露天钻孔爆破专题培训ppt课件.ppt

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1、6.1 6.1 概述概述1.1.露天钻孔爆破分类：浅孔爆破和深孔爆破。露天钻孔爆破分类：浅孔爆破和深孔爆破。2.2.台阶爆破台阶爆破 在事先修好的台阶上进行钻孔作业，此台阶也称梯段，在事先修好的台阶上进行钻孔作业，此台阶也称梯段，故也称梯段爆破。故也称梯段爆破。3.3.露天台阶爆破的钻孔形式露天台阶爆破的钻孔形式主要有主要有垂直孔垂直孔和和倾斜孔倾斜孔，如下图所示。，如下图所示。从爆破安全、效果等方面来看，斜孔较好。从爆破安全、效果等方面来看，斜孔较好。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破4.4.台阶要素台阶要素(1)(1)台阶高度台阶高度H H(2)(2)台阶坡面角：一般取台阶坡面角：一般取6060

2、7575。(3)(3)坡顶线和坡底线坡顶线和坡底线(4)(4)底盘抵抗线底盘抵抗线W1或或W Wd d：第一排炮孔中心第一排炮孔中心到到台阶坡底台阶坡底线线的的水平距离水平距离。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破(4)(4)超深：超出台阶底板的深度；超深：超出台阶底板的深度；(7)(7)孔距和排距；孔距和排距；(8)(8)孔边距（边坡安全距离）孔边距（边坡安全距离）B B；(9)(9)装药长度和堵塞长度装药长度和堵塞长度6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破6.1 6.1 深孔台阶爆破深孔台阶爆破一、台阶要素和炮孔布置一、台阶要素和炮孔布置1.1.台阶要素台阶要素(1)(1)台阶高度台阶高度H H选取台阶高度

3、时主要应考虑以下因素：选取台阶高度时主要应考虑以下因素：机械设备：机械设备：为钻机、铲装、运输等创造高效率工作为钻机、铲装、运输等创造高效率工作条件条件;满足满足施工安全施工安全的要求。的要求。采矿部门一般取采矿部门一般取101015m15m为宜；为宜；在铁路、公路等露天深孔爆破施工中，一般取在铁路、公路等露天深孔爆破施工中，一般取8 812m12m较为合适。较为合适。(2)(2)台阶坡面角台阶坡面角：一般取一般取60607575。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.炮孔布置炮孔布置(1)(1)平面布孔方式平面布孔方式单排布孔单排布孔：一字形排列；：一字形排列；多排布孔多排布孔：可分为：可分为

4、方形、矩形、三角形方形、矩形、三角形或或梅花形梅花形三三种种，如下图所示。，如下图所示。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破a a 单排布孔单排布孔 b b 矩形布孔矩形布孔c c 梅花形布孔梅花形布孔(交错布孔交错布孔)d)d 方形布孔方形布孔 炮孔平面布置炮孔平面布置说明：说明：无论采用哪种布孔方式，均以无论采用哪种布孔方式，均以孔距相等孔距相等为原则。为原则。从从能量均匀分布能量均匀分布的观点看，以的观点看，以等边三角形等边三角形布孔最为布孔最为理想，所以矿山多采用三角形布孔；而理想，所以矿山多采用三角形布孔；而方形方形或或矩形矩形布布孔多用于挖沟爆破。孔多用于挖沟爆破。6 露天钻孔爆破露天钻孔

5、爆破(2)(2)路堑爆破的布孔方式路堑爆破的布孔方式半壁路堑布孔方式半壁路堑布孔方式纵向布孔，纵向布孔，即即平行线路方向布孔平行线路方向布孔,如下图所示。如下图所示。开挖深度较大，分层布孔，每层开挖深度较大，分层布孔，每层6 68m8m。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破全路堑布孔方式全路堑布孔方式横向布孔横向布孔，即垂直，即垂直线路方向布孔线路方向布孔,如下图所示。如下图所示。开挖深度较大，分层布孔，每层开挖深度较大，分层布孔，每层6 68m8m。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破二、爆破参数设计二、爆破参数设计1.1.炮孔参数炮孔参数(1)(1)孔径孔径D D主要取决于钻机类型、台阶高度及岩石性质。主

6、要取决于钻机类型、台阶高度及岩石性质。潜孔钻机潜孔钻机:D=80:D=80200mm;200mm;牙轮钻机牙轮钻机:D:D200200310mm310mm。国内大、中型矿山生产爆破，孔径国内大、中型矿山生产爆破，孔径D D120120310 mm310 mm；路基开挖，常用的孔径路基开挖，常用的孔径D D7070120 mm120 mm；水电工程，孔径在一般在水电工程，孔径在一般在150 mm150 mm以内。以内。目前，国内采用的孔径有目前，国内采用的孔径有80mm80mm、100mm100mm、150mm150mm、170mm170mm、200mm200mm、250mm250mm、310m

7、m310mm。在铁路、公路深孔爆破中采用的孔径一般为在铁路、公路深孔爆破中采用的孔径一般为80mm80mm、100mm100mm、150mm 150mm、170mm170mm等几种。等几种。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破(2)(2)孔深孔深L L6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破(3)(3)超深超深h h超深的作用超深的作用a.a.多装药；多装药；b.b.降低装药高度或降低装药中心，以便克服台阶底部降低装药高度或降低装药中心，以便克服台阶底部阻力，避免或减少根底，形成平整的底板。阻力，避免或减少根底，形成平整的底板。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破超深超深h h的计算的计算a.a.按按底盘抵抗线底盘抵抗线

8、W Wd d计算计算 垂直孔：垂直孔：h=(0.15h=(0.150.35)0.35)W Wd d 倾斜孔：倾斜孔：h=(0.30h=(0.300.50)0.50)W Wb.b.按按台阶高度台阶高度H H来计算来计算h=(0.05h=(0.050.25)0.25)H HC.C.按按炮孔直径炮孔直径D D计算计算h=(8h=(812)D12)D，有人建议有人建议 h=(10 h=(1015)D15)D6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.孔网参数孔网参数(1)(1)底盘抵抗线底盘抵抗线W Wd d根据根据钻孔作业安全条件钻孔作业安全条件确定确定B 从钻孔中心到坡顶线的安全距离，从钻孔中心到坡顶线的

9、安全距离，B2.5B2.53m3m6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破 根据根据单个炮孔装药量单个炮孔装药量来计算（巴隆公式）来计算（巴隆公式）装药系数，装药系数，=0.6=0.60.8;0.8;mm炮孔密集系数炮孔密集系数 按按炮孔直径炮孔直径计算计算6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破(2)(2)炮孔密集系数炮孔密集系数m m m=0.9 m=0.91.21.2，有的，有的m m值可达到值可达到2 2。(3)(3)孔距孔距 a=mW a=mWd d（第（第1 1排）或排）或a=mba=mb（第（第1 1排之后）排之后）(4)(4)排距排距 多排多排齐发齐发爆破：爆破：b=(0.9b=(0.91.0)1.0

10、)W Wd d 多排多排微差微差爆破：爆破：b=b=W Wd d 等边三角形布孔：等边三角形布孔：b=asin60b=asin600.866a0.866a6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破3.3.装药量装药量(1)(1)单位炸药消耗量单位炸药消耗量k k(2)(2)单孔药量单孔药量第第1 1排孔：排孔：q=kV=kaWdH第第2 2排及其以后的各孔装药量排及其以后的各孔装药量 后排孔爆破时，因受到前面已爆破岩石的后排孔爆破时，因受到前面已爆破岩石的阻力阻力作用，作用，装药量应适当加大装药量应适当加大，其值可按下式计算，其值可按下式计算q=kkabHk k岩石阻力系数，采用毫秒爆破时岩石阻力系数，采用

11、毫秒爆破时,取取1.11.11.3;1.3;采用齐发爆破时，取采用齐发爆破时，取1.21.21.51.5；最后一排取；最后一排取k k的上的上限值。限值。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破 装药量验算装药量验算合理装药量：合理装药量：炮孔允许装药量炮孔允许装药量Q Q孔孔 计算药量计算药量Q Q炮孔允许装入的药量炮孔允许装入的药量:Q Q孔孔=(D2/4)(L-ls)0 L-ls 炮孔中的装药长度。炮孔中的装药长度。验算结果：验算结果：a.Q Q孔孔QQ，表明表明Q Q能全部装入孔中，故能全部装入孔中，故Q Q值是合理的；值是合理的；b.Q Q孔孔Q Q，Q Q不能全部装入孔中不能全部装入孔中,药量

12、有溢出，故药量有溢出，故Q Q值不值不合理，需重新合理，需重新调整孔网参数调整孔网参数或或改变炮孔直径改变炮孔直径。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破Q Q不能全部装入孔中，可能是由于所取的不能全部装入孔中，可能是由于所取的底盘抵抗线底盘抵抗线Wd、炸药单耗炸药单耗k、孔距孔距a、排距排距b偏大偏大，或，或炮孔直径炮孔直径D偏偏小小；因此需对这些参数做适当的调整。；因此需对这些参数做适当的调整。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破三、装药结构三、装药结构连续装药连续装药;间隔装药间隔装药;耦合装药耦合装药;不耦合装药不耦合装药;混合装药；混合装药；底部空气垫层装药结构底部空气垫层装药结构6 露天钻孔爆破露天

13、钻孔爆破1.1.堵塞长度堵塞长度L L1 1根据经验公式，堵塞长度可取为：根据经验公式，堵塞长度可取为：按按炮孔直径炮孔直径确定确定L L1 1 =(20=(2030)D 30)D，有人建议用，有人建议用L L1 1 =(16=(1632)D32)D 按按最小最小或或底盘抵抗线底盘抵抗线确定确定L L1 1 0.750.75W W 或或L L1 1 0.750.75W Wd d 有时为了获得更集中的爆堆有时为了获得更集中的爆堆,可适当增加堵塞长度可适当增加堵塞长度,则则L L1 1 =(0.8=(0.81.0)1.0)W Wd d 6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.台阶爆破装药形式台阶爆破装

14、药形式(1)(1)连续装药连续装药连续装药施工简单；堵塞段连续装药施工简单；堵塞段(不装药段不装药段)较长，岩体爆较长，岩体爆破后大块较多。破后大块较多。连续装药适用于台阶较低、孔深较小、岩石强度不高、连续装药适用于台阶较低、孔深较小、岩石强度不高、表面岩石比较破碎或风化严重、上部底抗线较小的深表面岩石比较破碎或风化严重、上部底抗线较小的深孔爆破。孔爆破。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破(2)(2)间隔装药（分段装药）间隔装药（分段装药）提高了装药高度，减少孔口不装药部分的长度提高了装药高度，减少孔口不装药部分的长度;使爆炸能量沿炮孔深度分布比较均匀，得到改善爆破使爆炸能量沿炮孔深度分布比较均匀，

15、得到改善爆破质量，降低大块率的目的。质量，降低大块率的目的。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破轴向间隔装药1-药包;2-堵塞物;3-空气间隔间隔装药的上、下装药间隔装药的上、下装药段可以用段可以用导爆索导爆索串联起串联起来或分别用来或分别用雷管雷管同时起同时起爆。爆。6.36.3微差爆破微差爆破一、何为微差爆破？一、何为微差爆破？微差爆破是一种微差爆破是一种延期爆破延期爆破，即相邻药包以极短的，即相邻药包以极短的毫秒毫秒级级时间间隔顺序起爆，使各药包造成时间间隔顺序起爆，使各药包造成能量场相互影响能量场相互影响而产生一系列而产生一系列良好良好的爆破效果。又称的爆破效果。又称毫秒爆破毫秒爆破。微差爆破

16、关键点：微差爆破关键点：延期间隔时间控制在几毫秒到几十延期间隔时间控制在几毫秒到几十毫秒毫秒；能量场相互影响能量场相互影响。微差爆破常用于微差爆破常用于露天台阶深孔爆破、掘进爆破露天台阶深孔爆破、掘进爆破和和地下地下深孔崩矿深孔崩矿之中。之中。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破二、微差爆破原理二、微差爆破原理微差爆破微差爆破为什么能改善爆破效果？为什么能改善爆破效果？1.1.改善自由面作用改善自由面作用 辅助自由面增多。辅助自由面增多。原因：破裂漏斗；裂隙。如下图所示。原因：破裂漏斗；裂隙。如下图所示。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破辅助自由面的作用：辅助自由面的作用：(1)(1)减小了第减小了第2 2

17、组炮孔的组炮孔的爆破阻力爆破阻力,岩石的夹制力变小。岩石的夹制力变小。(2)(2)加强了应力波的加强了应力波的反射拉伸作用反射拉伸作用(提高了反射应力波提高了反射应力波的能量的能量)，使岩体破坏加强。，使岩体破坏加强。(3)(3)第第2 2组炮孔的组炮孔的最小抵抗线最小抵抗线和和爆破作用方向爆破作用方向发生了改发生了改变。变。随着随着自由面数的增加自由面数的增加和和夹制性的减小夹制性的减小，爆破能量可充，爆破能量可充分利用于破碎矿岩，矿岩块度降低，有利于改善爆破分利用于破碎矿岩，矿岩块度降低，有利于改善爆破效果。效果。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.补充破碎作用补充破碎作用 运动岩石的相互

18、碰撞。运动岩石的相互碰撞。碰撞原因：碰撞原因：第第1 1组炮孔产生的组炮孔产生的辅助自由面辅助自由面:减弱减弱了岩体的了岩体的夹制性夹制性和对爆破的和对爆破的阻力阻力;缩短缩短了第了第2 2组炮孔组炮孔最小抵抗线最小抵抗线并并改变改变了其方向；了其方向；所以，所以，第第2 2组炮孔组炮孔爆破后分离出来的岩石的爆破后分离出来的岩石的运动速度运动速度比比第第1 1组炮孔组炮孔大大，分离岩体发生相互碰撞。，分离岩体发生相互碰撞。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破碰撞作用：碰撞作用：(1)(1)补充破碎；补充破碎；(2)(2)使飞石和冲击波能变为有用功。使飞石和冲击波能变为有用功。(3)(3)爆堆集中。爆堆

19、集中。3.3.爆炸气体的预应力作用爆炸气体的预应力作用第第1 1组药包（先爆药包）的爆炸气体使岩体处于准静压组药包（先爆药包）的爆炸气体使岩体处于准静压应力状态，使岩体产生应力场。第应力状态，使岩体产生应力场。第2 2组药包（后爆药包）组药包（后爆药包）起爆，可起爆，可利用岩体内较大的预应力场来加强对岩石的利用岩体内较大的预应力场来加强对岩石的破碎作用，增强了破碎效果。破碎作用，增强了破碎效果。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破4.4.应力波的叠加作用应力波的叠加作用第第1 1组药包（先爆药包）在岩体内形成应力场，在其应组药包（先爆药包）在岩体内形成应力场，在其应力作用尚未消失之前，第力作用尚未消失

20、之前，第2 2组药包立即起爆，造成组药包立即起爆，造成应力应力波叠加，有利于岩石的破碎。波叠加，有利于岩石的破碎。5.5.降低爆破地震作用降低爆破地震作用 错开地震波主震相，减弱了错开地震波主震相，减弱了地震波的破坏作用地震波的破坏作用6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破爆破地震波按其整个爆破地震波按其整个波动过程波动过程大致可以分为大致可以分为3 3个部分个部分（如下图所示）：（如下图所示）：初震相初震相：即初至波，其：即初至波，其振幅小振幅小、频率高；、频率高；主震相主震相：振幅大振幅大，频率比初震相低，是造成地震的主，频率比初震相低，是造成地震的主要部分；要部分；余震相余震相：即衰减波，：即衰减

21、波，振幅小振幅小、频率低。、频率低。11初震相；初震相；22主震相；主震相；33余震相余震相6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破微差爆破可使爆破地震波的微差爆破可使爆破地震波的主震相主震相在在时间上时间上和和空间上空间上错开（分散），从而大大降低了地震效应。错开（分散），从而大大降低了地震效应。根据对根据对微差爆破微差爆破所作的地震观测资料可以判明，所作的地震观测资料可以判明，其地其地震效应比一般爆破时大约可降低震效应比一般爆破时大约可降低l/3l/32/32/3。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破三、微差爆破的优点（特点）三、微差爆破的优点（特点）(1)(1)地震效应低地震效应低（指在等药量的前提下）（指

22、在等药量的前提下）;(2)(2)一次爆破量大（一次爆破量大（同震级条件下）同震级条件下）;(3)(3)爆下的矿岩块度均匀，大块率低；爆下的矿岩块度均匀，大块率低；(4)(4)爆堆整齐、集中，有利于提高铲装效率爆堆整齐、集中，有利于提高铲装效率;(5)(5)能将飞石、空气冲击波危害减少能将飞石、空气冲击波危害减少;(6)(6)单耗低。单耗低。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破四、微差爆破间隔时间的确定四、微差爆破间隔时间的确定1.1.瑞典兰格福斯提出的经验公式瑞典兰格福斯提出的经验公式(按按形成辅助自由面形成辅助自由面确定确定)岩石的破坏和移动时间与最小抵抗线（或底盘抵抗线）岩石的破坏和移动时间与最小

23、抵抗线（或底盘抵抗线）的大小成正比，即的大小成正比，即 K各因素影响系数，各因素影响系数，K=36。用该式计算的结果进行微差爆破，用该式计算的结果进行微差爆破，爆后块度均匀，大爆后块度均匀，大块率较低块率较低。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.前苏联矿山部门提出的经验公式前苏联矿山部门提出的经验公式 或f岩石坚固系数；岩石坚固系数；W底盘抵抗线，底盘抵抗线，m；a同一排中同时爆破的炮孔间距，同一排中同时爆破的炮孔间距，m；m炮孔密集系数，炮孔密集系数，m=12；K 岩石裂隙系数。岩石裂隙系数。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破说明：说明：生产实践中，通常是依据生产爆破积累的生产实践中，通常是依据生

24、产爆破积累的经验来合理经验来合理选择选择，很多计算微差时间的，很多计算微差时间的公式只作为参考公式只作为参考。一般矿山爆破工作中实际上采用的微差间隔时间为一般矿山爆破工作中实际上采用的微差间隔时间为151575ms75ms，通常用，通常用151530ms30ms，有时在有时在20205050之间选。之间选。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破五、微差爆破的起爆顺序五、微差爆破的起爆顺序1.1.排间排间顺序微差起爆，如下图所示。顺序微差起爆，如下图所示。排间顺序微差起爆排间顺序微差起爆6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.孔间孔间顺序微差起爆顺序微差起爆同排孔同排孔中相邻炮孔间中相邻炮孔间错开错开分成两组

25、，用两段起爆，如分成两组，用两段起爆，如下图所示。下图所示。特点：自由面增加，爆破方向交错，块度较均匀，减特点：自由面增加，爆破方向交错，块度较均匀，减震效果好，但网路敷设复杂。震效果好，但网路敷设复杂。由于前冲力较小，适用于压碴厚度小或只有由于前冲力较小，适用于压碴厚度小或只有3-43-4排炮孔排炮孔的爆区。的爆区。孔孔间间顺顺序序微差起爆微差起爆6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破3.3.波浪式波浪式微差起爆，如下图所示。微差起爆，如下图所示。特点：起爆顺序与特点：起爆顺序与孔间孔间顺序微差类似，但减少了微差顺序微差类似，但减少了微差段数，且推力也较大，破碎效果较好。段数，且推力也较大，破碎效果较

26、好。波波 浪浪 式式 微差起爆微差起爆6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破4.4.V V形形微差起爆，如下图所示。微差起爆，如下图所示。特点特点：两侧对称起爆，加强了岩块的碰撞和挤压，从：两侧对称起爆，加强了岩块的碰撞和挤压，从而获得较好的破碎质量，也可减少爆堆宽度，降低地而获得较好的破碎质量，也可减少爆堆宽度，降低地震效应，适合于震效应，适合于4 4排以上的爆区。但这种起爆方式的爆排以上的爆区。但这种起爆方式的爆堆高度较大。堆高度较大。V形微差起爆形微差起爆6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破5.5.梯形微差起爆，梯形微差起爆，如下图所示。特点特点：梯形微差起爆类似：梯形微差起爆类似V V形微差起爆。爆堆集

27、中，碰形微差起爆。爆堆集中，碰撞、挤压效果更好，适用于开沟爆破。撞、挤压效果更好，适用于开沟爆破。梯形梯形微差起爆微差起爆6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破6.6.对角线对角线(斜线斜线)微差起爆，微差起爆，如下图所示。对角线（斜线）微差起爆对角线（斜线）微差起爆6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破6.4 6.4 逐孔起爆技术逐孔起爆技术一、何为逐孔起爆技术？一、何为逐孔起爆技术？逐孔起爆即逐孔起爆即单孔延时起爆单孔延时起爆，它是依靠高强度、高精度它是依靠高强度、高精度毫秒导爆管雷管毫秒导爆管雷管,实现爆区实现爆区内任何一个炮孔爆破时内任何一个炮孔爆破时,在空间和时间上均按一定的在空间和时间上均按一定的起爆

28、顺序单独起爆起爆顺序单独起爆,人为地为每个炮孔人为地为每个炮孔准备最充足的准备最充足的自由面自由面,从而达到减小爆破振动和降低破碎块度的目从而达到减小爆破振动和降低破碎块度的目的。的。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破二、逐孔起爆原理二、逐孔起爆原理先爆孔为后爆孔创造了新自由面；先爆孔为后爆孔创造了新自由面；相邻炮孔产生应力叠加作用，且效果最佳；相邻炮孔产生应力叠加作用，且效果最佳；爆破碎块互相碰撞的效果最好；爆破碎块互相碰撞的效果最好；后爆孔的应力波从新自由面反射生成的拉应力最强；后爆孔的应力波从新自由面反射生成的拉应力最强；同段起爆药量小同段起爆药量小(单孔药量单孔药量),),有效地控制了爆破地

29、震有效地控制了爆破地震.6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破三、逐孔起爆系统的连接三、逐孔起爆系统的连接通过通过地表雷管地表雷管和和孔内雷管孔内雷管延期时间的合理搭配来实现延期时间的合理搭配来实现逐孔起爆。地表雷管带有联接块。逐孔起爆。地表雷管带有联接块。a）b）高精度导爆管雷管的连接方法a）联接块；b）连接方法 6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破四、逐孔起爆网路的设计四、逐孔起爆网路的设计1.1.炮孔布置与起爆方案炮孔布置与起爆方案 与普通台阶爆破一样。与普通台阶爆破一样。2.2.起爆网路设计起爆网路设计 地表延期网络：地表延期网络：地表地表延期微差时间延期微差时间的选择是的选择是关键关键；孔内延期网络：

30、孔内延期网络：由于受雷管段数的限制由于受雷管段数的限制,一般情况下一般情况下选择的是同段雷管选择的是同段雷管(如如400ms400ms雷管雷管)。起爆方式起爆方式:通过地表延期网络引爆孔内的延期雷管通过地表延期网络引爆孔内的延期雷管,再再引爆炸药。引爆炸药。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破地表延期网路设计地表延期网路设计(1)(1)选择起爆点选择起爆点 选择在自由面条件较好、按设计应最先起爆的位置。选择在自由面条件较好、按设计应最先起爆的位置。(2)(2)确定排和列确定排和列 根据自由面条件合理确定排和列；根据自由面条件合理确定排和列；排传爆方向和列传爆方向应相反，它们之间的夹角必排传爆方向和列传

31、爆方向应相反，它们之间的夹角必须大于或等于须大于或等于9090。(3)(3)合理微差间隔时间的确定合理微差间隔时间的确定孔间延时孔间延时 3 3ms/mms/m 排间延时排间延时 8 815 ms/m15 ms/m 6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破3.3.起爆器材起爆器材 高强度、高精度高强度、高精度毫秒毫秒导爆管雷管。导爆管雷管。孔外雷管：孔外雷管：4 4号；号；孔内雷管：孔内雷管：8 8号。号。4.4.起爆顺序起爆顺序 参考微差爆破。参考微差爆破。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破6.5 6.5 光面爆破技术光面爆破技术一、光面爆破的概念一、光面爆破的概念沿开挖边界布置沿开挖边界布置密集炮孔密集炮孔

32、，采取，采取不耦合装药不耦合装药或装填低或装填低威力炸药，在主爆区威力炸药，在主爆区之后起爆之后起爆，以形成，以形成平整平整的轮廓面的轮廓面的爆破作业。的爆破作业。定义关键词：定义关键词：密集炮孔；密集炮孔；不耦合装药；不耦合装药；之后起爆；之后起爆；平整平整光面爆破效果的突出标志：光面爆破效果的突出标志：新壁面留有清晰可见的半新壁面留有清晰可见的半边孔痕迹边孔痕迹。如图所示。如图所示。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破隧道光面爆破隧道光面爆破边坡光面爆破边坡光面爆破6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破二、光面爆破的特点二、光面爆破的特点1.1.优点优点(1)(1)爆破开挖面符合设计要求，且爆破开挖面符合设

33、计要求，且平整平整、光滑，不超、光滑，不超、欠挖；节约装运费用，使回填、支护等工程量和费用欠挖；节约装运费用，使回填、支护等工程量和费用降低。降低。(2)(2)对围岩的破坏较小对围岩的破坏较小(围岩较围岩较完整完整稳定稳定)爆破不产生或很少产生爆破震动裂缝，新岩壁保持原爆破不产生或很少产生爆破震动裂缝，新岩壁保持原有的稳定性，岩体承载能力不下降，因而可有效地保有的稳定性，岩体承载能力不下降，因而可有效地保证施工安全，为快速施工创造有利条件。证施工安全，为快速施工创造有利条件。(3)(3)新岩壁上新岩壁上危、悬岩较少危、悬岩较少，减少了掉块、滑坡及冒，减少了掉块、滑坡及冒顶的可能性，有利于施工及

34、营运安全。顶的可能性，有利于施工及营运安全。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.缺点缺点 (1)(1)炮孔多，凿岩质量要求较高；炮孔多，凿岩质量要求较高；(2)(2)需要一些专用的爆破器材，如小直径药卷、导爆需要一些专用的爆破器材，如小直径药卷、导爆索、毫秒雷管等；索、毫秒雷管等；(3)(3)装药较复杂。装药较复杂。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破三、光面爆破的质量要求三、光面爆破的质量要求 目前无公认标准，铁道部门提出的质量要求是：目前无公认标准，铁道部门提出的质量要求是：(1)(1)半孔率半孔率50%50%；(2)(2)超挖率超挖率5%5%，平均线性超挖，平均线性超挖100mm100mm；最大

35、线性超；最大线性超挖挖250mm,250mm,欠挖不应出现；欠挖不应出现；(3)(3)两次爆破的衔接台阶最大尺寸两次爆破的衔接台阶最大尺寸150mm150mm。其它要求：其它要求：(4)(4)岩壁不平整度：隧（巷）道中为岩壁不平整度：隧（巷）道中为5050120 mm120 mm，露，露天坡面为天坡面为150 mm150 mm；(5)(5)围岩无松动、无浮石及肉眼可见的爆破裂隙。围岩无松动、无浮石及肉眼可见的爆破裂隙。等等。等等。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破四、光面爆破的应用四、光面爆破的应用 边坡开挖边坡开挖、隧道、隧道/井巷施工、硐室开挖，等等。井巷施工、硐室开挖，等等。五光面爆破的原理五

36、光面爆破的原理 主要是关于相邻炮孔之间形成贯通裂缝的机理，即主要是关于相邻炮孔之间形成贯通裂缝的机理，即相相邻炮孔爆破成缝机理。邻炮孔爆破成缝机理。主要理论有：主要理论有：a.a.应力波叠加理论（作用）应力波叠加理论（作用）b.b.爆轰气体准爆轰气体准(似似)静压力叠加理论（作用）静压力叠加理论（作用）c.c.综合理论综合理论 6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破1.1.应力波叠加理论（作用）应力波叠加理论（作用）应力波应力波在相邻孔连心线上相遇在相邻孔连心线上相遇产生应力叠加产生应力叠加压力抵消压力抵消(减弱减弱),),切向拉应力加强切向拉应力加强,出现受拉面出现受拉面岩石在受拉面处破坏，形成断裂面

37、岩石在受拉面处破坏，形成断裂面(裂缝裂缝)爆轰气体很快沿引裂缝逸出，其它方向上的裂缝得爆轰气体很快沿引裂缝逸出，其它方向上的裂缝得不到发展，围岩达不到破坏程度。不到发展，围岩达不到破坏程度。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破2.2.爆轰气体准爆轰气体准(似似)静压力叠加理论（作用）静压力叠加理论（作用）高压爆轰气体膨胀压力高压爆轰气体膨胀压力炮孔连心线上产生切向拉应力（如图所示）炮孔连心线上产生切向拉应力（如图所示）产生裂缝产生裂缝“气楔作用气楔作用”下下,原有裂缝张开、延伸、贯通原有裂缝张开、延伸、贯通爆轰气体很快沿引裂缝逸爆轰气体很快沿引裂缝逸出出,其它方向上的裂缝得不到其它方向上的裂缝得不到发

38、展发展,围岩达不到破坏程度。围岩达不到破坏程度。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破说明说明:准静压力叠加理论的准静压力叠加理论的关键关键在于实施在于实施不耦合装药不耦合装药。原因原因：当采用不耦合装药时，起爆后，由于空气间隙：当采用不耦合装药时，起爆后，由于空气间隙的缓冲作用，作用于炮孔壁上的冲击波压力峰值（峰的缓冲作用，作用于炮孔壁上的冲击波压力峰值（峰压）急剧下降而压）急剧下降而缓冲了对孔壁的冲击作用缓冲了对孔壁的冲击作用，减小了粉，减小了粉碎区，从而造成在较长时间内作用在孔壁上的碎区，从而造成在较长时间内作用在孔壁上的压力呈压力呈现定值现定值，因而不存在应力波的干扰和叠加作用。，因而不存在应力

39、波的干扰和叠加作用。从而保证围岩是在爆轰气体准静压作用下断裂。从而保证围岩是在爆轰气体准静压作用下断裂。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破六、光面爆破参数六、光面爆破参数1.1.孔径孔径D D 孔径不宜过大孔径不宜过大,可取可取7070100mm;100mm;浅孔爆破取浅孔爆破取383842mm42mm。2.2.光面层厚度光面层厚度/最小抵抗线最小抵抗线W W 即光面孔爆落的那层岩石，见即光面孔爆落的那层岩石，见P122P122图图5-285-28。(1)(1)W=KD（K K取取15152525）(2)(2)W=(11.2)a1.2)a上式表明：光面爆破的最小抵抗线一般应大于孔距。上式表明：光面爆

40、破的最小抵抗线一般应大于孔距。原因：原因：Wa可使从自由面反射回来的拉应力波到达可使从自由面反射回来的拉应力波到达连心线之前，炮孔连心线处先形成一条裂缝，阻止拉连心线之前，炮孔连心线处先形成一条裂缝，阻止拉应力波向保留岩体传播，使其不受破坏，从而确保新应力波向保留岩体传播，使其不受破坏，从而确保新岩壁的稳定性；岩壁的稳定性；使爆破漏斗底部平整；等等。使爆破漏斗底部平整；等等。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破(3)(3)经验公式（豪柔公式）经验公式（豪柔公式）由于光爆层岩石崩落类似于露天台阶爆破，因此由于光爆层岩石崩落类似于露天台阶爆破，因此,可用可用豪柔公式计算最小抵抗线，公式如下：豪柔公式计算最

41、小抵抗线，公式如下：qb炮眼内的装药量；炮眼内的装药量；q1线装药密度；线装药密度；lb 炮眼中的装药长度；炮眼中的装药长度；C 爆破系数，相当于炸药单耗值；对于爆破系数，相当于炸药单耗值；对于 f=410 的的岩石，岩石，C值变化范围为值变化范围为0.20.5 Kg/m3。或 6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破3.3.孔距孔距a a (1)a=(0.8 (1)a=(0.81)W1)W (2)a=(10 (2)a=(1020)D20)D 当孔径等于当孔径等于353545mm45mm时，时，a a可取可取505070mm70mm。4.4.线装药密度线装药密度 是指单位长度炮孔所装的药量（是指单位长度炮

42、孔所装的药量（g/mg/m或或kg/mkg/m）。）。根据岩性和装药结构确定。根据岩性和装药结构确定。5.5.炮孔密集系数炮孔密集系数m mm=0.8m=0.81.01.0m m过大，爆破后可能在新岩壁上留下岩埂，造成欠挖；过大，爆破后可能在新岩壁上留下岩埂，造成欠挖；m m过小，在新岩壁上会造成凹坑，造成超挖。实践证明：过小，在新岩壁上会造成凹坑，造成超挖。实践证明：当当m=0.8m=0.81.01.0时，光面爆破的效果较好。时，光面爆破的效果较好。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破6.6.不耦合系数不耦合系数Kd不耦合系数常取不耦合系数常取Kd=1.1=1.13.03.0，其中以，其中以1.51

43、.52.52.5用用的较多。的较多。也可按下列公式计算也可按下列公式计算6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破7.7.起爆间隔时间起爆间隔时间/起爆时差起爆时差 实验研究表明：光爆孔之间实验研究表明：光爆孔之间同时起爆同时起爆时裂缝表面最平时裂缝表面最平整，整，微差起爆微差起爆次之，次之，秒延期起爆秒延期起爆最差。最差。8.8.装药结构装药结构 多采用不耦合多采用不耦合连续装药连续装药，或不耦合空气柱，或不耦合空气柱间隔装药间隔装药。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破6.6 6.6 预裂爆破预裂爆破一、预裂爆破的概念一、预裂爆破的概念沿开挖边界布置沿开挖边界布置密集炮孔密集炮孔，采取，采取不耦合装药不耦合装药

44、或装填低或装填低威力炸药，在主爆区威力炸药，在主爆区之前起爆之前起爆，从而在爆区和保留区，从而在爆区和保留区之间形成之间形成预裂缝预裂缝，以，以减弱减弱主爆破对保留岩体的主爆破对保留岩体的破坏破坏并并形成形成平整平整轮廓面的爆破作业。轮廓面的爆破作业。定义关键词：定义关键词：密集炮孔；密集炮孔；不耦合装药；不耦合装药；之前起爆；之前起爆；预裂缝预裂缝;减弱破坏；减弱破坏；平整平整6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破二、预裂爆破的特点二、预裂爆破的特点1.1.优点优点(1)(1)岩石新壁面平整、光滑、超欠挖较少岩石新壁面平整、光滑、超欠挖较少;(2)(2)围岩较完整、稳定围岩较完整、稳定;由于有预裂面由

45、于有预裂面(缝缝)，在爆破过程中，应力波在预裂面，在爆破过程中，应力波在预裂面发生反射，使传到围岩的应力减弱，从而减少了围岩发生反射，使传到围岩的应力减弱，从而减少了围岩的破坏。的破坏。(3)(3)具有减震作用具有减震作用;(4)(4)新岩壁上新岩壁上危、悬岩较少危、悬岩较少，减少了掉块、滑坡及冒顶，减少了掉块、滑坡及冒顶的可能性，有利于施工及营运安全。的可能性，有利于施工及营运安全。2.2.缺点缺点6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破三、光面爆破的质量要求三、光面爆破的质量要求岩体在预裂面上形成岩体在预裂面上形成贯通裂缝贯通裂缝，其地表裂隙宽度不，其地表裂隙宽度不小于小于1cm1cm）预裂面保持平整

46、，预裂面预裂面保持平整，预裂面不平整度不平整度（起伏差）应小（起伏差）应小于于15cm15cm。不平整度：不平整度：相邻钻孔之间的预裂面与钻孔轴线平面之相邻钻孔之间的预裂面与钻孔轴线平面之间的线误差值。间的线误差值。预裂面上的预裂面上的半孔率半孔率在坚硬岩石中不少于在坚硬岩石中不少于85%85%，中硬，中硬岩中不少于岩中不少于70%70%，软岩或破碎岩石中不少于，软岩或破碎岩石中不少于50%50%。预裂面上的岩体不产生明显的预裂面上的岩体不产生明显的爆破裂缝爆破裂缝。减震效果减震效果应达到设计要求的百分率。应达到设计要求的百分率。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破四、预裂爆破的原理四、预裂爆破的原理

47、 与与光面爆破光面爆破基本相同。基本相同。五、预裂爆破的应用：五、预裂爆破的应用：广泛地应用于广泛地应用于边坡开挖边坡开挖、交通路堑与船坞码头的施工，、交通路堑与船坞码头的施工，以及隧道施工、岩塞爆破，等等。以及隧道施工、岩塞爆破，等等。六、预裂爆破参数六、预裂爆破参数1.1.炮孔直径炮孔直径D D 当露天梯段高度或开挖深度当露天梯段高度或开挖深度较小较小时，选用时，选用383845mm45mm的的小直径钻具为宜。小直径钻具为宜。较大较大时，采用时，采用6060100mm100mm的直径的直径,效效果较好。果较好。对于质量要求较高的工程，钻孔直径以对于质量要求较高的工程，钻孔直径以323210

48、0mm100mm为宜，为宜，最好能按药包直径的最好能按药包直径的2 24 4倍来选择钻孔直径。倍来选择钻孔直径。6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破国内国内实践证明，较大孔径如实践证明，较大孔径如150mm150mm、170mm170mm、200mm200mm，仍，仍然能获得较好的爆破效果。矿山采用然能获得较好的爆破效果。矿山采用170170250mm250mm炮眼炮眼直径预裂爆破，也是可行的。直径预裂爆破，也是可行的。注意：注意：采用较大孔径成本高采用较大孔径成本高，所以，采用小孔径预裂，所以，采用小孔径预裂爆破较为合理。爆破较为合理。2.2.孔距孔距孔距与孔径有关，一般为孔径的孔距与孔径有关，一般

49、为孔径的8 81212倍，即倍，即a a(8(812)D12)D 最高为最高为1717倍。原则是倍。原则是硬岩孔距大硬岩孔距大，软岩孔距小软岩孔距小。瑞典瑞典兰格弗尔斯兰格弗尔斯提出下列炮孔间距计算公式：提出下列炮孔间距计算公式：d d60mm60mm，a=(8 a=(812)D12)Dd60mmd60mm，a=(9 a=(914)D14)D6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破3.3.不耦合系数不耦合系数(1)(1)经验表明以经验表明以Kd=2=25 5为宜；为宜；当当=38=3845mm45mm时，不耦合系数可取时，不耦合系数可取1.51.52.02.0。在允许的线装药密度的情况，不耦合系数可随孔距

50、的在允许的线装药密度的情况，不耦合系数可随孔距的减小而适当增大。岩石抗压强度大时，应取较小的减小而适当增大。岩石抗压强度大时，应取较小的K K值。值。(2)(2)马鞍山矿山研究院的计算公式马鞍山矿山研究院的计算公式6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破4.4.线线/装药密度装药密度(1)(1)理论计算式理论计算式保证孔壁岩体不被压碎的最佳装药密度保证孔壁岩体不被压碎的最佳装药密度保证形成预裂缝的炮孔间距保证形成预裂缝的炮孔间距6 露天钻孔爆破露天钻孔爆破(2)(2)经验公式计算法经验公式计算法线装药密度线装药密度武汉水利电力学院提出的计算式武汉水利电力学院提出的计算式三峡工程提出的预裂爆破三峡工程提出的