土巖爆破設(shè)計試題庫資料

巖土爆破試題設(shè)計1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6.5m，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。施工中要控制飛石防止落入湖中，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、孔深、線密度、單孔藥量〔可不計導(dǎo)爆索藥量〕、裝藥結(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，包括預(yù)裂孔〕。4.平安防護措施。

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。由Q=〔V/k’K〕3/αR3計算得Qmax=〔3/0.3/150〕3/1.8×73=0.7Kg知應(yīng)進行預(yù)裂爆破一、爆破方案在開挖區(qū)采用小間距、小藥量的分散布藥原那么，使爆破能量均勻分布；采用松動爆破，加以有效的防護措施，防止產(chǎn)生飛石，降低噪音，確保周圍環(huán)境平安。為降低爆破振動，主炮孔起爆之前在開挖邊線布置一排預(yù)裂孔，以阻止主藥包爆破時爆破地震波向邊坡巖體的傳播，并阻斷向邊坡外開展的裂縫，使得主爆孔爆破后沿預(yù)裂面形成一個沒有超挖的光滑邊坡。在爆體上面加以覆蓋，防止個別飛石；在鄰近湖邊用砂袋砌擋墻，防止爆破滾石。二、淺孔臺階爆破參數(shù)選擇：臺階高度H=1.5m抵抗線W=〔20~40〕d=20×0.4=0.8孔距a=m×W=1.2×0.8=0.96≌1m排距b=W=0.8m超深h=(0.15~0.35)W=0.25×0.8=0.2m孔深L=H+h=1.5+0.2=1.7m單耗q=0.35Kg/m3單孔裝藥量Q=qabH=0.35×1×0.8×1.5=0.42Kg裝藥結(jié)構(gòu)：分段裝藥結(jié)構(gòu)Q底=2/3Q=0.28KgQ上=1/3Q=0.14Kg填塞長度l2=〔0.7~1〕W=0.8m間隔段填塞長度l間=1.5-0.8-0.42=0.28m裝藥結(jié)構(gòu)：孔內(nèi)連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，孔底起爆孔底裝藥約42cm，在距孔口約40cm處搗固報紙，在上面再用炮泥密實充填。

2.開挖邊線預(yù)裂爆破參數(shù)選擇：孔徑d=38mm孔距a=(8~12)d=8×40=400mm孔深L=H+h=1.5+0.2=1.7m線裝藥密度=0.11Kg/m單孔裝藥量Q設(shè)=q線H=0.11×1.4=0.154Kg裝藥結(jié)構(gòu)：q底=1.5q線=1.5*0.11=0.165Kg/mq上=0.7q線=0.7*0.11=0.077Kg/mL底=0.2L=0.2*1.7=0.34mL中=0.5L=0.5*1.7=0.85mL頂=0.3L-l2=0.3*1.7-0.3=0.21mQ底=0.05KgQ中=0.1KgQ上=0.015Q實=0.165Kg填塞長度l2=〔0.2~0.5〕=0.3m根據(jù)計算，在底部裝一個50g藥包中間均勻布置4個25g的藥包，上部布置一個15g的藥包。四、起爆網(wǎng)路設(shè)計

為降低爆破振動采用逐孔起爆方式。主爆孔采用對角線順序逐孔起爆，孔內(nèi)用9段，孔外孔間用2段、排間用4段導(dǎo)爆管雷管接力。預(yù)裂爆破孔內(nèi)采用導(dǎo)爆破索連接各藥包，用1段導(dǎo)爆管雷管并到主爆孔起爆網(wǎng)路上引爆五、平安防護措施加強孔口堵塞質(zhì)量控制,保證堵塞質(zhì)量；在鄰近湖邊用砂袋砌擋墻，防止爆破滾石；在爆破部位覆蓋一層鐵絲網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)用扎絲互相連接，在山體上開挖邊線上側(cè)將鋼釬植入山體，將鐵絲網(wǎng)用鐵絲固定在鋼釬上，在鐵絲網(wǎng)上面加蓋一層草簾，以阻擋個別飛石，交并有效消除爆破噪聲。六、爆破地震校核爆破產(chǎn)生的振動對周圍的影響采用質(zhì)點垂直振動速度來衡量，其計算公式如下：V=k’k(Q1/3/R)α=2.29cm/s式中：Rv——質(zhì)點垂直振動速度，cm／s；Q——最大齊爆藥量，取3．6kg；R——爆破中心至被保護目標的距離，此取7m；k’——裝藥分散系數(shù)，取0．3；k——與地質(zhì)因素有關(guān)的系數(shù)，取150；α——與爆破條件有關(guān)的衰減指數(shù)，取1.8。設(shè)計2預(yù)裂爆破和光面爆破已廣泛應(yīng)用于露天工程和地下工程，簡述你曾參加過的預(yù)裂或光面爆破工程技術(shù)設(shè)計。爆破后如果出現(xiàn)以下現(xiàn)象，請分析原因并說明如何調(diào)整爆破設(shè)計。1.外表未產(chǎn)生裂紋；2.孔口破壞嚴重，壁面也有破損；3.孔口破壞嚴重，下部壁面質(zhì)量正常；4.孔口破壞嚴重，但下部未形成裂紋；5.下部壁面很好，但外表未形成裂紋。設(shè)計提示：根據(jù)成縫質(zhì)量，考慮地質(zhì)條件、爆破參數(shù)、施工工藝等進行實際調(diào)整?！?〕工程概況某基坑工程爆破開挖長120m，寬85m，深9m，邊坡坡度為1:0.25，爆破總方量約97572m3。巖性為泥質(zhì)砂巖，f系數(shù)為4～8，弱風(fēng)化，層理、節(jié)理裂隙不發(fā)育。工程要求：采用控制爆破法進行開挖；基坑邊坡須保證平整和穩(wěn)定，半孔痕跡率不小于50﹪；基坑底部不得欠挖，超挖不得超過1m；塊度要求：巖塊最大邊長不得大于50cm?！?〕總體方案設(shè)計分兩個作業(yè)區(qū)，從中間分別向南北兩端推進，南、北端作業(yè)區(qū)各寬85m，長60m；邊坡采用預(yù)裂爆破技術(shù)一次成型；V型掏槽爆破開設(shè)自由面；深孔臺階爆破開挖，第一層臺階高度為5m，第二層臺階高度為4m；嚴格控制單孔藥量，采用非電導(dǎo)爆管雷管多段微差的起爆方式，以控制單段起爆藥量。

〔3〕邊坡預(yù)裂爆破設(shè)計①孔徑DD=80mm②孔距aa=96cm③平均線裝藥密度qlql=375g/m④超深h及孔深Lh=1m,L=10.28m⑤不耦合系數(shù)ζζ=80/32=2.5⑥裝藥密度頂部線裝藥密度225g/m，底部線裝藥密度600g。⑦填塞長度0.88cm⑧裝藥結(jié)構(gòu)在與孔深長度相適合的竹片上標定裝藥的位置，然后在竹片上依照標定的位置采用麻繩將藥卷及導(dǎo)爆索固定在竹片上，并使導(dǎo)爆索貫穿整個裝藥卷，再用導(dǎo)爆管雷管偉爆導(dǎo)爆索。(4)造成以下情況的可能原因：①外表未產(chǎn)生裂紋：地質(zhì)條件——巖石堅硬；爆破參數(shù)——可能是整體藥量小、或間距過大、或堵塞長度太大、或相鄰炮孔延遲時間太長②孔口破壞嚴重，壁面也有破損：地質(zhì)條件——巖石松軟或節(jié)理裂隙發(fā)育；爆破參數(shù)——孔口及整體藥量偏大、或堵塞長度太??；施工工藝——或者藥包偏貼倒保存一側(cè)。③孔口破壞嚴重，下部壁面質(zhì)量正常：地質(zhì)條件——孔口存在傾向朝外的內(nèi)側(cè)軟弱面或水平層狀弱面；爆破參數(shù)——可能是孔口部位藥量偏大或堵塞長度偏小。④孔口破壞嚴重，但下部未形成裂紋：地質(zhì)條件——巖石松軟或節(jié)理裂隙發(fā)育、或孔口存在傾向朝外的內(nèi)側(cè)軟弱面或水平層狀弱面；爆破參數(shù)——孔口藥量偏大、或堵塞長度太小；下部整體藥量小、或間距過大、或相鄰炮孔延遲時間太長；施工工藝——⑤下部壁面很好，但外表未形成裂紋。爆破參數(shù)——孔口藥量小或堵塞長度偏大。設(shè)計4某住宅小區(qū)要修建綜合管網(wǎng)配套工程，需開挖溝槽長240m，下挖深度4m，上口寬4m，底寬2.5m。開挖邊線距住宅樓僅20m，環(huán)境比較復(fù)雜。巖石為中風(fēng)化花崗巖。設(shè)計要求如下：1.溝槽爆破的孔徑、孔距、排距、孔深、超深、單耗、單孔裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、每次爆破規(guī)模；2.給出主炮孔平面布置圖〔取一段即可〕和剖面圖；3.預(yù)裂爆破參數(shù)的孔徑、孔距、孔斜、孔深、超深、線裝藥密度、裝藥結(jié)構(gòu)、填塞長度；4.起爆網(wǎng)路；5.平安防護。設(shè)計提示：采用預(yù)裂爆破、松動爆破和毫秒延期起爆技術(shù)，開挖順序從兩端向中間同時推進。1.松動爆破設(shè)計〔4〕一次爆破規(guī)?！看蜗缺?0m溝槽的預(yù)裂孔，約52個孔，后爆主開挖孔30~35個孔。2.主炮孔平面布置圖3.預(yù)裂爆破設(shè)計4.起爆網(wǎng)路5.平安防護〔1〕最大平安藥量計算設(shè)計7爆破治理某地的危巖體。工程概況及環(huán)境狀況：該危巖體為石灰?guī)r山，在山體外側(cè)被一近似垂直裂隙切割，裂隙貫穿該山東西兩側(cè)，自山頂向山腳呈V形開裂延伸，裂隙上部寬度2.1m，延伸長度91m，被切割的巖體向外側(cè)傾斜，經(jīng)專家現(xiàn)場考察確定為大型的危巖體，建議立即進行治理。危巖體所在的山體為一起伏南北走向的山峰，山頂部高140m，南、西兩側(cè)為直立的陡壁，東側(cè)較緩。危巖體位于山體的南側(cè)，為厚層狀的石灰?guī)r，山體外表只有零星的灌木雜草。危巖體體積約3.5萬立方米。危巖體的西側(cè)和南側(cè)有100多戶居民，最近距離20~40m。危巖體狀況及周邊環(huán)境見圖4-2。設(shè)計要求：1.對危巖體A、B、D、E塊實施爆破，以徹底去除A、B、D、E塊危巖體。2.爆后危巖體的內(nèi)側(cè)應(yīng)到達平安穩(wěn)定的階梯狀。3.爆破前將山腳周圍的民宅劃分為a、b、c三個區(qū)，a區(qū)距山腳20~40m，共17間民房，b區(qū)距山腳40~60m，共16間民房，ab兩區(qū)的界定是：a區(qū)為爆破崩塌巖塊觸地振動和滾石沖擊危害區(qū)，b區(qū)為個別飛石危害區(qū)。c區(qū)及以外的民房不造成爆破傷害。設(shè)計方案：由于危巖體處于不穩(wěn)定狀況，且周邊全部是民宅，為了確保施工平安，應(yīng)采用分階段、分區(qū)塊定向崩塌爆破，具體爆破方案如下：1.由于危巖體正面自山頂至山腳有一閉合裂縫，把危巖體分割為東西兩大塊，第一次爆破首先去除D塊和AB塊的東側(cè)危巖體，第二次爆破去除西側(cè)AB塊。2.為了防止爆后整體巖塊崩塌的振動危害民房，中、上部采用扇形密孔崩塌毫秒延期爆破，危巖體下部采用側(cè)向垂直孔毫秒延時爆破方案。3.爆區(qū)下方東南側(cè)有兩排民宅，而西側(cè)為民宅的集中區(qū)，為減少爆破滾石對民房的損害，采用定向崩塌控制爆破，使破碎巖塊向東南方向崩塌。4.由于危巖體處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，為了保證施工平安，采用側(cè)向鉆孔和自上而下施工順序。設(shè)計提示：1.爆破設(shè)計包括；鉆孔參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)與填塞、起爆網(wǎng)路等。2.起爆順序為自上而下、從外到里順序起爆。1.設(shè)計原那么由于危巖體處于不穩(wěn)定狀況，且周邊全部是民宅，為了確保施工平安，應(yīng)采用分階段、分區(qū)塊定向崩塌爆破，爆破次數(shù)越少越好。2.設(shè)計方案〔1〕由于危巖體正面自山頂至山腳有一閉合裂縫，把危巖體分割為東西兩大塊，第一次爆破首先去除D塊和AB塊的東側(cè)危巖體，第二次爆破去除西側(cè)AB塊?！?〕為了防止爆后整體巖塊崩塌的振動危害民房，中、上部采用扇形密孔崩塌毫秒延期爆破，危巖體下部采用側(cè)向垂直孔毫秒延時爆破方案。〔3〕爆區(qū)下方東南側(cè)有兩排民宅，而西側(cè)為民宅的集中區(qū)，為減少爆破滾石對民房的損害，采用定向崩塌控制爆破，使破碎巖塊向東南方向崩塌。〔4〕由于危巖體處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，為了保證施工平安，采用側(cè)向鉆孔和自上而下施工順序。3.爆破參數(shù)設(shè)計〔1〕鉆孔參數(shù)扇形孔：孔徑D=70mm，孔深L=20~30m，傾角30~75°，孔間距為始端300mm,末端1.5~2m。Z形孔：孔徑D=70mm，孔深L=30m，傾角40°，孔間距600mm?！?〕裝藥結(jié)構(gòu)與填塞炸藥單耗：扇形孔q=0.3~0.4kg/m3，Z形孔q=0.4~0.45kg/m3。裝藥結(jié)構(gòu)：扇形孔：除孔口間隔裝藥外，其余為連續(xù)裝藥。Z形孔：上、下排最外那么炮孔為間隔裝藥，其余為連續(xù)裝藥?！?〕起爆網(wǎng)路為了到達崩塌爆破和降振的目的，采用延時電爆網(wǎng)路起爆。起爆順序為自上而下、從外到里順序起爆。設(shè)計9露天深孔臺階爆破設(shè)計某石灰石礦山采區(qū)離民宅最近距離約300m。該礦山采用露天深孔開采方式，穿孔用KQGS-150潛孔鉆機穿孔，鉆孔直徑均為165mm，深孔爆破，臺階高度為15m，爆破采用塑料導(dǎo)爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝銨炸藥爆破。隨著水泥產(chǎn)銷量的不斷增加，石灰石需求量為年產(chǎn)480萬噸〔礦石200萬立方米〕。因此，為減小爆破振動，保證居民的生活穩(wěn)定，同時又不要影響采礦強度和礦山中長期生產(chǎn)方案。設(shè)計要求：1.露天深孔臺階爆破設(shè)計；2.降低爆破振動的技術(shù)措施。設(shè)計提示：1.采用毫秒延期爆破，盡量減少最大一段裝藥量；2.實現(xiàn)逐孔起爆，將單響藥量降到最低；3.采用氣體間隔器間隔裝藥；4.合理布置采場工作線方向。爆破方案確定；確定合理的臺階要素；選擇鉆孔形式、鉆機類型、布孔方式；爆破參數(shù)設(shè)計，包括：孔徑與孔深、超深、底盤抵抗線、填塞長度；孔網(wǎng)參數(shù)〔孔距、排距、炮孔密集系數(shù)〕；裝藥結(jié)構(gòu)〔藥量分配〕；單位炸藥消耗量，單孔裝藥量及總裝藥量計算；起爆網(wǎng)路設(shè)計等；爆破平安計算和校核；平安警戒范圍確定；主要技術(shù)經(jīng)濟指標。分析：年產(chǎn)量200m3,按每年300個工作日，日產(chǎn)量2000000/300=6700m3每天穿孔數(shù)為6700/575=11.65≈12個每兩到三天實施一次爆破，爆破24~36個炮孔，爆破方量大于13400~20210m3。爆破方案采用深孔爆破，臺階高度為15m；選用KQGS-150潛孔鉆機穿孔，鉆孔直徑均為165mm；。采用深孔臺階逐孔起爆的毫秒延期爆破，將單響藥量降到最低；爆破采用塑料導(dǎo)爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝銨炸藥爆破。采用氣體間隔器間隔裝藥，改善破碎塊度。合理布置采場工作線方向，盡量使居民住宅位于爆破區(qū)的側(cè)向，以減少飛石和降低爆破震動。爆破參數(shù)設(shè)計孔徑：D=165mm

臺階高度H=15m

超深⊿h=(10~20)D=12*1.65≈2m

孔深L=H+⊿h=15+2=17m

底盤抵抗線W底=35D=35*0.165≈5.6m

填塞長度l填=(0.8~1.0)W底=0.8*5.6=4.5~5.5m

延米裝藥量q米=2.5∏D2ρ=2.5*3.14*1.65*1.65*0.9≈19.2kg

孔裝藥量Q孔=(17-5)*19.2=230kg

單位炸藥消耗量q=0.4kg/m3

每孔負擔(dān)體積V=Q孔/q=230/0.4=575m3

每孔負擔(dān)面積S=V/H=575/15=38.3m2W=b=(S/m)1/2=(38.3/1.2)1/2≈5.5m

孔距a=1.2W底=1.2*5.5=6.6m

總裝藥量Q=6700*0.4=2680；最大一段裝藥量Q=230kg

一次爆破炮孔數(shù)n=6700/575≈12個裝藥結(jié)構(gòu)：采用分段間隔裝藥結(jié)構(gòu)。

l底=1.3W=1.3*5.5≈7mQ底=l底*q米=7*19.2=153kg

用氣體間隔器間隔2ml上=17-7-2-5=3mQ上=l底*q米=3*19.2=58kgQ孔=153+58=211kgq孔=211/575=0.37kg/m3起爆網(wǎng)路設(shè)計：采用非電毫秒延時逐孔起爆，孔內(nèi)裝9段毫秒雷管，孔間接力時間17毫秒，排間接力時間42毫秒。爆破平安計算和校核V=k(Q1/3/R)α式中：V——質(zhì)點垂直振動速度，cm／s；Q——最大齊爆藥量，取211kg；R——爆破中心至被保護目標的距離，此取300m；k——與地質(zhì)因素有關(guān)的系數(shù)，取150；α——與爆破條件有關(guān)的衰減指數(shù)，取1.5。代入上式計算V=0.42cm/s，采石場爆破震動對300m外的居民住宅沒有影響。6.平安警戒范圍確定個別飛石距離RF=40D=40*6.496=260m平安警戒范圍為爆區(qū)周圍260m。主要技術(shù)經(jīng)濟指標炸藥單耗：0.37kg/m3

年炸藥總量：2000000*0.37=740000kg

平均每天需爆破量：2000000/300=6700m3

延米爆破量：575/17=33.8m3

平均每天需鉆孔米數(shù)：6700/33.8=200m

鉆機效率：100m/臺班需鉆機數(shù)量：2~3臺設(shè)計10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，巖石鞏固性系數(shù)f=8~10，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.飛石平安距離；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)。1爆破方案：采用深孔臺階爆破方法，臺階高度10m，采用逐孔延遲起爆方式。2.爆破參數(shù)選擇3.起爆網(wǎng)路設(shè)計平均每天需爆破量：300000/300=1000m3延米爆破量：H*a*w/L=10*4*3.5/11.2=12.5m3平均每天需鉆孔米數(shù)：1000/12.5=80m鉆機效率：30m/班總鉆孔個數(shù)：300000/140=2143個總延米數(shù)：21429*11.2=24002m需鉆機數(shù)量：N=L班/p1(1-e)=80/2/30/(1-0.03)=1.34≈2臺式中：p1——鉆機臺班效率，m/臺班；L班——每班需鉆孔米數(shù)，m；e——廢孔率，%，一般為3~6%。4.飛石平安距離40D=40*10*0.3937≈160m5.爆破振動影響分析6.主要技術(shù)經(jīng)濟指標平均每天需爆破量：300000/300=1000m3延米爆破量：H*a*w/L=10*4*3.5/11.2=12.5m3平均每天需鉆孔米數(shù)：1000/12.5=80m鉆機效率：30m/臺班總鉆孔個數(shù)：300000/140=2143個總延米數(shù)：21429*11.2=24002m7.設(shè)備選擇配套需鉆機數(shù)量：N=L班/p1(1-e)=80/2/30/(1-0.03)=1.34≈2臺式中：p1——鉆機臺班效率，m/臺班；L班——每班需鉆孔米數(shù)，m；e——廢孔率，%，一般為3~6%。案例3深圳市某開挖山體原始地貌為丘陵地帶，地形變化大，山體開挖局部已露出風(fēng)化石和表土，下部為微風(fēng)化花崗巖，節(jié)理發(fā)育，f=14。爆區(qū)周圍環(huán)境極為復(fù)雜，北有交通繁忙的北環(huán)大道；南有瀝青廠和電廠；東側(cè)為工業(yè)園區(qū)，距開挖邊界僅為15m。從1999年至2021年完成了爆破方量2400萬立方米，鉆孔米數(shù)324萬米，使用炸藥近9620t。1.在露天臺階爆破采用了分區(qū)接力和多排毫秒延期起爆網(wǎng)路，有效的降低爆破振動效應(yīng)；2.在緊靠建〔構(gòu)〕筑物，且高于建〔構(gòu)〕筑物山體；采取預(yù)留巖墻和立體防護措施有效的防止了爆破飛石和滾石；3.采用多排毫秒延期擠壓爆破和孔口加壓砂包減少填塞長度降低了大塊率。試問：根據(jù)你的工程實踐經(jīng)驗，除上述措施外還有哪些方法和技術(shù)措施，可有效降低爆破振動效應(yīng)、防止飛石滾石和確保爆破塊度均勻，取得滿意的爆破效果。答案提示：從控制爆破規(guī)模、單響藥量、爆破參數(shù)、起爆網(wǎng)路、炮孔填塞及必要的平安防護進行分析。降低爆破振動促進巖石均勻破碎的技術(shù)措施在近區(qū)采用低臺階爆破或減小炮孔直徑，增加布藥的分散性；在分區(qū)接力的根底上，采用奇偶、逐孔起爆順序或?qū)鼌^(qū)孔內(nèi)毫秒延遲爆破等方法，增加臨空面，在促進巖石均勻破碎的同時，限制最大一段藥量，降低爆破振動；采用預(yù)裂爆破或開挖減振溝槽；選擇最小抵抗線方向，使需保護區(qū)域處在爆區(qū)側(cè)向；采用低爆速、低密度的炸藥，采用下部耦合上部不耦合裝藥或分段裝藥的裝藥結(jié)構(gòu)；布置壓頂藥包，防止孔口產(chǎn)生大塊；進行爆破振動衰減規(guī)律監(jiān)測并指導(dǎo)爆破設(shè)計。爆破飛石、滾石的防護措施合理確定臨空面，盡可能使爆破方向避開需保護區(qū)域；采用上部減少裝藥的裝藥結(jié)構(gòu)、采用松動爆破的爆破單耗，爆破參數(shù)和排間起爆時間，防止局部或整體能量過大產(chǎn)生飛石；注意巖石斷層、節(jié)理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗線的變化，并及時調(diào)整藥量；鄰近需保護的建、構(gòu)筑物時，適當增加堵塞長度，確保填塞質(zhì)量，防止孔口產(chǎn)生飛石；覆蓋防飛石。在爆區(qū)邊緣采用減弱松動爆破，做到爆后巖石松而不滾動；砌擋土堤阻擋滾石。案例4中國南部某大型采石場日產(chǎn)成品規(guī)格石3.5萬m3，月平均爆破石方量80萬m3。采區(qū)高差180m、面積為40萬m2?？偙品搅考s1000萬m3。爆破生產(chǎn)的石料按塊度規(guī)格10~2000kg分選為15種品種，其巖石級配相當嚴格，10kg以下塊石不得大于10%。爆破作業(yè)區(qū)巖石為閃長花崗巖，f=8~14，節(jié)理、裂隙、風(fēng)化溝、破碎帶十分發(fā)育。采場統(tǒng)一為15m高臺階，每天爆破3~4個臺階，爆破排數(shù)不超3排，寬度100~150m，炮孔為Φ140mm垂直孔。試問：如果你接手這個工程，采用哪些方法可以控制塊度級配和降低粉礦率？

答案提示：各項技術(shù)措施對級配和粉礦率的影響程度，按大小排序是：裝藥結(jié)構(gòu)、線裝藥密度、單位炸藥消耗量、炸藥爆速、抵抗線和孔間距。按此內(nèi)容進行逐項分析。爆破影響分析：在炮孔中上部采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，降低了作用在孔壁的峰值壓力，減少了沖擊波的作用，防止其巖石過度粉碎；在孔徑不變的情況下，隨線裝藥密度的增加，不耦合系數(shù)減小，粉礦率也增加。隨炸藥單耗的增加，粉礦率也增加，故應(yīng)降低炸藥單耗；不同爆速的炸藥，在巖石中爆炸可激起不同的應(yīng)力波參數(shù)，炸藥爆速越高，爆轟壓力就越高，在巖石中激發(fā)的沖擊波的初始峰值壓力和引起的應(yīng)力以及應(yīng)變也越大，越有利于巖石的破裂，同理，爆轟壓力過高，將會造成炮孔周圍巖石的過度破粉碎，故要減少粉礦，應(yīng)選用低爆速炸藥；在炸藥單耗不變的情況下，抵抗線越小，炸藥爆炸產(chǎn)生的應(yīng)力波的反射應(yīng)力及準靜太應(yīng)力疊加更大，破碎作用更強，產(chǎn)生的粉礦就越多，固適當增加抵抗線，可減少粉礦產(chǎn)生；在炸藥單耗不變的情況下，孔間距越小，炸藥分布越均勻，巖石破碎越均勻，越容易產(chǎn)生粉礦?？刂拼胧翰捎玫撞狂詈仙喜坎获詈涎b藥的裝藥結(jié)構(gòu)；降低線裝藥密度；降低炸藥單耗；孔底裝高密度、高威力炸藥，上部裝低爆速、低密度炸藥；在不產(chǎn)生“根底〞的前提下，適當增加抵抗線、孔間距等方法可有效控制塊度級配、降低粉礦率。案例6某采石工程總方量1300萬立方米，采用臺階爆破，臺階高度15m，巖石鞏固性系數(shù)f=8~12，傾斜孔超深1.0m，在管理和技術(shù)上采取了兩項強有力的措施，將平均單耗由0.45kg/m3降到0.35kg/m3，整個工程節(jié)省鉆爆費用1000萬元以上，這兩項技術(shù)措施是：1.將鉆孔施工允許偏斜率由3%降到1%，Φ140mm鉆孔孔網(wǎng)有4m×5m擴大到4.3m×5.4m；2.采用分段裝藥，見圖4-4，在確保爆破質(zhì)量的前提下，每孔少裝50kg左右；底部6.0m全混合裝藥，延米裝藥量15kg/m，上部堵3.0m，中部7.0m裝Φ100mm藥卷，延米裝藥量7.5kg/m。試問：1.怎樣控制全耦合裝藥長度？2.上部延米裝藥量減半，對爆破效果有何影響？3.還有什么裝藥結(jié)構(gòu)可以到達同樣的效果？答案提示：1.一般底部全耦合裝藥段的長度不小于1.3倍底盤抵抗線；2.結(jié)合炮孔不同部位的受約束條件差異，爆巖運動情形不同進行論述；3.圍繞炸藥品種、裝填密度和裝藥結(jié)構(gòu)三個方面論述。1、底部全耦合裝藥長度的控制：底部全耦合裝藥可以形成有利于減少底盤抵抗線——“根底〞的爆破漏斗下破裂線的底部徑向裂隙，同時可以構(gòu)成爆破漏斗上破裂線的邊坡徑向裂隙，減輕爆破“后沖〞的危害。其長度一般不小于1.3倍底盤抵抗線，按圖示本工程在孔底6米采用混合裝藥是合理的。2、上部延米裝藥量減半，對爆破效果的影響：上部延米裝藥量由15kg/m減到7.5kg/m，上部裝藥結(jié)構(gòu)變成了不耦合的裝藥結(jié)構(gòu)。這種裝藥結(jié)構(gòu)降低了作用在孔壁的峰值壓力，減少了炮孔周圍巖石的過度粉碎，提高了有效參量的利用率。同時，增加了應(yīng)力波的作用時間，使巖體獲得更好的破碎。另外，對于有前面和頂部兩個自由面的臺階爆破，兩個反射波的共同作用，形成復(fù)合裂隙。它的形成有利于減少臺階頂部大塊的產(chǎn)生。同時，爆炸氣體的膨脹作用，使得臺階外表隆起，形成外表裂隙。當炮孔下部有足夠超深的耦合裝藥藥包產(chǎn)生的爆炸能量破碎下部巖體，在克服底盤巖體的夾制力，形成克服底盤抵抗線—“根底〞的爆破漏斗下破裂線的底部徑向裂隙和爆破漏斗上破裂線的邊破徑向裂隙的同時，其爆轟氣體推動下部巖體向前方自由面產(chǎn)生的鼓包方向運動，上部巖體受爆轟氣體及重力的作用，朝爆轟氣體及重力的合力方向運動，呈坍塌狀。綜上所述，上部裝藥量減半，減少對孔壁巖石的過度粉碎，而不會減弱對上部巖體的破碎及影響巖石的運動。并可以降低爆破本錢。3、下部裝高密度、高威力炸藥，上部裝低威力、低密度炸藥的混合裝藥結(jié)構(gòu)可以到達同樣的效果。案例7鷹廈鐵路進行路塹開挖時，某工地采用深孔爆破。根本條件是：巖石為厚層砂巖；炮孔孔徑Ф150mm，孔深從0.6m到5m不等，孔間距為2.3m，排距為2.0m；炸藥單耗1.2kg/m3；總藥量22.7t，炮孔1436個，采用導(dǎo)爆索齊發(fā)起爆，共消耗導(dǎo)爆索9600m〔地表敷設(shè)4000m〕，爆后造成附近民房受損，承重墻出現(xiàn)裂縫，室內(nèi)抹灰大量脫落，門窗玻璃大局部損壞。試問：試分析設(shè)計中的錯誤？答案提示：從單孔藥量、單耗、孔網(wǎng)參數(shù)與孔深及藥量的相互關(guān)系，地表導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路造成的振動與空氣沖擊波過大的原因分析。1、孔深為0.6~5m時，應(yīng)考慮采用淺孔臺階爆破，孔徑應(yīng)選擇小于50mm的手持式風(fēng)鉆，而不是選用Φ150mm的大直徑鉆機；其參數(shù)選擇應(yīng)根據(jù)所選設(shè)備孔徑、臺階高度來確定抵抗線、孔距、排距、孔深和堵塞高度等爆破參數(shù)。2、巖石為厚層砂巖，炸藥單耗1.2kg/m3將該項工程開挖爆破性質(zhì)變?yōu)閽仈S爆破，使得爆區(qū)整體藥量過大，產(chǎn)生大量飛石；3、總藥量22.7t，1436個炮孔，采用導(dǎo)爆索齊發(fā)起爆，加上9600m導(dǎo)爆索的藥量，導(dǎo)致爆后產(chǎn)生的爆破地震波的質(zhì)點振動速度在100m處超過100cm/s，造成附近民房受損，承重墻出現(xiàn)裂縫，室內(nèi)抹灰大量脫落；4、地表裸露爆破4000m導(dǎo)爆索，產(chǎn)生過大的空氣沖擊波，導(dǎo)致附近民房門窗玻璃在局部損壞。案例8路塹開挖爆破。河北某水庫溢洪道采用深孔爆破進行開挖。巖性為灰?guī)r，前沿坡面上陡下緩，地表起伏不平，高差約2.0m。爆破參數(shù)為：鉆孔直徑Φ90mm，全部為垂直孔，孔深10m，孔距3.0m，排距2.5m，單耗為0.4kg/m3。為加快裝藥進度，工人用整包裝散藥直接倒入孔