鉆孔爆破設(shè)計例題1例題2

1、鉆孔爆破作業(yè)設(shè)計樣題劉先魁2012.9.16 講解例題之前，首先介紹爆破工程技術(shù)人員從事設(shè)計工作，應(yīng)具備的基本知識、和應(yīng)遵守的規(guī)定：1. 設(shè)計人員持證上崗 爆破設(shè)計人員應(yīng)持有爆破工程技術(shù)人員作業(yè)證，并只能從事作業(yè)證上規(guī)定的范圍、級別內(nèi)的爆破工程設(shè)計(參加設(shè)計的非主要設(shè)計人員可以適當(dāng)放寬)。（基礎(chǔ)理論試題，填空題 P 5, 95） 2. 爆破設(shè)計的審批 （1） A、B級爆破工程設(shè)計及在城區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、距重要設(shè)施500m范圍內(nèi)實施的爆破工程設(shè)計，應(yīng)經(jīng)所在地市級公安機關(guān)批準(zhǔn)。 （基礎(chǔ)理論試題， 填空題 P5， 96） （2） B、C、D級一般土巖爆破遇下列情況應(yīng)提高一個爆破工程的管理等級： 距爆區(qū)

2、1000m范圍內(nèi)有國家一、二級保護文物或特別重要的建（構(gòu)）筑物設(shè)施； 距爆區(qū)500m范圍內(nèi)有國家三級保護文物、風(fēng)景名勝區(qū)，重要的建（構(gòu)）筑物設(shè)施； 距爆區(qū)300m范圍內(nèi)有省級文物、醫(yī)院、學(xué)校、居民樓、辦公樓等重要保護對象。 （基礎(chǔ)理論試題，填空題 P 5， 94）3. 爆破設(shè)計的編制 爆破設(shè)計由設(shè)計單位編制，施工組織設(shè)計由施工單位編寫；設(shè)計、施工由同一爆破作業(yè)單位承擔(dān)的爆破工程，允許將施工組織設(shè)計與爆破技術(shù)設(shè)計合并。 （基礎(chǔ)理論試題，填空題 P 5， 97） （1）設(shè)計單位的資質(zhì)符合規(guī)定； （2）承擔(dān)設(shè)計和安全評估的主要爆破工程技術(shù)人員的資格及數(shù)量符合規(guī)定； （3）設(shè)計方案通過安全評估或設(shè)計審

3、查認(rèn)為爆破設(shè)計在技術(shù)上可行、安全上可靠。4. 爆破設(shè)計單位應(yīng)符合： 例題1： 淺孔臺階爆破與淺孔預(yù)裂爆破 設(shè)計樣題 （試題庫P90，4.1） 樣題題目：某風(fēng)景區(qū)改建工程中需要對一處山坡進行開挖，待開挖的山坡長22m，寬6.5 m，高約7.5m。爆區(qū)周圍環(huán)境復(fù)雜，山坡腳距湖1.5m，距開挖區(qū)1m處有圍墻，距開挖區(qū)4m為石碑和涼亭，屬于國家重點文物，是重點保護目標(biāo)。施工中要控制飛石，飛石避免落入湖中，還要控制爆破產(chǎn)生的振動強度。要求采用淺孔分層臺階爆破，開挖邊線采用預(yù)裂爆破。 設(shè)計要求內(nèi)容如下： （1）孔距、排距、孔深、超深、單孔裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、填塞長度。 （2）請給出預(yù)裂爆破設(shè)計：孔徑、孔間距

4、、孔深、線密度，單孔藥量（可不計導(dǎo)爆索藥量）、藥裝結(jié)構(gòu)、（沿孔深的裝藥量分布）、填塞長度。 （3）起爆網(wǎng)路設(shè)計（只說明孔內(nèi)、孔間、排間雷管段位即可，包含預(yù)裂孔）。 （4）安全防護措施。 設(shè)計提示：炮孔直徑40mm、單孔 藥量不大于0.5kg，單位炸藥消耗量按 0.35kg/m3計算。樣題爆破設(shè)計復(fù)習(xí) （淺孔爆破設(shè)計基本公式） 炮孔直徑d：36-42mm，藥卷直徑32-35mm； 炮孔深度L：L=H+h 超深h： h(0.100.15) H （按臺階高度） 炮孔間距a：a=(1.02.0)W1 （按底盤抵抗線） 或 a=(0.51.0)L （按孔深） 炮孔排距b: b=(0.81.0)a底盤抵抗

5、線W1： W1=(0.41.0)H （按臺階高度）單位耗藥量q： q = 0.51.2 kg/m3單孔藥量計算： 前排：Q = q（a w H ），kg 后排：Q = q（a b H），kg 填塞長度：L1 = （1/3 2/5）L = （0.330.4）L （按孔深） 裝藥結(jié)構(gòu)：連續(xù)裝藥、分段裝藥、孔底裝藥、 混合裝藥四種結(jié)構(gòu)形式。 樣題爆破設(shè)計步驟： 1. 爆破方案選擇：根據(jù)景區(qū)改建工程山坡開挖的環(huán)境條件、開挖范圍、爆破設(shè)計提示的要求，對山坡開挖采用淺孔分層臺階爆破，開挖邊線采用預(yù)裂爆破。 2. 根據(jù)周圍建筑物的分布，設(shè)計鉆孔抵抗線方向必須背向保護建筑物。若自然地形條件不符合背向條件時，應(yīng)

6、先開創(chuàng)自由面。 3. 淺孔臺階爆破設(shè)計 （1）臺階高度選擇：根據(jù)開挖高度7.5米，擬定用5個臺階循環(huán)開挖，臺階高度H=1.5米；由上而下進行施工作業(yè)； （2）炮孔直徑40mm； （3）根據(jù)提示的單孔藥量小于0.5kg，單耗0.35kg/m3的條件，確定孔間距a、排間距b、前排抵抗線w的取值； 孔網(wǎng)參數(shù)的選擇： 孔距：a=1.1米 排距：b=0.8米 前排最小抵抗線的確定： 由于爆破環(huán)境非常復(fù)雜，為防止爆破飛石，故前排炮孔的最小抵抗線選擇不宜過大。若山坡自然坡度大于65度時，炮孔布置應(yīng)采用斜孔，傾斜度盡量與坡面一致。 若山坡自然坡度小于65度時，則前兩排的炮孔布置應(yīng)采用逐步加大鉆孔傾斜度的過度方

7、法，減小前排最小抵抗線的取值。 設(shè)計取值：W = （0.41.0)）H = 0.8米 （4）鉆孔超深 為克服鉆孔底部的夾制作用，保持自上而下循環(huán)開采臺階的開采高度不變，鉆孔超深：h =（0.100.15）H = 0.15米 式中： h 鉆孔超深； H 臺階高度，米。 （5）鉆孔孔深 L = h + H = 0.15 + 1.5 = 1.65 米 （6）單孔藥量計算 前排：Q = q（a w H ）= 0.462kg 后排：Q = q（a b H）= 0.462kg （7）裝藥結(jié)構(gòu) 裝藥結(jié)構(gòu)共四種：連續(xù)裝藥、分層裝藥、孔底氣墊裝藥、混合裝藥。本次采用鉆孔分層裝藥結(jié)構(gòu)。 孔內(nèi)按兩層進行裝藥。 鉆孔

8、底部裝藥262克，中上部裝藥200克 ，中間采用空氣間隔，間隔段長25厘米，上下藥包用導(dǎo)爆索連接，在上部裝藥段設(shè)置孔內(nèi)起爆雷管。 （8）填塞長度 鉆孔裝藥長度L1 ： 462克/150克卷=3.08卷 3.08卷20厘米卷長+25厘米間隔段 = 87厘米=0.87米 填塞長度：L 2 = L - L1 = 1.65 0.87 = 0.78 米 填塞長度滿足： L2 = （1/3 2/5）L 基本要求。式中：L - 孔深，米； L1 - 裝藥長度，米； L 2 - 填塞長度，米。4. 邊坡預(yù)裂爆破設(shè)計 預(yù)裂爆破的實施有兩種方法：與主爆區(qū)孔一起微差起爆、預(yù)裂先行法。 本次設(shè)計根據(jù)一次起爆藥量的限定

9、，采用預(yù)裂孔與主爆區(qū)孔一起微差起爆的方法。首先沿山體設(shè)計邊坡線布置預(yù)裂鉆孔，鉆孔傾斜度與邊坡設(shè)計一致。 （1）炮孔孔徑： d = 40 mm （2） 鉆孔深度與淺孔相同： L=h+H=1.65m。 （3） 炮孔間距：a =（710）d, ?。篴 = 10 d = 0.4m式中：d - 預(yù)裂孔孔徑，m。（4） 線裝藥密度計算 （采用長科院計算式）： Q線 =0.034（R壓）0.63 d 0.67 式中：R壓 巖石極限抗壓強度，MPa。 根據(jù)設(shè)計要求提示的單耗0.35kg/m3 ，判斷屬于軟弱巖石類型，抗壓強度50 MPa，計算取值R壓=10 MPa 。將設(shè)計參數(shù)代入經(jīng)驗公式后： Q線 =0.0

10、34（10）0.63 （0.04）0.67 = 0.02kg/m （5）堵塞長度 采用 L2=（8-10）d = 10d = 0.40米。 （6）單孔裝藥量 鉆孔裝藥長度：L1 = L - L 2 =1.65 0.4 = 1.25 鉆孔裝藥: Q= Q線1.25 =0.02 1.25 = 0.25kg = 250 g（7）裝藥結(jié)構(gòu) 在預(yù)裂孔的裝藥結(jié)構(gòu)方面，為克服孔底夾制作用、保證預(yù)裂縫的效果，本次預(yù)裂孔的裝藥結(jié)構(gòu)采用：孔底部位加強裝藥、孔中部一般藥柱，孔上部用減弱藥柱。 孔內(nèi)裝32 mm藥柱；將250克藥柱等分成數(shù)節(jié)，用導(dǎo)爆索將其串聯(lián)，串聯(lián)時孔底部多裝藥用加強藥柱，孔中部用一般藥柱，孔上部用減

11、弱藥柱。在上部藥卷中安放孔內(nèi)起爆雷管，然后將其放在孔中，孔口用細棍穩(wěn)固，在藥卷上部用紙隔堵后進行填塞。 （參見下圖所示）。藥卷80g導(dǎo)爆索藥卷40g導(dǎo)爆管雷管捆綁細繩炮泥填塞細木棍導(dǎo)爆管（8）預(yù)裂爆破的緩沖孔布設(shè) 1）布設(shè)原則：在開挖山坡邊界部位進行欲裂爆破時，應(yīng)在主爆孔與預(yù)裂孔之間設(shè)置1 2 排的緩沖孔。 2）緩沖孔的布設(shè)：本次設(shè)計因均為淺孔，孔深僅1.65米，故在主炮區(qū)孔與預(yù)裂孔之間設(shè)置1 排緩沖孔。 3）緩沖孔的孔網(wǎng)參數(shù)選擇：緩沖孔的孔、排間距相應(yīng)為主爆區(qū)孔的1/2 2/3，即: 孔距: a緩 = （1/2 2/3）a = 0.5a = 0.5 1.1 = 0.55m 排距： b緩 =

12、（1/2 2/3）b =0.5b=0.50.8=0.4m（如下圖所示）爆區(qū)炮孔布置示意圖aL1m主炮孔預(yù)裂孔緩沖孔a/2b 4）緩沖孔的裝藥量 緩沖孔的裝藥量為主炮孔的35 - 40%，即：Q緩= （35 40%）Q = 0.4 0.462 = 0.185 = 185g。5. 爆破網(wǎng)路設(shè)計 5.1 根據(jù)例題提示設(shè)計網(wǎng)路 提示：起爆網(wǎng)路設(shè)計 （只說明孔內(nèi)、孔間、排間雷管段位即可，包含預(yù)裂孔）。單孔藥量小于0.5公斤。 網(wǎng)路設(shè)計采用非電導(dǎo)爆管網(wǎng)路系統(tǒng)； （1）淺孔臺階爆破網(wǎng)路敷設(shè)方式采用孔內(nèi)延時、孔外微差、單孔單響、排間微差傳遞的方法進行。 孔內(nèi)延時段別采用MS10（380ms30）； 孔間微差段

13、別采用MS3（50ms10）； 排間微差段別采用MS5（110ms15）。 采用多排炮孔爆破時，一次爆破的排數(shù)不易過多；根據(jù)排間微差段別單排炮孔的數(shù)量不易超過8個。 緩沖孔與主爆孔一起起爆。 緩沖孔為2孔一響，孔內(nèi)裝瞬發(fā)雷管，孔間傳遞為50ms。 （2）預(yù)裂爆破網(wǎng)路設(shè)計 預(yù)裂孔與主爆孔一起爆破時，預(yù)裂孔先于主爆孔起爆時差為110ms。預(yù)裂孔為2孔一響，孔內(nèi)裝瞬發(fā)雷管，孔間傳遞為50ms。 以上根據(jù)例題設(shè)計要求已全部完成。 5.2 按實際工程設(shè)計網(wǎng)路 鑒于爆區(qū)周圍環(huán)境復(fù)雜，距開挖區(qū)4m為石碑和涼亭，屬于國家重點文物，在實際爆破工程中，爆破網(wǎng)路的設(shè)計必須考慮一下幾點： （1）爆破網(wǎng)路設(shè)計的重點就是

14、要控制最大單響藥量，使其爆破產(chǎn)生的振動強度滿足保護建筑物的安全允許振動速度。 （ 2）石碑和涼亭屬于國家重點文物，它的安全允許振動速度是多少？ （3）根據(jù)保護建筑物距爆破地點的實際距離、單段最大一次起爆藥量，進行爆破振動速度計算。通過計算判斷是否滿足保護建筑物的安全允許振速。 （4）安全允許振動速度 計算公式：式中：V - 質(zhì)點垂直振動速度，cm/s； Q - 最大齊爆藥量，kg； R - 爆破中心至被保護目標(biāo)的距離，m； K - 與地質(zhì)因素有關(guān)的系數(shù)； -與爆破條件有關(guān)的衰減系數(shù)； 計算振動速度值應(yīng)滿足保護建筑物的安全允許振動速度值。 5. 采取降振措施 當(dāng)不滿足安全允許振動速度時，應(yīng)采取降

15、低最大單響藥量或相應(yīng)的減震措施。 6. 安全防護措施 （1）除降低最大單響藥量外，還可在靠近涼亭與石碑處開挖減震溝，降低爆破振動影響。 （2）. 對石碑、涼亭采取加固措施。 （3）爆破飛石防護措施： 爆破產(chǎn)生的飛石、順坡滾落石塊會對保護建筑設(shè)施造成破壞，還可能落入湖中，防護措施如下： 保證填塞長度和填塞質(zhì)量； 對石碑和涼亭，在其朝向爆區(qū)方向上搭防護排架，排架高度超過被保護物高度 ；在湖邊架設(shè)防護排架進行防護、遮擋。 對爆區(qū)炮孔口采用壓蓋竹排（或草墊）或多層沙土袋進行防護。必要時再在沙袋上面罩防護網(wǎng)，確保爆區(qū)無飛石。 例題2： 深孔臺階爆破設(shè)計樣題 （P94，4.10） 樣題復(fù)習(xí)（深孔臺階爆破參

16、數(shù)） 采用潛孔鉆機、深孔臺階垂直或傾斜布孔，平面布置為方型或梅花型時，其爆破參數(shù)按以下各式計算： 鉆孔直徑 d = 76 - 170mm 孔間距 a=（11.25）W 排間距 b=（0.75 - 1.0） a 臺階高度 H= 5 20 m 垂直孔深 L = H + h 傾斜孔深 L = H / sina + h 鉆孔超深 h=（0.250.35）W h=（0.120.25） H h =（8-12）d 底盤抵抗線 W =（3035）d 或 W =（0.60.9）H 堵塞長度 L2=（2030）d 或 L2=（0.71.0）W 垂直鉆孔時 L2=（0.70.8）W 傾斜鉆孔時 L2=（0.91.0

17、）W 裝藥長度 L1=L L2 炸藥單耗 范圍值： q=（0.40.98） kg/m3 單孔藥量前排 Q=q a WH kg 后排 Q=qabH巖石堅固系數(shù) f0.8-2 3-45681012141620 qKg/cm30.40.450.50.550.610.670.740.810.880.98樣題題目： 某采石場生產(chǎn)石料規(guī)模為30萬立方米年，有效工作時間為300d，每天二班制，巖石為石灰?guī)r，巖石堅固性系數(shù)f=810，巖石松散系數(shù)為1.5。選用潛孔鉆機的鉆進效率為30m （臺班），孔徑100mm，逐孔起爆。設(shè)計要求： 1、爆破方案：一次爆破規(guī)模、爆破巖石量、總藥量、總孔數(shù)、總延米數(shù)；裝運機械和

18、鉆機機械的數(shù)量；工程進度安排； 2、爆破參數(shù)：孔徑、孔距、排距、孔深、超深、單位炸藥消耗量、單孔裝藥量、裝藥長度、填塞長度； 3、起爆網(wǎng)路設(shè)計； 4、飛石安全距離； 5、爆破振動影響分析。設(shè)計提示： 1、根據(jù)石料場的開采強度確定一次爆破規(guī)模、總藥量。根據(jù)鉆孔孔徑確定總孔數(shù)、總延米數(shù)和采用的鉆機和裝運設(shè)備數(shù)量和工程進度； 2、按照一次爆破規(guī)模設(shè)計相關(guān)爆破參數(shù)。樣題爆破設(shè)計1. 工程量分析 1.1. 日生產(chǎn)量 根據(jù)采石場生產(chǎn)石料規(guī)模為30萬立方米年，有效工作時間為300d，日生產(chǎn)量為1000立方米日（實方量）。 1.2. 臺班生產(chǎn)量每天二班制，臺班生產(chǎn)量500立方米臺班。2. 爆破方案 爆破方案采

19、用露天深孔臺階爆破設(shè)計。 根據(jù)日均生產(chǎn)量，當(dāng)設(shè)定爆破施工循環(huán)按5天一周期（包括：鉆孔、爆破、出渣運輸?shù)龋r，則： 2.1 一次爆破規(guī)模、爆破巖石量： 應(yīng)為5天 1000立方米日= 5000m3。 2.2 總藥量：根據(jù)提示的石灰?guī)r堅固 系數(shù)f=810，設(shè)計單耗取值按前表取應(yīng)為 0.64 kg/m3，當(dāng)每個循環(huán)爆破巖石5000m3 時，所用總藥量為 3200kg。 2.3 總孔數(shù)、總延米：若深孔臺階高度取12m，當(dāng)擬定鉆孔的孔、排距為3.53米時，每孔爆破巖石量為： 3.5312 = 126立方米； 每個循環(huán)總孔數(shù)為5000/ 126 = 40個；總延米4012 = 480米。 2.4 工程循環(huán)進

20、度安排：當(dāng)施工循環(huán)為5天一周期時的進度安排為：鉆孔2天，裝藥起爆1天， 出渣2天。 2.5 施工機械設(shè)備的配置 （1）鉆孔設(shè)備配置：選用潛孔鉆機的鉆進效率為30m 臺班，孔徑100mm； 鉆孔爆方臺班為3.5330= 315m3 ， 當(dāng)1臺鉆機鉆孔施工為2天即4個臺班時，鉆孔爆方為： 315 4 = 1260m3 。 鉆孔設(shè)備配置：5000 / 1260m3 = 4臺 （2）挖掘機設(shè)備配置 設(shè)備選型：PC350450日立挖掘機。 挖掘機臺班鏟裝能力（松方）：平均950 m3/臺班。當(dāng)1臺挖掘機施工為2天即4個臺班時為： 950 4 = 3800m3 。 根據(jù)每個循環(huán)爆破實方5000m3，當(dāng)虛方

21、系數(shù)為1.5時，總虛方為7500m3。 挖掘機配置數(shù)量： 7500 / 3800m3 = 2臺 （3）運輸車輛配備設(shè)備選型：載重量20T東風(fēng)自卸式汽車。臺班運輸能力（松方）：130立方米臺班。1臺2天4個臺班運輸?shù)乃煞搅繛椋?1304 =520立方米。運輸車輛的配置數(shù)量：7500520= 15輛。 3. 爆破設(shè)計參數(shù) 孔徑：100mm； 孔距：3.5米； 排距：3米； 孔深：L = H + h = 12 +1 = 13.8米； 超深：h = （0.120.25） H = 0.15 H = 1.8 米； 單位炸藥消耗量：0.64公斤/立方米； 單孔裝藥量計算公式按： Q = q a b H式中：

22、q單位炸藥消耗量，kg/m3； H孔深（或臺階高度），m； a孔距，m； b 排距，m； 經(jīng)計算單孔裝藥量： Q =0.64123.53=80.64 裝藥長度：鉆孔孔徑為100mm，鉆孔延米裝藥量為7.5公斤左右。 故裝藥長度為：80.647.5 =10.75米 填塞長度：L2=L L1 13.8 10.75 = 3.05米 4. 起爆網(wǎng)路設(shè)計 深孔臺階爆破視作業(yè)面環(huán)境條件、爆破規(guī)模，一般采用孔內(nèi)微差起爆方法。采用孔內(nèi)微差網(wǎng)路時，一般孔外采用瞬發(fā)電雷管或非電雷管集簇?fù)舯幕旌戏笤O(shè)方法，使其形成孔內(nèi)微差、排間傳遞的網(wǎng)路設(shè)計形式?？刹捎锰菪?、小斜線和排間直線形等多種起爆模式?？组g微差 t = 2550ms ；排間傳遞 t = 75110ms 。 本次例題網(wǎng)路設(shè)計采用非電導(dǎo)爆管網(wǎng)路系統(tǒng)；一次爆破循環(huán)40個鉆孔，將其布置為3排（第一排14個，二、三排各13個）。 根據(jù)設(shè)計要求逐孔起爆時，網(wǎng)路設(shè)計應(yīng)采用孔內(nèi)延時、孔外微差的方法進行： （1）孔內(nèi)延時采用MS14段（760