【文章內(nèi)容簡介】 時，周邊孔間距 E 取 600～ 700mm 比較合適。對于跨度較小的坑道，為了減少靠近拱腳處巖石爆破的夾制作用，并比較容易地形成曲面，該處的孔距可縮小到 450～ 500mm。在節(jié)理裂隙較發(fā)育或?qū)永砻黠@、不易控制爆破裂隙方向的巖體中，或?qū)τ陂_挖輪廓質(zhì)量要求較高時，周邊孔間距可根據(jù)情況適當(dāng)減少，裝藥量也必須相應(yīng)減少。還可以在兩個炮孔 間增加導(dǎo)向孔 (不裝藥炮孔 )的辦法。導(dǎo)向孔到裝藥孔的距離，一般控制在 400mm 以內(nèi)。 圍 巖 類 別 炮 孔 類 別 武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 鉆爆設(shè)計方法 專業(yè)文檔盡在我主頁 1． 7 輪廓邊線控制爆破設(shè)計 邊線是指開挖區(qū)和保留區(qū)接口的分界線。邊線控制爆破是為保護保留區(qū)巖體或圍巖表面的特殊爆破法。炸藥在炮孔內(nèi)爆炸時，產(chǎn)生強大的沖擊波和高壓氣體并猛烈擊炮孔周圍的巖體，使其破碎或開裂。當(dāng)在有限的輪廓范圍內(nèi)進行開挖爆破時，一方面要求爆破開挖的邊界盡量與設(shè)計的輪廓相符合，不要出現(xiàn)超挖和欠挖，同時也要求開挖邊界上保留的巖體盡量保持完整無損。光面爆破和預(yù)裂爆破就是為了達到上述目標(biāo)而采用的一種爆破技術(shù)。光面爆破多用 于隧洞開挖，而預(yù)裂爆破則多用于高邊坡開挖和控制設(shè)計邊線的深槽基礎(chǔ)開挖 。 影響預(yù)裂爆破和光面爆破的效果的因素很多，有鉆孔直徑、孔距、裝藥量、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、炸藥種類、裝藥結(jié)構(gòu)以及施工因素等等，這些因素又都是相互影響的。所以在設(shè)計上一般采用工程模擬法，并通過現(xiàn)場試驗最終確定。 ①預(yù)裂孔直徑 D：應(yīng)當(dāng)根據(jù)工地的機具條件，預(yù)裂孔的深度，以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件等綜合考慮，在確定鉆孔直徑時，一方面要從技術(shù)上的可靠性方面進行論證，同時也應(yīng)當(dāng)盡量簡化施工，降低成本。大型地下廠房一般為 50～ 110m。 ②孔距 a：與巖石特性、炸藥性質(zhì)、裝藥情況、開挖面平整度要求和孔徑大小有關(guān)?？拙嘁话憧扇?a=(7～ 12)d,質(zhì)量要求高、巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者取小值。 ③裝藥不偶合系數(shù) m：裝藥的不偶合程度用 m=D/d（式中 :d－藥卷直徑）表示。根據(jù)爆破的實踐經(jīng)驗，一般不偶合系數(shù)選用 m＝ 2～ 4，堅硬巖石選小值，松軟巖石選大值。 ④線裝藥密度：預(yù)裂爆破主要參數(shù)的影響復(fù)雜，很難從理論上推導(dǎo)出嚴(yán)格的計算公式，針對幾個最主要的影響因素，歸納了一些經(jīng)驗計算式，在這些計算式中，主要是考慮線裝藥密度與巖石的抗壓強度，炮孔間距以及 孔徑之間的關(guān)系，基本的形式是 : ???? ][][][ DaKQ cx ? (15) 式中： xQ －炮孔的線裝藥密度， mkg ； c? －巖石的極限抗壓強度， MPa 。 武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 鉆爆設(shè)計方法 專業(yè)文檔盡在我主頁 a－炮孔間距， m ； D－炮孔直徑， m ； K 、 ? 、 ? 、 ? 均為系數(shù)。 常用公式有以下三個 : : ][][ aQ cx ?? : ][][ DQ cx ?? ： ]2[][][ DaQ cx ?? ⑤確定裝藥結(jié)構(gòu)：首先要 根據(jù)地質(zhì)條件、鉆孔直徑、孔深、炸藥品種、裝藥梁等因素確定堵塞段的長度和底部的裝藥增量及其范圍，然后根據(jù)鉆孔和炸藥的供應(yīng)情況，決定是采用間隔裝藥還是采用細藥卷連續(xù)裝藥。 １ .： ①光面爆破層厚度 W ：即最小抵抗線的大小，一般為炮孔直徑的 10～ 20 倍，巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育取小者。 ②孔距 a ：一般為光面爆破層厚度的 ～ 倍，巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育取小者。還可根據(jù)炮孔的直徑來考慮，一般取直徑的 10～ 16 倍，取值范圍大概是500mm～ 800mm。 ③鉆孔直徑和裝藥不偶合系數(shù)：參照預(yù)裂爆破的設(shè)計方法。 ④線裝藥密度 xQ ：一般按照松動爆破藥量計算公式確定 qaWQx ? (16) 式中： q －松動爆破單耗， 3mkg ； a －光面爆破孔間距， m ； W －光面爆破層厚度， m 。 1． 8 深孔梯段爆破參數(shù)設(shè)計 （ 1）炮孔布置時須注意下列原則 ①炮孔方向不要與最小抵抗線方向重合，以免產(chǎn)生沖天炮，降低爆破效果。 武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 鉆爆設(shè)計方法 專業(yè)文檔盡在我主頁 ②充分利用地形，盡量利用和創(chuàng)造臨空面以減小爆破阻力。 ③炮孔應(yīng)盡量垂直于巖石的層面、節(jié)理和裂縫，并且不要穿過較寬的裂縫以免漏氣。 （ 2）臺階高度 H：臺階高度的選取應(yīng)綜合考慮地質(zhì)與巖性，開挖強度與進 度要求，鉆孔、裝渣和運輸設(shè)備的性能及合理配套等條件確定。我國水利水電工程中深孔爆破臺階高度一般用 8～ 12m。 （ 3）炮孔直徑 d：在水工建筑物基礎(chǔ)開挖中，炮孔直徑一般不超過 150mm；在臨近建基面、設(shè)計輪廓處，孔徑一般不大于 110mm。 （ 4）底盤抵抗線 dW ：底盤抵抗線是指炮孔中心線至臺階坡腳的水平距離，可按下式確定： 150dHDWd ?? (17) 式中： H －臺階高度， m ； d －炮孔直徑， mm ； D －巖石影響系數(shù)，一般取 ～ ，硬巖區(qū)小值，軟巖區(qū)大值； ? －臺階高度影響系數(shù)，參見表 12。 表 12 高度影響系數(shù) ? 的確定 H (m) 10 12 15 17 20 22 25 27 30 ? （ 5）超鉆深度 H? ：超鉆的作用就是在于克服底盤阻力，避免殘埂獲得符合設(shè)計標(biāo)高且較平整的底盤。超鉆可按下式確定 : dWH )~(?? (18) 式中的系數(shù)在臺階高度大， 巖石堅硬時取大值。 （ 6）孔長 L ： ?sin )( HHL ??? (19) 式中： ? －鉆孔傾斜角，一般與臺階坡面角相同，對于垂直孔， ?90?? 。 （ 7）孔距 a 和排距 b ：合理的孔距和排距是保證形成平整的新臺階面 及爆后巖武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 鉆爆設(shè)計方法 專業(yè)文檔盡在我主頁 塊均勻的前提。一般按下式估算： dWa )~(? dWb )~(? (110) （ 8）堵塞長度 1L ：深孔臺階爆破的堵塞長度可參考以下公式綜合確定： dWL ? dL )30~20(1 ? LL )~(1 ? (111) （ 9）裝藥量計算 前排炮孔的單孔藥量為： HqaWQ d? (112) 后排炮孔的單孔藥量為： qabHQ ? (113) 式中： q －深孔臺階單耗 , 3mkg 。影響炸藥單耗的因素很多，受巖石的爆破性、炸藥威力、自由條件、起爆方式和塊度等條件要求，合理的單耗往往需要通過試驗長期實踐確定，可以參考下表 表 13 梯段爆破炸藥單位體積耗藥量 q 巖石堅固系數(shù) f ～ 2 3～ 4 5 6 8 10 12 14 16 20 單耗q ( 3mkg ) 1． 9 寬孔距小抵抗線微差擠壓爆破設(shè)計 寬孔距小抵抗線微差擠壓爆破在減少抵抗線的前提下，加大孔距，增 加單孔的爆破量，具有其先進性，主要表現(xiàn)在 :①充分利用界面反射波的作用，增大單孔臨空面，減少應(yīng)力波的擴散損失 。②充分利用塊石拋出時的動能，使塊石之間進一步碰撞擠壓，巖塊得到充分破碎 。③由于單孔藥量增加，孔內(nèi)連續(xù)裝藥，藥量在空間均勻分布，爆生氣體和應(yīng)力波相互抑制變小，炸藥能量得到充分發(fā)揮 。④ 由于抵抗線變小，藥包距自由面距離變近，爆破產(chǎn)生的反射拉伸波作用變強，使破碎率提高。 （ 1）炮孔深度 L：孔深應(yīng)根據(jù)工程要求確定，并受鉆孔、爆破和運輸條件所制約。 武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 鉆爆設(shè)計方法 專業(yè)文檔盡在我主頁 （ 2）底盤抵抗線 dW :底盤抵抗線是影響爆破效果的一個重要參數(shù)，底盤抵抗線的大小同炸藥威力、巖石爆破性、鉆孔直徑和臺階高度等因素有關(guān)，很難用一個理想公式表示，在設(shè)計中多采用經(jīng)驗公式或根據(jù)經(jīng)驗資料來取 : dW d )50~20(? （ 1－ 14） （ 3）排距 b：排距是指多排引爆時，相鄰兩排孔間的距離，即是第一排孔以后各排孔的底盤抵抗線。一般?。?dWb? 。 （ 4）孔距 a :炮孔間距應(yīng)使某一炮孔爆炸時不致 炸傷相鄰的另一炮孔，且爆后兩孔間不留殘石埂。一般按下式計算： dmWa? （ 1－ 15） 式中： m － 密集系數(shù)，一般取值 ～ 。 （ 5）裝藥量計算： 多排孔爆破的第一排孔的單孔藥量 Q前 和以后各排孔單孔藥量 Q后 由下式確定 : LqaWQ d＝前 （ 1－ 16） 前后 K ? （ 1－ 17） 式中： q －單耗 , 3kgm 。 a －孔距， m ； dW －底盤抵抗線， m L － 炮孔深度， m ； K － 系數(shù)，一般取 ～ 。 1． 10爆破控制及安全措施 在完成爆破開挖時，爆破作業(yè)必然會伴生爆破飛石、地震波、空氣沖擊波、噪音、粉塵和有毒氣體等負面效應(yīng)。在鉆爆設(shè)計和施工中要采用有效的措施以確保保護對象（包括人員設(shè)備和臨近的建（構(gòu)）筑物）的安全 爆破控制 水利工程中一般考慮最多的是地震波的破壞。在鉆爆施工中，最重要的就是要武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 鉆爆設(shè)計方法 專業(yè)文檔盡在我主頁 對爆破振動進行控制，要使爆破作業(yè)產(chǎn)生的地震波對圍巖和各種建（構(gòu)）筑物的影響控制在規(guī)范要求之內(nèi)。要想既取得好的爆破效果又很好的控制爆破振動，就要合理的選擇間隔時差 、單響藥量和起爆方式。同時要對爆破作業(yè)進行振動監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整爆破參數(shù)。 （ 1）間隔時差：確定合理的微差爆破間隔時差，是得到良好的爆破破碎和最大限度降震的關(guān)鍵。間隔時差過長，先爆孔爆破形成的裂隙會使后爆孔漏氣，產(chǎn)生較遠的飛石，影響爆破效果，并可能造成后爆孔起爆網(wǎng)絡(luò)的破壞 。時差過短，則可能因先爆孔不能給后爆孔提供新的自由面而影響爆破效果。在爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中要合理利用毫秒延期起爆雷管合理分段，來控制間隔時差，減少振動的疊加。 （ 2）最大單響藥量：最大單響藥量即最大一段的起爆藥量，它是控制爆破震動的關(guān)鍵。最大 單響藥量的確定，主要是根據(jù)《國家爆破安全規(guī)程》中對各類建筑物和構(gòu)筑物所允許的安全質(zhì)點振動速度和被保護對象距爆區(qū)中心的距離以及該爆區(qū)地形、地質(zhì)條件等因素確定的?？砂此_道夫斯基公式推算 : ?????????? RQKV n (118) 式中： V －質(zhì)點峰值振速， scm ； Q －最大單響藥量， kg ； R －爆心距， m ； n －藥包形狀系數(shù)，歐美國家通常取 21 ，我國和前蘇聯(lián)一般取 31 ； K 、 ? －與地質(zhì)條件、爆破類型及爆破參數(shù)有觀的系數(shù)，通過現(xiàn)場爆破實測的資料來確定 （ 3）起爆方式：起爆方式是指炮孔之間、 排間先后的起爆關(guān)系。它主要受地形、地質(zhì)條件，施工對巖塊破碎度的要求和允許的最大單響量等因素制約。 安全措施 （ 1）爆破飛石：影響爆破飛石的因素有 :巖體的節(jié)理裂隙及地質(zhì)構(gòu)造、藥包最小抵抗線裝藥量等。飛石產(chǎn)生的部位一般在爆破前排和爆破上部。計算爆破飛石的經(jīng)驗公式如下： 1580fRd? (119) 式中： fR －飛石的距離， m ； d －炮孔的孔徑， mm ； 武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 鉆爆設(shè)計方法 專業(yè)文檔盡在我主頁 在綜合爆破安全規(guī)程規(guī)定的個別飛石對人員的最小安全距離，確定安全警戒范圍。 （ 2）空氣沖擊波的防護 當(dāng)空氣沖擊波達到一定的值，它可以使人致殘、破壞建筑物或設(shè)備。所以，必須控制空氣沖擊波，使它低于人和建筑物所允許的值，以確保其安全。必須采取防護措施來降低爆破沖擊波的值。 從爆炸能量的角度說，空氣沖擊波是炸藥在空氣中爆炸釋放出的 能量形成的。