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106页知识点爆破工程施工第一章第一章 爆破工程爆破工程《《《《水水电电水利工程爆破施工技水利工程爆破施工技术规术规范范》(》(》(》(DL/T5135-2001DL/T5135-2001)) 爆破是开挖石方最有效的手段,也常用于土石方的松爆破是开挖石方最有效的手段,也常用于土石方的松动、抛、抛掷,定向爆破可用来撤除旧的建筑物,在水利工,定向爆破可用来撤除旧的建筑物,在水利工程施工中,通常采用爆破来开挖基坑,开挖地下建筑物程施工中,通常采用爆破来开挖基坑,开挖地下建筑物所需要的空所需要的空间,如遂洞开挖,也可用定向爆破建筑大,如遂洞开挖,也可用定向爆破建筑大坝目前控制爆破方法的高技目前控制爆破方法的高技术,把爆破的,把爆破的应用用领域域进一步一步拓拓宽第一第一节 爆破概念与分爆破概念与分类 一、爆破概念一、爆破概念 一般来一般来说爆破是指采用工爆破是指采用工业炸炸药破碎、破碎、压实、疏松和切割物体的作、疏松和切割物体的作业 爆炸一般爆炸一般地地说,,压力急力急剧释放的放的现象都可称象都可称为爆炸化学能量化学能量转化化为其他如其他如热能、机械能等,能、机械能等,产生高生高压高温。
高温 能量在空气中能量在空气中传播播为冲冲击波,在岩土中波,在岩土中传播播为地震波 1. 1. 爆破作用圈爆破作用圈 工程中的介工程中的介工程中的介工程中的介质总质总是有限的和不均匀的是有限的和不均匀的是有限的和不均匀的是有限的和不均匀的为为了研究了研究了研究了研究方便,假方便,假方便,假方便,假设设爆破作用的介爆破作用的介爆破作用的介爆破作用的介质质是无限的和均匀的在是无限的和均匀的在是无限的和均匀的在是无限的和均匀的在这这种理想种理想种理想种理想介介介介质质中的爆破作用是:冲中的爆破作用是:冲中的爆破作用是:冲中的爆破作用是:冲击击波以波以波以波以药药包中心包中心包中心包中心为为球心,呈同心球球心,呈同心球球心,呈同心球球心,呈同心球向四周向四周向四周向四周传传播距球心越近,作用介播距球心越近,作用介播距球心越近,作用介播距球心越近,作用介质质的的的的压压力越大,距球心越力越大,距球心越力越大,距球心越力越大,距球心越远远,由于介,由于介,由于介,由于介质质的阻尼,使作用于介的阻尼,使作用于介的阻尼,使作用于介的阻尼,使作用于介质质的的的的压压力波逐力波逐力波逐力波逐渐渐衰减,直衰减,直衰减,直衰减,直至全部消失。
假如沿球心切割一平面,可将爆破作用的影响至全部消失假如沿球心切割一平面,可将爆破作用的影响至全部消失假如沿球心切割一平面,可将爆破作用的影响至全部消失假如沿球心切割一平面,可将爆破作用的影响范范范范围围划分划分划分划分为为如下几个部分:如下几个部分:如下几个部分:如下几个部分:((理想情况下的爆破,主要是建立物理、力学模型理想情况下的爆破,主要是建立物理、力学模型 )) 爆破爆破时,最靠近炸,最靠近炸药处的土石受的土石受到的到的压力最大,其破坏程亦愈大力最大,其破坏程亦愈大 固固结性岩石:便被粉碎;性岩石:便被粉碎; 可塑性土可塑性土层:被:被压缩成腔室 爆破作用划分如下:爆破作用划分如下: 1-压缩圈(破碎圈);圈(破碎圈); ;; 2-抛抛掷圈圈 3-松松动圈;圈; 4-震震动圈 2.爆破漏斗爆破漏斗A.概念:当概念:当药包埋包埋设较浅,爆破后将形成以浅,爆破后将形成以药包中心包中心为顶点点的倒的倒圆锥形爆破坑形爆破坑 它的大小不它的大小不仅与装与装药量的多少有关,而且与岩石的破碎量的多少有关,而且与岩石的破碎难易程度有关。
岩石的破碎易程度有关岩石的破碎难易程度普遍采用岩石的易程度普遍采用岩石的坚硬硬系数系数f值有关有关 爆破漏斗三要素是指最小抵抗爆破漏斗三要素是指最小抵抗线W、爆破漏斗半径、爆破漏斗半径r 和爆和爆破漏斗作用半径破漏斗作用半径R 自由面自由面药包包B.临空面(自由面)空面(自由面) (1)反射拉反射拉应力波力波 当当药包埋深小于爆破作用半径,包埋深小于爆破作用半径,压应力波一旦力波一旦达到达到临空面,反射成拉空面,反射成拉应力波,力波,产生弧状裂生弧状裂缝,,将将临空面剥离成弧形板状空面剥离成弧形板状块,形成新的,形成新的临空面,空面,继续反射拉反射拉应力波故临空面愈多,爆破效果愈空面愈多,爆破效果愈好(22)临空面聚能作用空面聚能作用空穴空穴为吸收周吸收周围介介质运运动的中心 临空面可看作半径很大的空穴空面可看作半径很大的空穴 几何参数几何参数(1)(1)W:最小抵抗最小抵抗线,,药包包中心到中心到临空面的最短距离空面的最短距离(2)(2)r:爆破漏斗半径爆破漏斗半径(3)(3)n:爆破作用指数 爆破作用指数 n=r/W((4))R:破坏作用半径破坏作用半径 C. C. 爆破作用指数爆破作用指数n n是爆破是爆破设计中最重要的中最重要的设计参数,参数,n n值大,爆破漏斗呈大,爆破漏斗呈宽浅式,浅式,n n值小,爆小,爆破漏斗呈窄深式,甚至不出破漏斗呈窄深式,甚至不出现爆破漏斗。
因此爆破漏斗因此可以用可以用n n值大小大小对爆破爆破进行分行分类n=r/W爆破分爆破分类(按(按n值大小) 大小) (1)(1)标准抛准抛掷爆破爆破n=1 (2)加(2)加强抛抛掷爆破爆破n>1 n=1.25-1.75用作定用作定向爆破向爆破(3)减弱抛(3)减弱抛掷爆破爆破1>n>0.75(4)松(4)松动爆破爆破0.33≤n≤0.75(5)(5)隐藏式爆破(内部作用式)藏式爆破(内部作用式)n<0.33临空面不破坏空面不破坏图中的中的w1w1,炸,炸药爆炸只爆炸只产生内部作用生内部作用 W W小一些小一些时::图中的中的w2w2,炸,炸药爆炸爆炸产生外部作用生外部作用W W再小些再小些时::图中的中的w3w3,炸,炸药爆炸爆炸产生松生松动破坏作用破坏作用W W更小些更小些时:: 图中的中的w4w4,炸,炸药产生抛生抛掷作用二、炸包种二、炸包种类及其装及其装药量量计算算 相相应于以上各于以上各类爆破的爆破的药包分包分别叫:叫:标准抛准抛掷药包、加包、加强抛抛掷药包、减弱抛包、减弱抛掷药包、松包、松动药包集中集中药包:包:长边小于短小于短边4倍多用于抛倍。
多用于抛掷爆破 延延长药包:包:长边超超过短短边4倍分为连续和和间隔隔药包两种,一般用于松包两种,一般用于松动爆破 药包装包装药量的量的计算算 它是爆破工程中一它是爆破工程中一项非常重要的指非常重要的指标,直,直接关系到爆破效果的好坏和爆破成本的高低接关系到爆破效果的好坏和爆破成本的高低目前主要是根据生目前主要是根据生产实践中践中积累的公式来确累的公式来确定装定装药量 装装药量量计算原理计算装算装药量常采用体量常采用体积法法则其内容是,在一定的炸其内容是,在一定的炸药和岩石等介和岩石等介质条件下,爆落的岩石等介条件下,爆落的岩石等介质体体积同所用的同所用的装装药量成正比,即:量成正比,即:式中:式中:Q———装装药量;量; q(K)———单位炸位炸药消耗量;消耗量; V———爆破漏斗体爆破漏斗体积 注:注:单位炸位炸药消耗量消耗量q(K) 是爆破工程中一个重要的是爆破工程中一个重要的技技术经济指指标,受,受许多因素的影响确定多因素的影响确定q(K) 的方法的方法较多,爆破工程中常采用的方法有:多,爆破工程中常采用的方法有:查表法、表法、经验类比比法、法、经验公式法和公式法和现场标准抛准抛掷爆破漏斗爆破漏斗试验法。
通常,法通常,需需对影响影响单位炸位炸药消耗量的消耗量的诸因素因素进行行综合分析,方能合分析,方能确定出爆破确定出爆破设计所需要的所需要的单位炸位炸药消耗量可消耗量可见表表1-2 如果如果药包是集中包是集中药包,包,标准抛准抛掷爆破漏斗,爆破爆破漏斗,爆破作用指数作用指数n=1即即r=W,爆破漏斗体,爆破漏斗体积为:: 因此,因此,标准抛准抛掷爆破的装爆破的装药量量为适用于各种适用于各种类型的抛型的抛掷爆破漏斗的装爆破漏斗的装药量量计算式算式为:: 式中:式中:f((n))———爆破作用指数的函数爆破作用指数的函数 函数函数f((n)的表达式有)的表达式有许多,其中目前多,其中目前应用用较广的广的经验公式是公式是 :: 故适用于各种故适用于各种类型的抛型的抛掷爆破漏斗的装爆破漏斗的装药量量计算式也可表示算式也可表示为:: 对于松于松动爆破漏斗的装爆破漏斗的装药量,更量,更为适合的适合的经验公式公式为:: 对于减弱爆破于减弱爆破延延长药包装包装药量量计算算(1)与(1)与临空面垂直的延空面垂直的延长药包包标准抛准抛掷:Q=:Q=qWW33==qh3125/216(2)与(2)与临空面平行的延空面平行的延长药包包标准抛准抛掷:Q=:Q=qWW22LL H-炮孔深度;炮孔深度;L-药包包长度度注意:注意: 课本装本装药量量计算所述装算所述装药量量计算公式,是以算公式,是以单自自由面和由面和单药包爆破包爆破为前提的,然而在前提的,然而在实际爆破工爆破工程中常常是用多程中常常是用多药包成包成组爆破,而且爆破,而且为了改善爆了改善爆破效果,通常都是利用多个自由面破效果,通常都是利用多个自由面进行爆破,行爆破,这样就使爆破漏斗的形状就使爆破漏斗的形状变得更加复得更加复杂。
在在计算装算装药量量时,,应按具体情况确定每一个按具体情况确定每一个药包所能爆下包所能爆下的体的体积,分,分别求出每一个求出每一个药包的装包的装药量,然后量,然后进行累行累计,从而得出,从而得出总装装药量 ①①随着随着临空面的增多,空面的增多,单位耗位耗药量随之减少,多量随之减少,多个自由面个自由面时:二个取:二个取0.83q;三个取三个取0.67q②②上述上述q值均以均以标准炸准炸药为基准,如采用其他炸基准,如采用其他炸药,用,用药量量应乘以炸乘以炸药爆力爆力换算系数算系数e ((2#岩石岩石铵梯炸梯炸药为标准炸准炸药)) e=B0/B B0::标准炸准炸药的爆力的爆力 B:采用炸:采用炸药的爆力的爆力 以上未能反映以上未能反映对爆破爆破质量、岩石破碎程度、爆破均量、岩石破碎程度、爆破均匀程度提出要求但匀程度提出要求但实际工程爆破中要复工程爆破中要复杂的多,因的多,因此,要此,要结合合现场条件,吸取成功条件,吸取成功经验,,选择符合符合实际情况的情况的计算方法三、爆破的分三、爆破的分类((1)按爆破)按爆破规模可分模可分为小爆破、中爆破和大爆破;小爆破、中爆破和大爆破; ((2)按)按凿岩情况可分岩情况可分为浅孔、深孔、浅孔、深孔、药壶、洞室和二、洞室和二次爆破。
次爆破 ((3)按爆破要求可分)按爆破要求可分为压缩、松、松动、、标准、加准、加强及定及定向、光面、向、光面、预裂、特殊(裂、特殊(冻土、冰土、冰块)爆破 第二第二节 爆破材料和起爆方法爆破材料和起爆方法 一、炸一、炸药 (一)炸(一)炸药的基本性能的基本性能 一)爆炸性能一)爆炸性能 11.爆速:炸爆速:炸药爆炸爆炸时的分解速度一般在的分解速度一般在2000-8000m/s 22.威力威力 (1)爆力((1)爆力(mL):炸):炸药在介在介质中爆炸做功的中爆炸做功的总能力,是能力,是对介介质整体的整体的压缩、破坏和抛、破坏和抛掷的能力用的能力用铅柱柱扩大法大法测定,与定,与炸炸药的爆的爆热、爆温和爆、爆温和爆压有关 (2)猛度((2)猛度(mm):指):指对药包周包周围临近介近介质产生生压缩、粉碎的、粉碎的能力由铅柱柱压缩法法测定,与炸定,与炸药的爆速有关的爆速有关 爆力和猛度合称威力爆力和猛度合称威力•33.氧平衡:炸氧平衡:炸药分解分解时的氧化情况的氧化情况•(1)零氧平衡:指炸(1)零氧平衡:指炸药爆炸后,炸爆炸后,炸药中的氧恰中的氧恰好能好能够使炸使炸药中的碳、中的碳、氢完全氧化生成二氧化碳完全氧化生成二氧化碳和水,无剩余氧。
和水,无剩余氧•(2)正氧平衡:如有多余的氧,就会再把炸(2)正氧平衡:如有多余的氧,就会再把炸药中的氮氧化成一氧化氮或二氧化氮,称正氧平衡中的氮氧化成一氧化氮或二氧化氮,称正氧平衡•(3)(3)负氧平衡:如炸氧平衡:如炸药中的氧含量不足,中的氧含量不足,则炸炸药中的碳一部分只能氧化成一氧化碳,称中的碳一部分只能氧化成一氧化碳,称为负氧氧平衡•注:注:•(1)正氧平衡、(1)正氧平衡、负氧平衡都是吸氧平衡都是吸热反反应,有两,有两大危害一是降低爆破效果(炸大危害一是降低爆破效果(炸药威力下降),威力下降),二是二是产生有害气体(不安全)尤其生有害气体(不安全)尤其负氧平衡氧平衡产生的一氧化碳生的一氧化碳•(2)零氧平衡爆破效果好,不(2)零氧平衡爆破效果好,不产生有毒气体,生有毒气体,施工安全施工安全•(3)炸(3)炸药配制尽量配制尽量实现零氧平衡或不大的正氧零氧平衡或不大的正氧平衡地下爆破施工中,不得使用正、平衡地下爆破施工中,不得使用正、负氧平衡氧平衡较大的炸大的炸药 •二)敏感度(感度)二)敏感度(感度)•指炸指炸药在外能的作用下在外能的作用下发生爆炸的生爆炸的难易程度如撞易程度。
如撞击、火、火花、摩擦、爆炸(引起殉爆)等花、摩擦、爆炸(引起殉爆)等•11.提高敏感度的方法:炸提高敏感度的方法:炸药中中掺砂、碎玻璃、金属等砂、碎玻璃、金属等•22.降低敏感度的方法:炸降低敏感度的方法:炸药用石蜡、用石蜡、沥青、油、凡士林青、油、凡士林等包装•三)炸三)炸药的安定性的安定性•指炸指炸药在在长期期储存中,保持其原有物理、化学性存中,保持其原有物理、化学性质不不变的的能力•11.物理安定性:吸湿、物理安定性:吸湿、结块、、挥发、渗油、老化等渗油、老化等•22.化学安定性:分解、易爆如硝化甘油化学安定性:分解、易爆如硝化甘油50℃℃开始分解,开始分解,散散热不好易爆不好易爆•四)爆炸安定性四)爆炸安定性•指炸指炸药爆炸爆炸过程速度恒定不程速度恒定不变的性能与的性能与药包直径和炸包直径和炸药的密度有关如硝的密度有关如硝铵炸炸药线密度一般密度一般为0.9-1.6g/cm,,药卷直径一般卷直径一般为32mm•五五) 殉爆殉爆•一个一个药包爆炸引起附近包爆炸引起附近药包爆炸的包爆炸的现象能连续三次殉爆三次殉爆的最大距离称殉爆距的最大距离称殉爆距•(二)常用的工程炸(二)常用的工程炸药 1.炸.炸药分分类 ((见表表1.3))•有起爆炸有起爆炸药、、单质猛性炸猛性炸药、混合猛性、、混合猛性、发射射药炸炸药四四类。
•11.起爆炸起爆炸药•指用以制造起爆材料的炸指用以制造起爆材料的炸药威力大,威力大,对冲冲击、火花等敏感,、火花等敏感,化学安定性化学安定性较好有雷汞、氮化好有雷汞、氮化铅、二硝基重氮酚,后两者、二硝基重氮酚,后两者成本低,且耐水,已取代雷汞成本低,且耐水,已取代雷汞•22.单质猛性炸猛性炸药•指化学成分指化学成分为单一的化合物爆力和猛度都很高,用于制造一的化合物爆力和猛度都很高,用于制造起爆材料和作起爆材料和作为混合猛性炸混合猛性炸药的敏化材料如梯恩梯、硝化的敏化材料如梯恩梯、硝化甘油、黑索金等梯恩梯、硝化甘油都不溶于水,在水中不甘油、黑索金等梯恩梯、硝化甘油都不溶于水,在水中不降低爆炸性能降低爆炸性能•33.混合猛性炸混合猛性炸药•指由爆炸性成分和非爆炸性成分(一般指由爆炸性成分和非爆炸性成分(一般为可燃物)按一定可燃物)按一定比例混合制成的炸比例混合制成的炸药工程中应用最广•(1)硝酸(1)硝酸铵类炸炸药•指以硝酸指以硝酸铵为主要成分的一大主要成分的一大类炸炸药的的总称•1)1)铵梯炸梯炸药•主要由硝酸主要由硝酸铵、梯恩梯和木粉配成有毒,我国、梯恩梯和木粉配成有毒,我国2008后后逐步禁用)逐步禁用)•a.分分类(按其(按其应用条件不同分):用条件不同分):•((a)露天)露天铵梯:多用于露天爆破梯:多用于露天爆破对氧平衡氧平衡值要求低要求低•((b)岩石)岩石铵梯:用于无瓦斯、梯:用于无瓦斯、矿尘爆炸的地下工程,爆炸的地下工程,严格限制有毒气体生成,接近零氧平衡格限制有毒气体生成,接近零氧平衡 ((c)安全)安全铵梯梯 用于有瓦斯、用于有瓦斯、矿尘爆炸的地下工程,要求有毒气爆炸的地下工程,要求有毒气体符合体符合标准,且爆炸准,且爆炸时不引爆瓦斯和不引爆瓦斯和矿尘。
一般一般掺入入15%-20%的的氯化化钠作作为消焰消焰剂,使爆炸,使爆炸时不致不致产生火花 b.特点:威力特点:威力较高,敏感度高,敏感度较低,安全性好,水利低,安全性好,水利工程广泛工程广泛应用;吸湿性、用;吸湿性、结块性性强,降低敏感度降低敏感度 c.分分类(按配比不同):2号(按配比不同):2号铵梯梯过去去应用最多,用最多,为标准炸准炸药其成分:硝酸其成分:硝酸铵85%、梯恩梯、梯恩梯11%、、木粉木粉4%,其爆力,其爆力为320cm3,猛度,猛度为12mm •2)粉状2)粉状铵油炸油炸药•由硝酸由硝酸铵、柴油、木粉、柴油、木粉组成92-4-4型,成本低,使用安型,成本低,使用安全,常用于大爆破吸湿性、全,常用于大爆破吸湿性、结块性性强,降低性能降低性能颗粒粒越越细,含水率越低,炸,含水率越低,炸药性能越好性能越好•3)水胶炸3)水胶炸药((浆状炸状炸药的第二代)的第二代)•以硝酸以硝酸铵、梯恩梯、梯恩梯为主要成分的一种含水炸主要成分的一种含水炸药抗水性强,,威力大,爆威力大,爆轰敏感度高,适用于各种条件下的爆破敏感度高,适用于各种条件下的爆破•4)乳化炸4)乳化炸药•主要成分是硝酸主要成分是硝酸铵水溶液,另加乳化水溶液,另加乳化剂、粘、粘结剂、可燃、可燃剂、、敏化敏化剂等配成。
呈浅黄或白色乳脂状具有高抗水性,爆等配成呈浅黄或白色乳脂状具有高抗水性,爆轰敏感度高,机械敏感度低,使用安全方便,目前广泛敏感度高,机械敏感度低,使用安全方便,目前广泛应用爆力爆力250-310mL3,猛度,猛度为18-22mm如小直径如小直径药卷敞口浸卷敞口浸水水96小小时,其性能,其性能变化微小•((2)硝化甘油炸)硝化甘油炸药•主要成分主要成分为硝化甘油而得名,其他成分硝化甘油而得名,其他成分为硝酸硝酸铵、硝化棉、、硝化棉、木粉等常木粉等常为可塑胶体,又名胶可塑胶体,又名胶质炸炸药价格昂贵,常用于,常用于极硬岩体的爆破爆力极硬岩体的爆破爆力为360mL3,猛度,猛度为16mm,敏感度,敏感度很高(很高(8-10℃℃开始开始冻结)二、起爆器材二、起爆器材 (一)雷管(一)雷管 1 1.火雷管:用.火雷管:用导火索引爆根据管内起爆量的多少分火索引爆根据管内起爆量的多少分1~101~10号段,常用号段,常用6 6号和号和8 8号在瓦斯和煤号在瓦斯和煤尘中不能使用中不能使用 ((3)常用静)常用静态破碎破碎剂型号及技型号及技术性能性能 见表表3-5 2..电雷管雷管 有瞬有瞬发、普通延期和、普通延期和毫秒微差三种。
延毫秒微差三种延发雷管在瓦斯和煤雷管在瓦斯和煤尘中中不能使用不能使用•3.无起爆.无起爆药雷管:取消起爆雷管:取消起爆药和和过渡渡药,是目前,是目前最安全、最先最安全、最先进的雷管 •4.安全安全电雷管:猛炸雷管:猛炸药中加入消焰中加入消焰剂在有瓦斯在有瓦斯的工作面爆破的工作面爆破时,,总延期延期时间控制在控制在130ms内因此,安全因此,安全电雷管只有瞬雷管只有瞬发和延期毫秒和延期毫秒电雷管•5..电子雷管:国外已开始使用,数子雷管:国外已开始使用,数码编程(二)(二)导火索(外径火索(外径5.2~5.8mm)) 以黑火以黑火药为药芯,以芯,以棉棉线、塑料布、、塑料布、沥青青等材料卷成的等材料卷成的圆形索燃速燃速100-125s/m以内使用前使用前进行燃速行燃速试验,,确保安全确保安全 用拉火管或点火棒、用拉火管或点火棒、点火筒点燃,点火筒点燃,严禁用禁用明火点炮明火点炮(三)(三)导爆索(爆索(传爆爆线外径外径5.2~6.2mm))•结构与构与导火索相似,芯火索相似,芯药用高敏感度炸用高敏感度炸药(如雷汞、(如雷汞、黑索金)制成,表面染成黑索金)制成,表面染成红色,与色,与导火索区火索区别。
爆爆速速6500m/s,可以直接引,可以直接引爆任何炸爆任何炸药价格昂贵,,在特在特别重要的爆破中使用重要的爆破中使用用雷管引爆)(用雷管引爆)起爆导爆索的方法 ①①导爆索爆索须用点火管或用点火管或电雷管起爆雷管起爆 ②②导爆爆索索为1~~6根根时,,直直接接固固定定在在点点火火管管或或电雷管上起爆雷管上起爆 ③③导爆爆索索7根根以以上上时,,可可将将导爆爆索索捆捆在在药块上上,,再用点火管或再用点火管或电雷管起爆雷管起爆药块 ④④导爆爆索索与与雷雷管管或或药块的的结合合部部位位,,用用胶胶布布或或细绳捆扎牢固捆扎牢固 ⑤⑤对药室室爆爆破破和和深深孔孔爆爆破破,,在在导爆爆索索与与雷雷管管连接接处加加1~~2个装个装药,,雷管聚能穴朝雷管聚能穴朝传爆方向爆方向起爆炸药的方法 ①导爆索插入装药的一端接续一个雷管 ②若不接雷管,可将导爆索在炸药上缠绕4~5圈 ③起爆粉状捆包炸药时,亦可将导爆索折迭2~4段扎紧或打数个结扣放入装药内 (四)(四)导爆管(爆管(传爆管)爆管)•外径外径3mm,内径,内径1.5mm,耐高,耐高压聚乙聚乙烯软管,管,内壁涂有薄内壁涂有薄层单质炸炸药。
爆速爆速2000m/s,不能直,不能直接引爆炸接引爆炸药价格低,价格低,目前广泛采用目前广泛采用•分段分段1-20段,毫秒微差段,毫秒微差起爆导爆管的方法①①雷管雷管 可可用用8号号火火雷雷管管或或电雷雷管管作作击发导爆管 击发时,把,把导爆管捆爆管捆绑在雷管上在雷管上②②击发枪 把把导爆爆管管插插入入枪管管中中,,在在火火台台上上装装上上HJ-5子子弹扣扣动枪机机击发子子弹,,引爆引爆导爆管③③击发笔笔 JFB—l型型击发笔笔为高高压脉脉冲冲放放电器器笔笔尖尖放放电1600V,,可可击发导爆爆管管三、起爆方法三、起爆方法 (一)(一)电力起爆法力起爆法 电力力起起爆爆::用用电能能起起爆爆电雷雷管管,,再再用用雷雷管管爆爆炸炸能起爆炸能起爆炸药 特特点点::可可同同时起起爆爆多多个个装装药;;能能用用仪表表检查;;可可远距离起爆;操作安全可靠距离起爆;操作安全可靠 适用:多个装适用:多个装药及装及装药量大的爆破工程量大的爆破工程1、起爆、起爆电源源2、、导线3、、电雷管雷管4、、电爆网路的爆网路的连接方式接方式 串串联并并联串并串并联并串并串联串并串并联法:同一法:同一组的串的串联,合,合组之之间并并联连接,可增加起爆接,可增加起爆的可靠性,的可靠性,线路繁路繁杂,,导线用量大,适用于炮孔、用量大,适用于炮孔、药包很多,包很多,距离距离较远的情况。
的情况 并串并串联法:同一法:同一组的并的并联,合,合组之之间串串联连接,可靠性比串接,可靠性比串并并联法法强,,线路路计算复算复杂,有一个雷管拒爆,将影响一,有一个雷管拒爆,将影响一组雷雷管起爆适用于一次起爆多个管起爆适用于一次起爆多个药包,且包,且药室距离室距离较长时的情的情况 注意注意(二)非(二)非电力起爆法力起爆法 1.火花起爆法.火花起爆法 2..导爆索起爆法爆索起爆法 3..导爆管起爆法爆管起爆法 第三第三节 爆破施工爆破施工 在各种工程建在各种工程建设中爆破工程采用的爆破基本方中爆破工程采用的爆破基本方法有:裸露爆破法法有:裸露爆破法、、浅孔爆破法、深孔爆破法、浅孔爆破法、深孔爆破法、药壶爆破法、洞室爆破法等爆破法、洞室爆破法等2、浅孔爆破法、浅孔爆破法::((1 1))对于炮孔孔径小于于炮孔孔径小于75mm75mm,孔深小于,孔深小于5m5m的爆破叫浅孔爆的爆破叫浅孔爆破2 2)浅孔爆破使用的打孔)浅孔爆破使用的打孔简单,操作方便,但生,操作方便,但生产效率低,效率低,钻孔工作量大,因此,不适合孔工作量大,因此,不适合规模大的工程爆破。
模大的工程爆破•主要适用于:浅主要适用于:浅层开挖(如渠道、路开挖(如渠道、路堑、小型料、小型料场、基坑、基坑的保的保护层开挖等);开挖等);坚硬土硬土质的的预松(以便人工开挖或其松(以便人工开挖或其它不适宜开挖硬它不适宜开挖硬质土的机械开挖);复土的机械开挖);复杂地形的石方爆破地形的石方爆破(不便于大型机械开挖作(不便于大型机械开挖作业的);旧建筑物拆除;地下工的);旧建筑物拆除;地下工程爆破开挖等程爆破开挖等浅孔爆破的炮孔布置原浅孔爆破的炮孔布置原则:: (1)炮孔方向不与最小抵抗(1)炮孔方向不与最小抵抗线方向重合,避免冲方向重合,避免冲天炮,降低爆破效率天炮,降低爆破效率 (2)利用地形多(2)利用地形多创临空面,减小爆破阻力空面,减小爆破阻力 (3)炮孔尽量垂直岩石(3)炮孔尽量垂直岩石层面、面、节理(裂隙),不理(裂隙),不穿穿过较宽裂裂缝,免漏气 不不论是基坑开挖,是基坑开挖,还是渠道开挖,一般是渠道开挖,一般总是是先开除先先开除先锋槽,形成槽,形成阶梯这样,不,不仅增加了增加了临空面,同空面,同时,便于,便于组织钻孔、装孔、装药、爆破、出渣、爆破、出渣各道工序的平行流水作各道工序的平行流水作业主要爆破参数:主要爆破参数:•最小抵抗最小抵抗线长度度W W::W= (15W= (15~~30)30)倍炮孔直径倍炮孔直径•阶梯高度梯高度H H::H=H=((1.21.2~~2.02.0))W W•炮孔深度炮孔深度L L::坚硬岩石(硬岩石(1.11.1~~1.151.15))H H、松、松软岩石(岩石(0.850.85~~0.950.95))H H、中等岩石、中等岩石L =H L =H •炮孔的炮孔的间距距a a:火雷管起爆(:火雷管起爆(1.21.2~~2.02.0))W W;;• 电雷管起爆(雷管起爆(0.80.8~~2.02.0))W W;;•炮孔的排距炮孔的排距b b ::b =b =((0.80.8~~1.21.2))W W •爆破孔布置:平面上双排的,要呈等爆破孔布置:平面上双排的,要呈等边三角形布三角形布孔,多排的,要呈梅花形布孔,以提高爆破效果。
孔,多排的,要呈梅花形布孔,以提高爆破效果装装药要求:要求:((1 1)浅孔松)浅孔松动爆破的装爆破的装药量量计算算为:: Q=0.33q Q=0.33q a b ha b h((kgkg))((2 2)装)装药长度一般度一般为孔深的孔深的1/31/3~~1/21/2;;((3 3)雷管置于自上部算起装)雷管置于自上部算起装药全全长的的1/31/3~~1/21/2处;;((4 4)孔口段要用炮泥堵塞孔口段要用炮泥堵塞3、深孔爆破法、深孔爆破法((1 1)炮孔孔深大于)炮孔孔深大于5m5m,孔径大于,孔径大于75mm75mm的爆破,的爆破,倾角大于角大于5555度称度称为深孔爆破深孔爆破2 2)深孔多用回)深孔多用回转钻机、潜孔机、潜孔钻机等各机等各类专用用钻机造孔,机造孔,一般孔径一般孔径150—225mm150—225mm,,阶梯高度梯高度为8—16m8—16m((3 3)与浅孔法比)与浅孔法比较,深孔法,深孔法单位耗位耗药量少,量少,单位爆破落岩位爆破落岩体所耗体所耗钻孔工作量小,一次爆破方量多,生孔工作量小,一次爆破方量多,生产率高4 4)深孔爆破法主要适用于:大型工程的深基坑开挖;大)深孔爆破法主要适用于:大型工程的深基坑开挖;大型采石型采石场的松的松动爆破;大型劈坡开挖等。
爆破;大型劈坡开挖等5 5)深孔爆破炮孔可以垂直或者)深孔爆破炮孔可以垂直或者倾斜布置倾斜布置的炮斜布置的炮孔与坡面平行,爆破后的岩石破碎均匀;留下的残孔与坡面平行,爆破后的岩石破碎均匀;留下的残埂少;少;爆破后的坡面爆破后的坡面较平整;平整;钻孔施工孔施工较为安全•爆破爆破设计参数参数•11.台台阶高度H高度H•应满足布置要求,机械运行要求,充分足布置要求,机械运行要求,充分发挥装渣机械的效装渣机械的效率一般3-4m3电铲,,H以以12m为宜1-2m3电铲,,H以以10m为宜•22.钻孔直径孔直径•由由钻机确定 机确定 •33.底底盘抵抗抵抗线WWd(台(台阶坡脚到炮孔的水平距离)坡脚到炮孔的水平距离)•WWd==Hctgα+B •44.孔距与排距孔距与排距•a=mWWd•m:邻接系数(接系数(a与W与Wd的比的比值)取)取0.8~2.0•b=asin600•55.堵塞堵塞长度L度L:为孔径的孔径的16~32倍倍•66.超超钻深度深度h(降低装(降低装药中心位置,避免残中心位置,避免残埂))•h=(0.15~0.35)WWd•77.装装药量Q量Q•垂直孔垂直孔 Q=qaHWWd•倾斜孔斜孔 Q=qaHWWd/sinα24、、药壶爆破法爆破法 在在钻孔孔设备不具不具备的情况下采用此法造孔爆破。
的情况下采用此法造孔爆破 5、洞室爆破法、洞室爆破法爆破施工爆破施工1、、钻孔孔重型重型风钻轻型手提式风钻深度小于深度小于5m,孔径,孔径为35-65mm,速,速度慢,但移度慢,但移动方便方便 回转式钻机钻深大,孔径深大,孔径为90-100mm,速度快,可取岩芯,也可,速度快,可取岩芯,也可钻斜孔,但移斜孔,但移动不方便不方便 冲击式钻机潜孔钻机只能向下只能向下钻竖直孔,孔径直孔,孔径为150-300mm,施工方便,深度可达到,施工方便,深度可达到20m左右左右 同同时有回有回转和冲和冲击两种功能,两种功能,钻孔速度非常快,孔速度非常快,结合前两种的合前两种的优点,是一种通用的良好的点,是一种通用的良好的钻孔孔设备孔径为170mm左右左右 2、、药包包现场加工加工 (一)火(一)火线雷管的制作雷管的制作 ①①检查雷管空端内是否有雷管空端内是否有杂物、物、尘土土 ②②切取切取导火索,最小火索,最小长度度为60cm ③ ③导火索插入雷管内,火索插入雷管内, ④ ④导火索与雷管固定,火索与雷管固定, ⑤ ⑤结合合处包包缠胶布(二)(二)电雷管雷管检查 严禁采用万用表禁采用万用表检查。
要求每个雷管的要求每个雷管的电阻差不大于阻差不大于0.25Ω(否(否则难于同于同时起爆甚起爆甚至造成部分雷管拒爆),要用爆破欧姆表至造成部分雷管拒爆),要用爆破欧姆表等等专用用仪 ,欧姆表,欧姆表输出出电流不得超流不得超过50 毫毫安,安,仪表与表与电雷管的接通雷管的接通时间不得超不得超过4秒秒 (三)制作起爆(三)制作起爆药包包 ①①对药块捆捆包包装装药,,将将火火雷雷管管插插入入药块的的雷雷管管孔孔内内,,并并用用绳捆扎在装捆扎在装药上②②对粉粉状状炸炸药卷卷,,将将药卷卷上上口口搓搓软,,用用木木锥子子在在装装药中中部部扎扎孔,再将火雷管插入,并用孔,再将火雷管插入,并用绳固定注意:在爆破前才能制作,并妥善保管注意:在爆破前才能制作,并妥善保管 3、装、装药、堵塞、堵塞 (一)装(一)装药 孔内的水和岩粉先要清除干孔内的水和岩粉先要清除干净,在底部要,在底部要架空架空药包,形成聚能包,形成聚能药包雷管的聚能孔包雷管的聚能孔指向指向药包集中的方向包集中的方向 (二)堵塞(二)堵塞 密密实、不漏气,不准用碎石堵塞、不漏气,不准用碎石堵塞 ,一般,一般情况下堵塞情况下堵塞长度不小于最小抵抗度不小于最小抵抗线长度。
度防止出防止出现“冲天炮冲天炮”注意注意:改善爆破效果的方法和措施改善爆破效果的方法和措施 •1 1、充分利用和、充分利用和创造造临空面;空面;•2 2、采用毫秒微差、采用毫秒微差挤压爆破:爆破:创造造临空面;空面;•3 3、采用不耦合装、采用不耦合装药,提高爆破效果:,提高爆破效果:药包包周周围有空隙,降低爆破峰有空隙,降低爆破峰压;;•4 4、分段装、分段装药爆破:增爆破:增长爆爆压作用作用时间;;•5 5、保、保证堵塞堵塞长度和堵塞度和堵塞质量;量;第四第四节 控制爆破控制爆破 它是它是为了达到一定了达到一定预期目的的爆破期目的的爆破 有以下几种:定向、有以下几种:定向、预裂、光面、岩塞、裂、光面、岩塞、微差控制、静微差控制、静态、燃、燃烧剂爆破爆破 一、定向爆破一、定向爆破 1 1、定向爆破原理:、定向爆破原理: 爆破工程中,由于爆破工程中,由于临空面的作用,介空面的作用,介质流主要沿流主要沿药包中包中心至心至临空面的最短距离,即沿最小抵抗空面的最短距离,即沿最小抵抗线方向抛射方向抛射 定向爆破定向爆破应尽量利用天然地形,或利用尽量利用天然地形,或利用辅助助药包包创造造临空面,以空面,以满足工程定向抛足工程定向抛掷的要求。
的要求2 2、作用:、作用: 定向爆破可以用于截流、筑定向爆破可以用于截流、筑坝、开渠、移山填谷等开渠、移山填谷等二、二、预裂爆破裂爆破1 1、基本概念:、基本概念: 预裂爆破是一种用于大劈坡爆破,或者用于开挖深槽的,裂爆破是一种用于大劈坡爆破,或者用于开挖深槽的,它的特点是,在开挖区爆破之前,根据岩石特性,沿它的特点是,在开挖区爆破之前,根据岩石特性,沿设计开挖开挖线先炸出一条裂先炸出一条裂缝面(一般超前面(一般超前50ms50ms)) 这个裂个裂缝面面可将爆破开挖区可将爆破开挖区传来得冲来得冲击波的能量削减波的能量削减70%70%,从而可以,从而可以减减轻对保留区的震保留区的震动影响,以切断爆破区裂影响,以切断爆破区裂缝向保留区的向保留区的扩展,保展,保证设计边坡的平整性和坡的平整性和稳定性2 2、基本机理:、基本机理: 预裂爆破是一种不偶合装裂爆破是一种不偶合装药结构,构,产生的切向拉力使炮生的切向拉力使炮孔四周形成径向裂孔四周形成径向裂纹,切向拉力和孔与孔之,切向拉力和孔与孔之间的聚能作用的聚能作用一起,在孔与孔一起,在孔与孔 之之间的的连线上上产生生应力集中,首先使孔力集中,首先使孔间连线(包括(包括连线上的裂上的裂纹)上的拉力)上的拉力强化,从而使裂化,从而使裂缝发展,而后的高展,而后的高压气体气体进一步使一步使这一裂一裂缝开展,形成开展,形成““气刃气刃””劈裂作用,使劈裂作用,使这一一连线上的裂上的裂纹全部全部贯通。
通这就成就成为预裂爆破(一)(一)预裂爆破特点裂爆破特点 ((1)防止)防止对主爆破区外的岩石的破坏主爆破区外的岩石的破坏2)使得到的)使得到的边坡坡稳定,有利于施工安全定,有利于施工安全 ((3)减小超挖量,)减小超挖量,节约混凝土工程量混凝土工程量 ((4))简化施工程序,有利于加快工程化施工程序,有利于加快工程进度和度和降低成本降低成本 (二)(二)预裂爆破的主要技裂爆破的主要技术措施措施 炮孔直径:炮孔直径:5050~~200mm200mm炮孔炮孔间距:距:8 8~~1212倍孔径炮孔装炮孔装药量:一般量:一般200200~~400g/m400g/m孔底增加孔底增加1 1~~4 4倍不偶合系数:炮孔装不偶合系数:炮孔装药的不偶合程度常用不偶合系的不偶合程度常用不偶合系数表示,一般取数表示,一般取 D Dd d=2=2~~5 5D Dd d=r/r=r/rd d rd — rd — 药卷直径,卷直径,mmmm装装药结构构 顶裂爆破要求炸裂爆破要求炸药在炮在炮孔内均匀分布,故通常采孔内均匀分布,故通常采用分段用分段间隔不耦合装隔不耦合装药由于炮孔底部由于炮孔底部夹制性制性较大,大,不易不易产生要求的裂生要求的裂缝,,应将孔底一段装将孔底一段装药的密度加的密度加大,一般可增大大,一般可增大2-3 2-3 倍。
倍 预裂面的裂面的质量控制要求:量控制要求: 为了使了使预裂裂缝对保留岩体充分起到屏蔽作用,保留岩体充分起到屏蔽作用,预裂面的裂面的质量控制量控制应满足下列要求足下列要求 预裂裂缝宽度足度足够一般不小于一般不小于0.50.5~~1cm1cm 预留面孔壁不出留面孔壁不出现严重震裂重震裂现象 预裂面上的不平整度不大于裂面上的不平整度不大于15cm15cm 预裂孔的深度要大于主爆破孔的深度大裂孔的深度要大于主爆破孔的深度大1.01.0~~1.5m1.5m 预裂孔端孔位置裂孔端孔位置应超超过主爆破孔端孔主爆破孔端孔7 7~~10m10m 预裂孔与主爆破孔的孔距裂孔与主爆破孔的孔距应保持适当距离一般保持适当距离一般1 1~~6m6m 预裂孔孔口要用小于裂孔孔口要用小于10mm10mm的的砾石填塞 预裂爆破可用裂爆破可用传爆爆线或者毫秒雷管起爆,起爆或者毫秒雷管起爆,起爆时差差应控控制在制在10m/s10m/s以内 壁面完整,无壁面完整,无严重爆破裂隙,半孔率不低于重爆破裂隙,半孔率不低于80%((应80%~90%);); 半孔(残孔)半孔(残孔)•说明:明:•实现预裂爆破的裂爆破的3 3个关个关键问题:加密布孔、减弱装:加密布孔、减弱装药、同、同时起爆。
起爆•不偶合装不偶合装药的概念:炮孔的直径与的概念:炮孔的直径与药卷的直径完全一致称卷的直径完全一致称为偶合偶合连续装装药,相反,不偶合,相反,不偶合连续装装药是指炮孔直径大是指炮孔直径大于于药卷直径的装卷直径的装药情况•线装装药密度:炮孔密度:炮孔单位位长度的装度的装药量称量称为线装装药密度•装装药对预裂爆破效果的影响:裂爆破效果的影响:药包包结构构对预裂爆破效果有裂爆破效果有很大影响很大影响线炸炸药密度要符合密度要符合设计要求,不偶合系数要求,不偶合系数值符符合合规定定值炮孔底部装炮孔底部装药量要增加量要增加三、光面爆破三、光面爆破1 1、光面爆破施工的基本方法:、光面爆破施工的基本方法: 光面爆破是一种用于洞挖作光面爆破是一种用于洞挖作业的控制爆破施的控制爆破施工方法是:沿着工方法是:沿着设计开挖开挖线布置小孔径,密布置小孔径,密间距距的周的周边炮孔,炮孔,进行减弱的不偶合行减弱的不偶合线装装药,先爆破,先爆破主体部位的岩石,再同主体部位的岩石,再同时起爆光面孔起爆光面孔药包,将主包,将主爆破孔与光面孔之爆破孔与光面孔之间留下的保留下的保护层(也叫光爆(也叫光爆层))炸掉。
从而形成一个比炸掉从而形成一个比较平整的周平整的周边表面,即光表面,即光面它的作用和面它的作用和预裂爆破的成裂爆破的成缝机理相似有机理相似有何区何区别?)?)光面爆破主要技光面爆破主要技术措施:措施:注意:注意: 光面爆破的特点:与常光面爆破的特点:与常规爆破方法比爆破方法比较,光面,光面爆破的爆破的钻孔孔长度和炸度和炸药用量都用量都较,但由于减少了,但由于减少了超欠开挖量,超欠开挖量,围岩的岩的稳定性好,减少了定性好,减少了临时支支护,,灌灌浆、、衬砌工程量,从而使遂洞工程的砌工程量,从而使遂洞工程的总投投资大大为减少无欠挖,无无欠挖,无明明显爆破裂爆破裂隙,半个炮隙,半个炮孔保留率不孔保留率不少于少于80%80%(岩石破碎(岩石破碎可适当放可适当放宽))四、微差控制爆破四、微差控制爆破 本章本章结束束。












