安徽省工程爆破技术员培训班设计题
班级 编号 姓名
岩土爆破设计题
（初级选2题，中高级全选）
1．某水厂通水工程，需要开挖一沟槽长300m，深4.0m，上口宽4.0m，下底宽2.0m，开挖边线离民房为20m，岩石为中风化岩。请设计爆破作业方案。
解答：1 爆破方案
为了保证爆破不对建筑物造成破坏，主爆破体采用2台阶浅孔松动法进行爆破施工、边坡控制采用预裂爆破技术。为降低爆破振动对周围建筑物的影响，采用毫秒分段爆破，严格控制单段最大起爆药量和一次起爆药量。为防止飞石对周围建筑物造成危害，必须加强防护。开挖从两端开始向中间推进。
钻爆破器材 :YT-24，乳化炸药，导爆管雷管 2 爆破参数 2.1 台阶高度H
根据爆破体的状态、周围环境和爆破要求，取H=2m 2.2主体岩石爆破参数
(1)炮孔直径D：浅孔爆破一般选用Ф38～42mm孔直径，本爆破选D=40mm。 (2)最小抵抗线W：W=0.9m； (3)炮孔间距a: a=1m； (4)炮孔排距b: b= W= 0.9m； (5)炮孔倾角α: 钻垂直炮孔； (6)炮孔超深Δh: 取Δh=0.2m； (7)炮孔深度L: L=H+Δh=2.2m；
(8)炸药单耗q：根据松动爆破的要求，炸药单耗取q=0.5kg/m3； (9)单孔装药量Q: Q=qabH=0.5×1×0.9×2=0.9 kg (10)装药结构：主爆炮孔采用连续装药结构；
(11) 填塞长度L2:爆破施工采用的装药为Φ32mm药卷，其长度为200mm，每卷重0.15kg，装药长度L1为1.2m
3.3边坡预裂爆破参数
(1)炮孔直径D：预裂孔选D=40mm。
(2) 炮孔间距a: a=0.4m；
(3) 炮孔倾角α: 炮孔倾斜角度和沟槽的坡面一致（α≈800）； (4) 炮孔超深Δh: 取Δh=0.3m； (5) 炮孔深度L: L=H+Δh=2.3m； (6) 线密度q线：取q线=0.15kg/m
(7) 单孔装药量Q: Q=q线L=0.15×2.3=0.345 kg
(8) 装药结构：预裂炮孔采用空气柱间隔装药结构，孔底装药0.15 kg，中间装0.12 kg，距离孔口0.5m装0.075 kg；三段装药用导爆索串接，中间空气柱距离相同。
(8)填塞长度L2: L2=0.5m。 4炮孔布置图
主炮孔平面布置图(其中一段)和剖面图1和图2所示
图1 炮孔布置平面图
图2 炮孔布置剖面图
5起爆网路
采用导爆管非电起爆系统，复式联接，毫秒延期起爆网路。在距离建筑物较近处，为了保证最大段起爆药量不超过计算药量，采用逐孔起爆，随着爆破点远
离建筑物，可逐步增加每段起爆炮孔的数目。
预裂炮孔要超前主爆炮孔，用低段雷管（1段），主爆炮孔用高段雷管（2～10段）。
由下面爆破振动校核计算的数据可知，在距离建筑物20m时，最大段起爆药量可达8kg，所以在上述计算参数条件下，分段延期起爆，每段可以起爆2排炮，孔。为了达到降振效果，实际施工时每段起爆1排炮孔，每次其爆的排数根据防护材料的多少和施工能力确定，但最多不超过10排。
6 爆破振动校核
炸药在岩土介质中爆炸，其释放的一部分能量以波动形式沿地面传播，形成了爆破的地震效应，振动速度计算公式如下：
V?K（Q1/3/R）?
式中：R为建（构）筑物距爆破点距离，m ；Q为炸药量，kg 齐发爆破取总炸药量，微差爆破或毫秒爆破取最大一段药量；V为质点振动速度，cm/s，按国家相应标准对于框架结构建筑物为V ?3.5?4.5cm/s；K、?分别为与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数。参照同类工程经验K取150，?按硬岩远区取1.7，
V按建（构）筑物允许振动速度，取3cm/s。
7安全防护措施 7.1防冲击波措施
严格控制单孔装药量，保证炮孔堵塞质量和长度，防止产生冲炮，可有效控制冲击波的强度。
7.2防飞石措施
严格控制单孔装药量和确保炮孔堵塞质量，采用沙袋、运输胶皮带、钢板、炮被等对爆破部位进行多层、多种防护材料防护，可有效控制飞石的产生。
2．长江某支流航道因扩大航运能力，要炸礁7200m2，长30m，宽40m，平均深度为6.0m。请设计水下钻孔爆破方案（其中单耗q?2.0kg/m3，钻孔直径为100mm）。
解答：（1）钻爆器材的选择
采用CQ风动钻机，钻孔直径为100mm。采用水胶炸药，采用外径为80mm的PVC管装药，药卷长度为0.5m，导爆管毫秒延期雷管起爆。
（2）爆破参数
抵抗线W?1.5m，眼间距a?(1.25~1.5)W，取a?2.0m
排距b?(1.2~1.5)W，取b?1.8m
钻孔超深?h?2.0m，炮孔深度L?l??h，l为爆破岩层厚度，m； 单孔装药量：Q?qabL?2?2.0?1.8?L?8.2L， （3）起爆体（或起爆雷管）和爆破网路
采用8号金属壳导爆管毫秒延时雷管，起爆体采用?80mm?500mm的药卷，在药卷内安放2发雷管引爆；采用复式爆破网路。
3．巢湖某水泥厂生产石料30万m3/年，有效工作日300天，每天两班。石灰石坚固性系数f=8～10，选用浅孔钻，孔径100mm，钻孔速度为30m/台·班，要求逐孔起爆。请设计爆破方案。
解答：水泥厂露天矿山一般采用台阶爆破，设计按台阶高度15m计算。 （一）爆破材料
采用岩石粉状乳化炸药和毫秒导爆管雷管。为了改善爆破效果，减低爆破振动，设计采用多排分段孔内微差起爆技术，并适当延长段间延迟时间，实际采用的雷管段别为1、3、5、7、9、11、13、15。
（二）爆破参数 （1）钻孔直径
孔径主要取决于梯段的台阶高度、岩石性质、钻孔机械类型和破碎程度和施工速度。一般钻机型号确定了，其钻孔直径也就确定了，本工程采用炮孔直径为100mm。
（2）梯段（或台阶）高度H
结合现场实际情况，实际选用的台阶爆破爆高H=15m，最高不要超过18m。 （3）底盘抵抗线Wd
根据现有经验公式，当钻孔直径为d＝80mm~150mm时，底盘抵抗线Wd与台阶高度H的关系式为：
Wd≤（0.28~0.35）H
Wd值也可按下式计算：
Wd?Kd
考虑到本矿山岩石为Ⅱ级石灰岩，岩石的坚固性系数较大f=8~12，可取K=37，代入上式计算结果为Wd =37×0.95=3.5m。
综上两式的计算，并经现场爆破后调整后的底盘抵抗线为Wd =3.0m~3.5m （4）孔距a和排距b
采用梅花形交错布孔，多排多段微差爆破时，可取 b=2.5m~3.0m，将b=3.0m，
d=100m代入上式计算后并结合现场情况综合区取a=3.0m~4.0m，b=2.5m~3.0m。
（5）超深h
超深的作用是克服底盘岩石的夹制作用，使爆后不留根底。钻孔超深度取决于岩性、岩石的层理、节理等，并与抵抗线、台阶高度等参数有关，由经验公式计算：
h=（0.15~0.35）Wd
h=（0.1~0.2）H
以上公式，当岩石松散、节理发育时，可取小值；当台阶高度大、抵抗线大，岩石坚硬时，可取大值。
根据上述两公式，并结合实际条件，取h=1.0m~1.5m。 （6）孔深L
本工程拟采用垂直钻孔法进行施工，孔深根据下式计算：
L=H+h=16m~16.5m
（7）单孔装药量Q
在深孔爆破中，单位耗药量q值，一般根据岩石的坚固性、炸药种类、施工技术和自由面数量等因数综合确定。而单孔装药量与炸药的单耗有关。
对于多排微差爆破，每孔装药量由下式计算： 第一排： Q?qaW Hd第二排： Q?Kqab H式中q为单位耗药量，kg/m3，q?0.45kg/m3；K为考虑受台阶各排孔的岩渣阻力作用的装药量增加系数，一般取1.1~1.2。
（8）装药结构
装药结构采用耦合装药，根据现场实测，按此设计的爆破参数，单孔连续装药后，孔口尚有3.5m~4.0m，正合炮孔堵塞长度的要求，堵塞材料可就地取材，用岩粉和黄土即可。
用规格为φ32mm×180mm×150g的药卷制作起爆药包，每组两卷，分别插入一发非电雷管，然后固定结实牢靠。
根据本工程要求和设备状况，每天爆破方量不小于1000m3，按所选的爆破参数，每天需要炮眼数目不小于8个。
（三）爆破网路
本工程对爆破震动控制严格，一次采用多段微差逐孔爆破，这种爆破的特点式：能降低爆破地震效应，爆岩块度均匀、大块率低、爆堆比较集中，爆破网路可靠。其起爆顺序及布孔方式如图1所示：