以在有沼氣的工作面內使用，但要注意放炮前沼氣濃度不超過1％，總延期時間不超過130ms。（5）可實現(xiàn)全斷面一次爆破，縮短爆破和通風時間，提高掘進速度，并有利于工人健康。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.1毫秒延時爆破技術優(yōu)點在保持炮孔負擔面積S不變的前提下，加大孔距、減少抵抗線，即增大炮孔密集系數(shù)m。據(jù)國內外研究表明：該項技術無論在改善爆破質量、還是降低單耗、增大延米爆破量方面都有巨大潛力。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.2寬孔距、小抵抗線毫秒延時爆破技術基本概念增大爆破漏斗角，形成弧形自由面，為巖石受拉伸破壞創(chuàng)造有利條件。防止炮孔之間裂隙過早貫通、爆炸氣體過早泄出，提高炸藥能量利用率。使單孔的徑向裂隙、環(huán)狀裂隙得到充分發(fā)育，有利于改善巖石的破碎質量。增強輔助破碎作用。抵抗線的減小，既可使拉伸碎片獲得較大的拋擲速度，又可延緩爆炸氣體過早逸散，使其有較大的能量推移破碎的巖體，有利于巖塊的相互碰撞。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.2寬孔距、小抵抗線毫秒延時爆破技術爆破機理密集系數(shù)m的選取：標準形式取m=1.25，寬孔距技術一般取m=3~4，個別情況可選m=6~8。寬孔距爆破頭排孔和最后一排炮孔的抵抗線和孔間距仍要按常規(guī)方法布置，否則，過小的抵抗線會增加飛石的危險，過寬的孔距會引起爆后破裂面的凹凸不平。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.2寬孔距、小抵抗線毫秒延時爆破技術爆破設計1.露天深孔臺階爆破

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1.12.2寬孔距、小抵抗線毫秒延時爆破技術實例鎮(zhèn)江船山石灰石礦是我國大型露天化工礦山，主要生產石灰石和建材用石，臺階高度12m，穿孔用KQ—150型潛孔鉆打75o傾斜孔，孔徑170mm。采用側向寬孔距小抵抗線毫秒延期爆破取得良好效果，塊度均勻，根底率降低。（通過改變起爆方向來實現(xiàn)寬孔距爆破）采用爆破方法開采大塊石與將巖石破碎成細小塊度一樣，也是很困難的。巖體的地質狀態(tài)是獲取良好爆破效果的關鍵因素。爆破開采大塊巖石宜在均質巖體中進行?；靖拍?.露天深孔臺階爆破

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1.12.3大塊巖石開采爆破技術單耗較低，在0.2kg/m3以下；密集系數(shù)應小于1，m=0.5~1.0；同排孔同時起爆，最好采用瞬發(fā)起爆，它可以減少炮孔之間的巖石破碎。爆破設計1.露天深孔臺階爆破

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1.12.3大塊巖石開采爆破技術在多排孔毫秒延期爆破時，為了加快工程進度，在工作面上先爆孔的爆堆尚未全部清理完畢，就進行爆破的方法叫做壓渣爆破。又稱擠壓爆破。在抵抗線方向的自由面前方留有一定厚度的爆堆，增加第一排炮孔裝藥量（增加單耗）和相對延長延時時間（第一排響后與第二排之間的時間），從而提高炸藥能量利用率和改善爆破效果，故也稱為多排孔微差擠壓爆破。定義1.露天深孔臺階爆破

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1.12.4壓渣爆破阻止巖石前期運動，增加準靜應力場作用時間。使空氣沖擊波、飛石能變成有用功，補充破碎，減少了大塊。

1.爆堆集中整齊，根底少；

2.塊度較小，爆破質量好；

3.個別飛石飛散距離??；

4.能貯存大量已爆礦巖，有利于均衡生產。原理1.露天深孔臺階爆破

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1.12.4壓渣爆破優(yōu)點(1)不受鉆孔、爆破、裝運工序的相互制約，大大減少了相互等待而影響生產的時間，提高了生產效率；(2)能充分利用巖塊的相互碰撞和擠壓，改善破碎效果；(3)爆堆比較集中、規(guī)整，鏟、裝、運效率高，縮短了機械停、斷時間，提高了運輸效率；(4)壓渣爆破要適當增加單位炸藥消耗量，比一般毫秒延期爆破要增多10％～20％；(5)進行毫秒延期壓渣爆破時，要注意爆堆厚度和高度對爆破質量的影響，一般礦山壓渣厚度為10～20m，孔網(wǎng)參數(shù)小的可取大值；爆堆高度應視臺階高度和鏟裝設備條件確定，臺階高度為15m左右時，如果采用3～4m3的挖掘機作業(yè)，堆渣高度不大于20m，而鏟裝設備容量小，則應減少堆渣高度。一般認為，壓渣爆破適合于低臺階爆破。特點1.露天深孔臺階爆破

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1.12.4壓渣爆破20世紀60年代初期，拋擲爆破在美國的McCoyCoal礦進行嘗試，該礦覆蓋物厚18～24m，拋擲爆破把40%的覆蓋物拋到采空區(qū)；20世紀80年代初期，美國、澳大利亞等國家又對此項技術進行研究，形成了拋擲爆破——拉斗鏟、拋擲爆破——推土機、拋擲爆破——電鏟——卡車等多種剝離工藝，臺階高度一般為40～50m，有時高達60～70m。采用高臺階拋擲爆破技術，可將30%～60%的覆蓋物直接拋擲到采空區(qū)，不再進行二次處理，剝離費用降低了30%以上。1.露天深孔臺階爆破

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1.12.5露天煤礦高臺階拋擲爆破技術發(fā)展概況《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2003）規(guī)定：復雜環(huán)境深孔爆破：在爆區(qū)邊緣100m范圍內有居民集中區(qū)、大型養(yǎng)殖場或重要設施的環(huán)境中，一次使用1t以上炸藥的深孔爆破作業(yè)。環(huán)境十分復雜：爆破可能危及國家一、二級文物、極重要設施、極精密貴重儀器及重要建(構)筑物等保護對象的安全；環(huán)境復雜：爆破可能危及國家三級文物、省級文物、居民樓、辦公樓、廠房等保護對象的安全；

1.露天深孔臺階爆破

1.12相關爆破技術

1.12.6城鎮(zhèn)大規(guī)模巖土爆破技術定義與淺孔爆破及深孔爆破相比，在城鎮(zhèn)及復雜環(huán)境石方爆破工程中特別重視對爆破有害效應的控制和對爆破有害效應的防護。有害效應主要指爆破振動、沖擊波、爆破飛石和爆破滾跳石，其次為爆破噪聲和粉塵。1.露天深孔臺階爆破

1.12相關爆破技術

1.12.6城鎮(zhèn)大規(guī)模巖土爆破技術特點1994年12月，山東省膠州市環(huán)膠州灣高速公路山角村雙臂路塹長470m，挖深11m，路塹底寬28m，頂寬36m，需爆破石方11.5萬m3；地質條件為凝灰質砂巖和凝灰質角礫巖。鉆孔直徑100mm，計203排、3080個炮孔、36719延米，其中預裂孔809個，緩沖孔398個，主炮孔1714個，加強孔159個（每隔10排深孔加4排深孔）；分594響，總延時4770ms，裝乳化炸藥73.8t、使用導爆管雷管1.34萬發(fā)。毫秒延時接力起爆網(wǎng)路，孔外2、3段接力，7段搭接，孔內裝7、9段雷管。1.露天深孔臺階爆破

1.12相關爆破技術

1.12.6城鎮(zhèn)大規(guī)模巖土爆破技術實例基本原理與深孔臺階爆破相同：工作面以臺階方式推進。鉆孔孔徑、孔深比較小，爆破規(guī)模比較小。炮孔布置：一般采用垂直孔。2.露天淺孔爆破2.1露天淺孔臺階爆破

a—單排孔；b—多排孔平行排列；c—多排孔交錯排列爆破參數(shù)：炮孔直徑d：36～42mm，藥卷直徑32mm或35mm；炮孔深度L：L=H+Δh超深Δh：Δh＝(0.10~0.15)H炮孔間距a：a=(1.0~2.0)W1；

或a=(0.4~1.0)L底盤抵抗線W1：W1=(0.4~1.0)H；單位耗藥量q：應比深孔臺階爆破大一些，一般q=0.5～1.2kg/m3。2.露天淺孔爆破2.1露天淺孔臺階爆破（1）爆破飛石。主要有三個原因：一是炸藥單耗過大，多余能量使巖石整體產生拋散；二是對巖石臨空面情況控制不好或個別炮孔藥量過大；三是炮孔填塞長度不足或填塞質量不好。（2）沖炮現(xiàn)象。沖炮現(xiàn)象在淺孔爆破中很容易出現(xiàn)，特別是孔深小于0.5m的淺孔，如果最小抵抗線方向和藥孔方向一致，再加上填塞不佳(就是填塞良好，相對于巖石而言，藥孔也是強度薄弱處)，炸藥能量就會首先作用于強度薄弱地帶，并從炮孔中散逸，從而形成沖炮。（3）爆后殘留根部。2.露天淺孔爆破2.1露天淺孔臺階爆破

露天淺孔爆破容易出現(xiàn)的問題：（1）合理的單位炸藥消耗量。一般認為巖石淺孔爆破的炸藥單耗應在0.50~1.20kg/m3，（2）充分利用臨空面。（3）避免最小抵抗線與炮孔在同一方向。（4）確保填塞長度。填塞長度通常為藥孔深度的1/3，而對夾制性較大巖石的爆破需加大單孔藥量或需嚴格控制爆破飛石時，則填塞長度取炮孔深度的2/5較為穩(wěn)妥。（5）合理分配炮孔底部裝藥。據(jù)實爆經(jīng)驗，底部藥量以占單孔藥量的60%～80%為宜。2.露天淺孔爆破2.1露天淺孔臺階爆破露天淺孔爆破質量保證措施：城鎮(zhèn)淺孔爆破通常用于城建中的平整場地、開挖基坑、開溝槽、清理孤石、開挖地鐵隧道等。其特點是爆破環(huán)境復雜，大多是在建筑群中及人群密集的地方進行爆破。要求嚴格控制爆破振動、個別飛散物(飛石)，以及噪聲、氣浪、炮煙污染環(huán)境等。

城鎮(zhèn)淺孔爆破常用的防護方法有爆區(qū)防護、保護物防護和隔離防護三種形式。爆區(qū)防護一般是用土袋壓炮孔，在土袋之上鋪蓋鐵皮、膠皮、木板、竹笆、荊笆、草墊；保護物的防護有加固、支撐、錨固、灌漿、門窗遮擋等措施；隔離防護有預裂爆破、挖隔振溝、機械切縫、搭建隔離排障等。2.露天淺孔爆破2.2露天淺孔控制爆破城鎮(zhèn)淺孔爆破特點防護方法首先應確定開挖程序：(1)確定開挖工作面，應使爆破最小抵抗線指向環(huán)境安全及施工條件較好的方位；確定是否分期、分段、分層開挖，這些是編制爆破和施工組織設計的依據(jù)；(2)確定一次爆破規(guī)模。

與爆破方案緊密相關的首要設計參數(shù)，是一次爆破允許的最大用藥量，即爆破規(guī)模。爆破規(guī)模受到以下兩個方面的制約：

2.露天淺孔爆破2.2露天淺孔控制爆破

在城鎮(zhèn)及復雜環(huán)境中實施石方淺孔控制爆破如何確定爆破方案?(1)爆破振動對臨近建筑物及設施的安全影響；(2)允許的坍塌范圍，爆破落石不能覆蓋、擠壓鄰近爆破區(qū)的建筑物、行車路線、通訊設施等。

當爆破振動影響或坍塌寬度不能滿足條件要求，則需進一步控制爆破規(guī)模，減少一次爆落方量，采取分段毫秒延期爆破、轉移坍塌方向或采取其他技術措施。

在考慮爆落巖石的坍塌影響時，還應注意到可能產生的飛石和滾石影響，必要時要采取阻石和防護措施。2.露天淺孔爆破2.2露天淺孔控制爆破

在城鎮(zhèn)及復雜環(huán)境中實施石方淺孔控制爆破如何確定爆破方案?

溝槽爆破是水電、油、氣、通訊等管線基礎的開挖爆破。溝槽爆破斷面寬度窄、深度大、爆破臨空面條件差，夾制作用明顯，單耗大，設計時必須注意創(chuàng)造臨空面、適當增加藥量。

爆破容易造成溝槽壁的破壞或損傷。溝槽爆破往往距建筑物較近，周邊環(huán)境比較復雜。

由于巖石性質及地質構造的復雜性，溝槽爆破參數(shù)特別是單耗不易掌握。溝槽爆破比一般爆破技術難度高。2.露天淺孔爆破