导洞的爆破方案

一、导洞的爆破孔类型

掏槽孔：开挖面形成突破口，开辟新临空面。

辅助孔：又称扩大孔，用于扩大爆破范围。

周边孔：用于控制开挖轮廓，分为顶孔、帮孔和底孔。

二、掏槽型式

斜孔掏槽、直孔掏槽。

（1）斜孔掏槽见图5-4。

（2）直孔掏槽见图5-5。

三、炮孔参数的确定

1炮孔方向和角度

垂直掏槽：90°；斜孔掏槽：55°～70°。

2炮孔数目

经验公式：

N＝（20～27）（f·S）1/2。

N＝S0/a＋c ·S。

式中：S为洞室断面积，m2；f为岩石坚硬系数，f＝σ压/100；S0为断面周长，m；a为周边孔距，硬岩取 05、中硬 06、软 07；c 为掏槽孔和扩大孔系数，硬岩c＝20、中硬c＝15、软c＝14。

地下建筑工程施工

图5-4 斜孔掏槽形式图

图5-5 直孔掏槽形式图

3炮孔深度和长度（图5-6）

确定孔深（进尺）的经验公式：

L孔深＝（05～08）B

式中：B为导洞宽或高的较小尺寸；l孔长＝L/sinα。

图5-6 炮孔深度和长度

4炮孔布置参数

1）炮孔布置的一般原则

掏槽孔：为了有利于断面扩大，其位置一般在断面的中央偏下部。斜向掏槽孔应尽量与明显结构面垂直。

扩大孔和周边孔：孔底都应在同一垂直断面上，扩大孔（孔底）应均匀布在掏槽孔与周边孔之间的垂直断面上，孔底距大致相等，断面转角处须布转角孔。

2）合理确定炮孔参数

垂直孔：设第一个孔与空孔的距离为a，空孔直径为ϕ，则 15ϕ＜a≤2ϕ，爆破后形成破裂区；a＜15ϕ时，爆破后两孔连通成孔腔；a＞2ϕ，爆破后仅产生少量破裂缝。

倾斜掏槽炮孔参数（图5-7）：

图5-7 斜孔掏槽炮孔参数

5确定装药量

影响因素主要有：岩质、掏型、断面大小、进尺、直径等。

目前一般按以下方法确定。

1）由爆破一次总用量计算炮孔装药量

（1）确定单位炸药消耗量：

① 查表5-3；

表5-3 平洞开挖时单位炸药消耗量/（kg/m3）（炸药为 2＃岩石炸药）

②经验公式：

一般k＝10～14，硝铵炸药k＝125。

（2）确定导洞爆破一次总药量：

Q＝q×L×s（kg）

（3）单个炮孔装药量：

扩大和周边孔总数Nk：

Nk＝N-Nt

每个扩大和周边孔的平均装药量：qk＝Q/[Nk＋（12～13）Nt]

系数（12～13）为保证掏槽效果，掏槽孔中装药量比扩大孔多装药20%～30%。

qt＝（12～13）qk（kg）

2）装药系数τ

掏槽：08～05；

辅助孔：07～04；

周边：07～04。

3）掏槽孔装药量的确定方法

如前所述，导洞爆破的关键是掏槽。关于掏槽孔的装药量，国内外都进行了大量的实验研究，因此掏槽孔的装药量除按上述方法确定外，还可以参照以下方法核算：

（1）斜向掏槽孔的装药量：斜向掏槽可视为在开挖面上标准抛掷的漏斗爆破，因此抛掷成漏斗的装药量为：

Qt＝q0L3

式中：L为孔深，m；q0为标准抛掷爆破炸药的单耗，kg/m3，如表5-4 所示。

表5-4 标准抛掷爆破炸药单耗

每个掏槽孔装药量：

qt＝Qt/Nt（kg）

（2）直孔掏槽的装药量：炮孔爆炸后，与空孔形成连通破碎区时的装药量和空孔直径，炮孔直径及两孔中心的距离有关。

若炮孔直径d＝33mm，则：

qL＝15×10-3（a/ϕ）15（a-05ϕ）（kg/m）

式中：ϕ为空孔直径，mm；a为空孔至炮孔中心距，mm。

6确定起爆顺序

为了组织和利用好临空面问题，以保证获得预期的爆破效果，开挖导洞基本的起爆顺序是：掏槽孔—扩大孔—帮孔—顶孔—底孔。

综上所述，导洞爆破方案的设计步骤和程序可概括如图5-8 所示。

图5-8 导洞爆破方案的设计步骤和程序

工程爆破作业安全措施

有爆破作业的施工单位必须向当地公安部门提出申请办理爆破作业许可证，得到公安部门同意后方可进行爆破作业。下面是我为大家分享工程爆破作业安全措施，欢迎大家阅读浏览。

1、 爆破作业的审查和批复程序

(1)有爆破作业的施工单位必须向当地公安部门提出申请办理爆破作业许可证，得到公安部门同意后方可进行爆破作业。

(2)承包人在进行爆破作业前，应将专项爆破设计方案报监理工程师审批，经监理工程师批准后才能实施爆破作业。

2、 工地爆破器材临时库房的要求

(1)库房宜为平房，库房地面必须平整无缝;

(2)墙、地板、屋顶和门为木结构者，应涂防火漆;窗户必须有一层外包铁皮的板窗门;

(3)宜设简易围墙或铁刺网，其高度不低于2m;

(9)库内必须设置独立的发放间;

(5)应设独立的房，并与炸药房有安全距离。

3、 库房不得布置在有山洪、滑波和地下水活动危害的地方，应尽量利用山丘等天然屏障;

4、工地临时爆破器材的存放库房必须经过当地公安部门的验收，合格后方可同意使用。

5、爆破器材的日常管理

(1)对新购进的爆破器材应逐箱(袋)检查包装情况，并按规定作性能检查;

(2)应建立爆破器材收发流水帐、三联式领用单和退料单制度，定期核对帐目，做到账物相符;

(3)变质的和性能不详的`爆破器材，不得发放使用;

6、爆破器材应按其出厂时间和有效期的先后顺序，发放使用。

7、爆破器材的发放应在单独的发放间里进行。

8、严禁穿铁钉鞋和易产生静电的化纤衣服进入库房和发放间。开箱应使用不产生火花的工具，并在专设的发放间内进行。

9、必须经常测定库房的温度和湿度，经常检查库房的情况，发现油类炸药箱渗油、冻结和硝铵类炸药吸潮结块，应及时处理。

10、在地面作业地点存放爆破器材时，必须遵守下列规定：

(1)运至作业地点的爆破器材应有专人看管;

(2)作业地点只准存放当班作业所需的爆破器材;大爆破时，可存放本次工程所需的炸药;或起爆体不得和炸药存放在一起;

11、做好工地爆破物品的安全防盗工作，发现爆破器材丢失、被盗，必须及时向主管部门和当地公安机关报告。

12、 在施工中，必须注意爆破方法使用的条件，施工中必须进行现场实况的调查与核对。

13、在爆破施工作业前，监理工程师要严格审查承包人提交的爆破施工专项方案。

14、爆破作业前，应对作业人员进行技术交底，要认真研究熟悉爆破设计文件，学习安全施工规程，作好安全交底。

15、爆破器材应由专人领取，专人使用，炸药和必须分开搬运，电严禁与带电物品一起运送;运送爆破器材应尽量避开人员密集地带，中间不得停留，要直接送往工地，当场使用。

16、爆炸品应严格管理，必须实销实报，剩余爆炸物品必须当日退库，严禁私自收藏，乱丢乱放。

17、爆破器材应按规定要求进行检验，对失效及不符合技术条件要求的不得使用。

18、爆破工作必须有专人指挥，确定危险区边界应有明显标志，警戒区四周必须设警戒人员，警戒区内不许有其它人员;预告、起爆、解除警报等信号应有明确规定。

19、爆破作业应严格按设计规定的装药量施爆，以免危及周边人员，设施和建筑物。

20、瓦斯隧道开挖时，须严格按照爆破规程组织施工。特别是天坪寨隧道(瓦斯隧道)应符合下列规定：

A、施工组织:

a、成立负责通风、瓦斯检测、防治处理瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出、救护等的专门机构。

b、设置灭火器、消防水池、消防用沙等消防设施。

c、对施工作业人员、管理人员进行安全培训。

d、制订防治瓦斯的专项施工方案并严格遵照执行。

B、瓦斯工区钻爆作业：

a、工作面附近20m以内风流中瓦斯浓度必须小于1﹪。必须采用湿式钻孔。炮眼深度不应小于06m，炮眼最大抵抗线不得小于03m。装药前炮眼就清除干净。

b、必须采用煤矿许用炸药和煤矿许用电。高瓦斯工区必须采用安全等级不低于二级的煤矿许用的炸药，有煤与瓦斯突出可能的地段必须采用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。严禁采用秒或半秒级电。使用毫秒级电时，最后一段的延期时间不得大于130ms。应采用连续装药方式，安放在最后一节炸药中，严禁反向装药。

c、爆破网络必须采用串联连接方式，不得并联或串并联。

d、起爆电源必须使用防爆型起爆器，应安装在新鲜风流中，并与开挖面保持200m左右距离。同一开挖面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。

e、炮眼封泥不严或不足时，不得进行爆破。严禁用煤粉、块状材料或其他可然性材料作炮泥。

f、揭煤爆破15min后，应由救护队员佩带防毒面具或自救器到开挖工作面，查看爆破效果、检测瓦斯浓度、巡查通风及电路，如有煤尘超标、电路破损、通风死角、瞎炮残炮等危险情况必须立即处理，在确认安全方可通知送电、开启局部风机。通风30min后由瓦斯检测人员检测工作面、回风道瓦斯浓度。当瓦斯浓度小于1%、二氧化碳浓度小于15%时，解除警戒，允许施工人员进入作业面。 ;

一、爆破法破岩机理

1无限均匀介质（内部爆炸）

三个区：压碎区（1 0 万大气压2r）、破坏区、d性振动区。

2近处有临空面的均匀介质（外部爆炸）

临空面效应：压缩波——拉伸波、爆破漏斗、抵抗线。

药量相同，但埋深不同，即抵抗线不同的几种爆破效果，如图5-1 所示。

图5-1 爆破效果

不难看出，药量过小，破岩应力不足，固然不能破岩，但是，有效破岩的关键不在于药包本身，即不在于药量的大小，首先在于临空面的有无和位置，即抵抗线W的大小。

药量相同，埋深也相同，但临空面的数目不同时，有效破岩体积也会不同。如图5-2所示。

图5-2 临空面数与爆破效果

3空孔的影响

用于周边控制爆破，空孔切向应力变化如图5-3 所示。

图5-3 空孔切向应力变化图

4不耦合装药的影响

耦合装药爆轰波直接作用于孔壁。

不耦合装药：爆轰波首先作用于空气→压缩→孔壁→衰减→缓冲。

5岩体中层面、裂隙的影响

结构面复杂，对爆破应力波传播影响千差万别，结构面对爆破过程的影响：

如药孔穿过层面或裂隙时，由于炮孔中爆炸气体的尖劈效应，将这些裂隙优先扩张，而使正常的破岩应力得以降低。如炮孔虽不穿过宽大裂隙，但它在药孔附近时岩体强烈破碎，而径向裂缝又不能穿过这些裂隙，爆炸气体在裂隙中的扩张作用又产生远远超过预计要破裂的大块岩体。

二、爆破方法破岩规律

感觉只解决现象问题，理论才解决本质问题，通过上述分析可得出爆破法破岩的一些基本规律。

（1）炸药在药孔爆炸，将产生动力效应和准静力效应，在埋深很大时，动力效应使得药孔四周产生放射状径向裂缝，而药孔中的准静力压力则使此裂缝进一步扩大和延伸，在附近有临空面时，动应力经临空面反射成拉伸波，有效地破碎岩体；准静压力则使已破碎的岩体向临空面外部扩张和抛掷，所以任何最终的爆破效果都是这两种效应综合作用的结果。

（2）由于岩体的抗拉强度远远低于其抗压强度，一般约为 1/15～1/30，所以岩体受拉伸破碎范围比受压粉碎的范围大得多。还须指出，将岩体压成粉碎对工程毫无实际意义，反而是爆破能量的一种浪费，岩体受拉伸破坏才是具有实际意义的有效破岩。

（3）由于临空面效应，压缩波转化成拉伸波，在临空面附近，一是拉伸波强度最大，二是临空面提供了变形空间。所以，岩体的有效破碎并不在药包附近，而是在临空面附近，对于有效破岩，临空面的作用重于药包本身的作用。为了有效破岩，不应盲目追求加大药量，而应创造好利用好临空面，具备临空面是有效破岩的重要前提。

（4）药孔中装药量少，没有足够的应力能固然不能有效破岩，而没有临空面，即使加大药量也不能有效破岩，所以破岩效果取决于药量和临空面条件，药量q 和抵抗线W是决定爆破效果的两个基本参数。合理的爆破方案设计，在于正确确定药量q 和抵抗线W，以使破岩效果为最优。

（5）临空面愈多反射拉伸波愈有利，所以用同量的炸药破岩体积就愈大。反之，破岩体积相同，临空面愈多则用药量就愈少。

（6）拉伸波是从临空面开始向深部传播的，因而，岩体的有效破碎也是从临空面开始向深部发展的。装药中心至临空面垂直方向正是拉伸波强度最强、传播路径最短的方向。所以，可以利用和改变临空面的形状和位置来控制破碎岩块的运动和抛掷，这就是定向爆破的理论基础。

（7）由于空孔的导向作用，药孔和空孔中心连线方向上的裂缝比其他方向上的裂缝形成的早，发展得快，延伸的远。若药量和孔距适当，则可在两孔中心连线上形成贯通裂缝。据此，可引导破岩的裂缝向预定方向发展。

（8）空孔的存在，阻止应力的传播。所以空孔同时也具有减震、隔震的作用。

（9）不耦合装药，由于爆破动力效应受到抑制，一方面可使孔壁初生的径向裂缝减少；另一方面，对孔壁的冲击震动也大为减弱。不耦合装药的这些效应，可通过不耦合系数来控制。

（10）岩体中心的裂缝和层面，能够影响甚至改变应力波和爆炸气体的传播方向和强度大小。所以，在布置炮孔创造临空面时，应自觉利用它们的上述特点，尽量减弱其对破岩的不利影响。

三、炸药的破岩能力与岩石的抗爆性能

1炸药的破岩能力

动力作用：爆轰波对岩体的破坏作用，引起初生裂缝。其大小取决于炸药猛度。

静力作用：高温高压的爆炸气体对已生成的裂缝扩张和抛掷。其大小取决于炸药的爆力。

2岩石的抗爆性能

岩石的物理力学性质不同，主要是密度、硬度、强度、韧性等的不同。破岩时需要的爆破能也就不同。若以坚实系数来反映岩石的抗爆性能，则几种常见岩石爆破时的坚实系数比较如表5-1 所示。

表5-1 岩石的坚实系数

3炸药的合理选择（表5-2）

表5-2 炸药合理选择表

四、开挖洞室时破岩规律的应用

无论平洞、斜洞和竖井，开始时都只有一个临空面。其开挖爆破程序分两种：①开挖面掏槽→扩大→周边轮廓线开挖→成洞；②预裂→分块破裂→成洞。

无论采用何种方法，最终目的都是要保证开挖速度、保证质量。要满足要求须解决好以下几个问题：

（1）如何在一个临空面条件下，创造新的临空面，增加临空面数目；

（2）在爆破过程中，如何不断组织和利用好临空面，不断提高爆破效果；

（3）如何准确控制开挖轮廓；

（4）如何最大限度地减少对围岩的震动和损害，维护围岩的稳定。

爆破工程就是进行爆破的，应该说有一定的危险性，但是现在相对过去安全系数高多了。主要从事的是：

1、工程的定向爆破，（就是要求建筑物往哪边倒下去，或者哪一部分炸掉等）；

2、定量爆破（要求爆炸将特定区域炸掉而不伤害周围其他部分，这有点切割玻璃的感觉）

3、时间相关爆破（要求不同的爆破点根据不同的程序，按照特定的次序和延迟进行爆破）

4、爆破装置的设置、安装和爆破点的确定。

主要就上面这些了，但是现在的爆破都采用无线电遥控、线控和电脑的程控等技术安全系数大大提高了。在中国，标准设计按适用范围分为三类：1、国家标准设计。是对全国工程建设具有重要作用的，跨行业、跨地区、必须在全国范围内统一采用的设计，由主编部门提出报国家主管基本建设的综合部门审批颁发。2、部颁标准设计。主要是在全国各专业范围内必须统一使用的设计，由各专业主管部门审批颁发。3、省、市、自治区标准设计。主要是在本地区内必须统一使用的设计，由省、市、自治区主管基本建设的综合部门审批颁发。标准设计一经批准颁发，就具有技术立法性质，各级生产、建设管理部门和各企业、事业单位都应因地制宜积极采用，无特殊理由不得另行设计。

题主是否想询问“地下建筑工程开挖中用大型机械较钻孔爆破法的特点有哪些”适用范围广，施工效率高，施工安全性高。

1、适用范围广：大型机械较钻孔爆破法适用于各种岩土类型，包括岩石、土壤等，因此适用范围广。

2、施工效率高：大型机械较钻孔爆破法施工效率高，可以快速开挖大面积的土方或者岩石方。

3、施工安全性高：大型机械较钻孔爆破法可以减少人工开挖的危险，同时在施工前需要进行详细的勘测和设计，可以有效避免施工过程中的安全事故。

1组合爆破是什么概念？2土石方爆破的工具有，穿孔设备（柴动/电动空压机，钻机，手风钻、潜孔钻、牙轮钻、凿岩台车等），挖掘上车设备（挖掘机反铲、正铲），运输设备（自卸车等）； 3主要工序，布孔，打孔，装药，堵塞，联网，安全防护（如覆盖等），安全警戒，起爆，爆后检查，解除经济，挖掘上车，运输。4安全措施就太多了，主要就是（1按设计施工，2施工范围隔离闲杂人等不得入内，3发生意外及时上报处理，4堵塞要到位，堵塞物不能含有石块等杂物，5联网要细致不得破坏网路，等等啦）

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