[工程科技]硐室爆破.ppt

§7 硐室爆破 §7.1 硐室爆破的特点及类型 一、何为硐室爆破？ 硐室爆破是指采用集中或条形硐室装药，爆破开挖岩土的作业。 由于一次用药量和爆破规模较大，故又称大爆破。 大爆破是指硐室爆破或一次用药量较大的深孔爆破。 二、硐室爆破的特点及适用条件 1.硐室爆破的特点 (1)工期短，爆破方量大，有利于加快工程进度； (2)施工机具简单、轻便，工效高； (3)凿岩工程量较少，相应的设备、工具、材料和劳动力消耗也少； (4)采用抛掷爆破时，可减少大量的岩土装运量； (5)地质、地形和气候等条件对爆破的影响较小； (6)施工条件较差，劳动强度高； (7)单位炸药消耗量和大块率较高； (8)一次爆破药量较多，爆破震动作用较强，飞石较远，对边坡及附近建（构）筑物的影响较大； (9)施工组织工作比较复杂。 2.硐室爆破的应用 主要作用：松动岩石、定向抛掷岩土。 应用：修筑堤坝，开挖河渠，路堑；平整场地，剥离岩土，修筑尾矿坝，等等。 说明：一次用药量大于3000t的硐室爆破应由业务主管部门组织专家论证其必要性，其等级按A级管理。装药量小于200kg的小硐室爆破归入蛇穴爆破。 资料来源：《爆破安全规程GB6722-2003 》。 (2)按药包形状和布置形式分类 ① 集中药包爆破：药包长边≤4倍最短边 ② 条形药包爆破：药包长边＞4倍最短边 ③ 混合药包爆破。 (3)按爆破目的（或爆破作用指数）分类 ①松动爆破：爆后松动、破碎，不抛掷； ②崩塌爆破：爆后松动、破碎，重力作用下塌落； ③抛掷爆破：破碎岩石，抛掷部分或全部岩石； a.定向抛掷爆破 b.扬弃爆破:平坦或坡度小于30度的地形抛掷岩石 §7.2 硐室爆破的基本原理 一、抛掷方向控制原理 抛掷爆破：破碎岩石，抛掷（部分或全部）岩石。 1.最小抵抗线W原理 (1)W方向：爆破介质抵抗力最弱?岩石表面首先在W方向上向外隆起，形成鼓包? 破碎 ? 向外抛散 (2)W方向：岩石的运动初速度最大? 抛掷最远； (3)W方向：抛掷形成堆积体, 堆积的分布对称于W的水平投影。 综合以上分析： W方向是岩石破碎、抛掷和堆积的主导方向，即最小抵抗线W原理。 根据W原理：①集中抛掷堆积，应利用或选择凹形地形,合理布置药包。 根据W原理：②地形条件不利，可利用辅助药包及起爆顺序来控制爆破的抛掷方向。如下左图 a.采用不同起爆顺序起爆等量药包，在平地实现单侧抛掷爆破，如下右图。 b. W相等，在平地实现双侧抛掷爆破，如下图。 C. 在斜坡地形实现抛掷爆破，如下图； 改变药包O1 和O2的位置（即改变起爆顺序），可使图a的抛掷距离大于图b。 2.单药包多向爆破作用原理 在多自由面山头爆破时，可以调整W的大小和方向来控制爆破的抛掷作用。 (1)工程要求:A、B两侧等量等距抛掷， 如下图。 (2) 工程要求: A侧抛掷、B侧加强松动,如下图所示。 (3)工程要求：A侧抛掷、B侧松动，如下图所示。 (4)工程要求: A 侧抛掷、B侧岩石不破坏,如下图所示. 3.重力作用原理 在陡峭而狭窄的山谷中，若实施定向爆破时，可以不用抛掷爆破，布置松动药包将山谷上部岩石炸开后，靠重力作用使爆松后的岩石滚落到沟底，形成堆积，这种设计方法称为崩塌爆破。 4.群药包作用原理 二、抛体堆积原量 抛体：爆破后被抛出爆破漏斗之外的岩土体。 1.抛体的质心运动基本原理 (1)抛体质心运动轨迹 如右图所示。 (2)抛体质心初速度 抛掷距离主要与抛速、抛角等因素有关。 2.抛体堆积断面的三角形分布原理 单层、单排药包抛掷爆破后，抛体堆积的断面形状呈近似的三角形分布，如图a）所示; 多排、多层或群药包的抛体堆积，是多个抛体堆积三角形叠加的结果，如图b）所示。 堆积三角形的各个尺寸，与地形条件、药包位置、布药方案及布药参数等因素有关。 改变某些因素，可以获得不同的堆积效果。 2.堆积体与抛体的体积平衡原理 根据此原理，可以计算堆积体的体积、堆高及抛掷率。 §7.3 硐室爆破设计 一、设计原则和所需资料 请同学们自学。 二、确定爆破方案 (1)爆破规模 (2)爆破类型 (3)药包形式 三、布药设计 1.药包布置原则 (1)布置双向作用药包；有条件布置条形药包的地方，可布置条形药包或部分布置条形药包；当地形变化较大或地质构造复杂时，应布置集中药包。 (2)边缘药包最小抵抗线控制在6～10 m为宜； (3)药包应布置在坚硬岩层中; 药包应对称布置在地质构造两侧，或采用分集药包。 (4)药包的分层 W/H≥0.6～0.9时，布置单层药包，如图a、b所示； W/H＜0.5 ～ 0.6时，布置双层或多层药包(崩塌爆破除外)，层之间采用间隔爆破，如图C所示。 (5)开沟爆破、双