爆破工程技术人员.pptx

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1、爆破工程地质研究对象与目的工程地质研究对象地形地貌岩性地质构造水文地质特殊地质研究目的分析对爆破的影响针对性制定方案力争最佳爆破效果控制爆破安全2-41第1页/共162页地形地貌：地形地貌：地形是地物和地貌的总称。地物地面上天然或人工形成的固定物体。地貌地表面的高低起伏形态。从宏观上分，陆地地形包括高原、平原、山地、丘陵和盆地，从微形上分，这些地形又可分为水平地形、倾斜地形、上凸地形、下凹地形。其中，爆破作业点多为丘陵和山地。第2页/共162页丘陵定义：200m200m2525深丘浅丘徒丘缓丘第3页/共162页山地定义：+3500m+1000-3500m160.2-0.350.35-0.50.

2、5-0.80.5-1.11.1-1.5第92页/共162页装药量计算：装药量计算：平行深孔单孔装药量Q的计算：Q=qaWL=qmwL扇形深孔单孔装药量Q的计算：Q=qWS式中：q-炸药单耗量kg/m2W-最小抵抗线ma-炮孔间距mL-炮孔深度mS-每排炮孔的崩矿面积m22第93页/共162页浅孔台阶爆破正台阶倒台阶第94页/共162页浅孔布孔：方形布孔：三角形布孔：第95页/共162页浅孔爆破参数1、孔径：D=3842mm2、孔深：薄矿体：L=1.52.0m 厚矿体：L=3.04.0m3、最小抵抗线：W=（25-30）D4、炮孔间距：a=m/W5、炸药单耗：f=3-5f150.2-0.350.

3、25-11.0-1.61.6-2.62.86、装药量计算：Q=qBlL kg式中：B-采幅宽 l-一次崩矿总长度第96页/共162页爆破工程技术人员培训爆破工程技术人员培训水电站地下厂房爆破开挖n讲：席第97页/共162页水电站形式按主机布置方式可分为：地面式水电站和地下式水电站。地下式水电站的主要厂房设施及作用：主厂房：主要作用是安置水轮发电机组等发电动力装置。主变室：主要作用是安置变电，配电、输电设备的工作室。调压室：分引水调压和尾水调压，形式上有通地表的,也有盲井。主要作用是减小水击压力，第98页/共162页地下水电站硐室爆破开挖地下水电站硐室爆破开挖地下的水电站是由立体交叉的硐室群组成

4、，各种不同作用的硐室可达几十条。主厂房主变室尾水调压室引水调压室第99页/共162页根据水利水电地下开挖工程施工技术规范SDJ212一83的隧洞断面分类:小断面:面积20m2或跨度4.5m;中断面:面积为2050m2或跨度为7.5m;大断面:面积为50120m2或跨度为12m;特大断面:面积120m2或跨度12m。第100页/共162页向家坝主厂房几何尺寸例：第101页/共162页主厂房开挖顺序的基本原则：912345678由上向下 先中后边、拉槽超前、台阶崩岩、靠边控爆提前预裂第102页/共162页爆破开挖结束后的情况：第103页/共162页顶拱层开挖顺序：顶拱层开挖顺序：中部掏槽宜选复式楔

5、形，掏槽后，崩落孔一层层依次向外起爆。掏槽眼、崩落眼、底眼均采用连续装药,采用孔底反向起爆。143光爆层25上游向家坝主厂房例第104页/共162页光面爆破参数要求周边眼应采用不偶合间隔装药。孔径：d=38-50mm孔距：a=（8-12）d密集系数：不偶合系数：线装药密度：q=70-350g/m第105页/共162页水电厂房第一层开挖第106页/共162页开挖举例：2区区1区1区2区区3区3区区3区区第107页/共162页岩锚梁的爆破开挖(规程要求：浅孔爆破)岩锚吊车梁是地下厂房开挖施工中难度最大、质量要求最高的重要部位，岩台成型好坏将直接影响到厂房吊车能否安全运行。开挖时宜分四步进行：1、上

6、边墙预裂爆破和保护层开挖3、岩台斜面光面和保护层开挖2、下边墙预裂爆破和保护层开挖4、开挖下层边墙预裂爆破下部开挖层上部开挖层浅孔爆破区保护层第108页/共162页岩锚梁：岩锚梁是岩壁吊车梁的简称，利用一定深度的注浆长锚杆将钢筋混凝土梁体牢牢地锚固在岩石上，它承受的荷载通过长锚杆和岩石壁面摩擦力传到岩体上。岩锚梁是厂房进行机电安装及检修时起重设备的承重结构。长锚杆岩锚梁岩台第109页/共162页岩锚梁第110页/共162页高直立边墙段开挖顺序高直立边墙段开挖顺序此部分开挖段因已有自由面，故无需再进行掏槽，而采用中间拉槽两侧保护层跟进的开挖方法，保护层与中间拉槽部分采用预裂爆破隔断，边墙采用光面

7、爆破。中槽光爆孔预裂孔第111页/共162页例题：平面布置断面布置7m孔内外毫秒延期接力起爆网路同一25ms50ms110ms75ms135ms以此类推第112页/共162页直立高边墙开挖结果情况第113页/共162页疏化矿开采对爆破的影响疏化矿开采对爆破的影响自爆机理：外界因素作用炸药热分解速度加快热积聚达爆发点炸药自爆。炸药在常温下热分解速度很慢，但因外界因素作用温度升高时，反应放出的热量大于热传导所散失的热量，就能使分解气体产物发生热积聚，从而使热分解自动加速或分解的速度显著加快，当温度继续升高到爆发点时，热分解就可能转为燃烧、继而转为爆炸。开采疏化矿时的热来源：疏化矿氧化、地热、炸药与

8、疏化矿发生化学反应等第114页/共162页高温导致炸药自爆的防范：高温导致炸药自爆的防范：防范措施：1、使用安全炸药（如疏化矿用安全炸药）；2、对药包进行隔离包装；3、采用耐热爆破器材；4、加快装药时间，加快起爆时间；5、对爆破作业环境进行降温处理；6、加强检测与监测；7、炸药已自燃时，立即撤离人员。第115页/共162页爆破工程技术人员培训爆破工程技术人员培训井巷掘进爆破讲：席第116页/共162页矿井开拓方式坚井开拓平硐开拓斜井开拓平巷3-58平巷与平硐的区别：不通地表为平巷，直通地表为平硐。第117页/共162页巷道爆破特点作业环境的不同有瓦斯和矿尘爆炸的危险围岩垮塌时的逃生希望小工作场

9、内阴暗、狭窄、潮湿爆破难度的不同工作面上只有一个自由面岩石的夹制阻力大炸药和雷管的单耗高技术要求的不同钻孔精度要求高、循环进尺要求大、钻孔数量要求多、周边围岩要求平、爆落岩块要求小第118页/共162页炮孔种类：掏槽孔辅助孔周边孔爆挖顺序：掏槽崩落光爆基本方法：直眼掏槽斜眼掏槽混合掏槽多圈扩槽一圈扩槽拱顶光爆边墙光爆掏槽的目的：创造出第二个人工自由面第119页/共162页炮孔布置：周边孔掏槽孔辅助孔第120页/共162页斜眼掏槽种类斜眼掏槽种类斜眼掏槽单向掏槽 顶部单向 底部单向 侧向单向 扇形单向 锥形掏槽 三角锥正角锥园角锥 楔形掏槽 水平楔形垂直楔形第121页/共162页直眼和混合掏槽分

10、类直眼和混合掏槽分类直眼掏槽混合掏槽 龟裂掏槽 桶形掏槽 螺旋掏槽复式楔形掏槽桶锥混合型掏槽第122页/共162页斜眼掏槽与形状：斜眼掏槽：特点是所有掏槽眼与巷道断面斜交，孔口距大，孔底距小优点：掏槽孔数量少，掏槽面积大，易将槽腔中的爆落岩抛出。缺点：循环进尺受井巷断面的限制，爆堆发散。巷道断面孔底第123页/共162页锥形掏槽：即各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中心轴线倾斜，眼口距40100厘米，眼底集中于一垂直平面上，相互保持1020厘米的距离，但不贯通，炮孔数36个，炮孔倾角5570度，适用于致密均质岩石。在平面布置形状上通常有三角形、矩形、棱形、多边形等。第124页/共162页单

11、向掏槽：特点是在巷道断面上选择软夹层，将掏槽眼排列成一行，并朝一个方向倾斜，炮孔倾角5070度。适用于软弱夹层。单向掏槽第125页/共162页楔形掏槽：特点是由两排角度相等且构成V形状的炮孔对称布置，爆破后形成楔形槽，孔口距2060厘米，孔底距1020厘米且同落一垂直面上，炮孔倾角5575度，适用中硬以上的均质岩层。垂直楔形 水平楔形第126页/共162页直眼掏槽与形状直眼掏槽：特点是所有掏槽孔相互平行，且均垂直于巷道断面，孔口距与孔底距相等。优点：炮孔深度不受井巷断面大小的限制，可加大循环进尺，爆堆比较集中。缺点：掏槽眼多，凿岩精度要求高。巷道断面孔底第127页/共162页缝形掏槽(龟裂掏槽

12、)：特点是掏槽眼布置在一条直线上，一般为37个炮孔，装药眼与空眼间隔布置，孔距为815厘米，爆后形成一条槽缝。钻孔少、简单，但掏槽的体积较小。第128页/共162页桶形掏槽：特点是装药孔与空孔(分大小)间隔布置成各种角柱形。适用于中硬以上岩石层，装药孔顺序起爆，掏槽积体较大，但布孔较多，孔距多为1040厘米，大空眼成本较高，且须用不同机械钻凿。第129页/共162页螺旋掏槽：特点是呈螺旋线布置，各装药眼到空眼的距离依次递增，且由近及远依次起爆，能充分的利用自由面，属桶形掏槽的一种扩展形式。各装药眼到空眼的距离L和孔径d存在下列关系。L1=(11.8)dL2=(23.5)dL3=(34.5)dL

13、4=(45.5)d第130页/共162页空孔的作用：空孔的作用：设置的空孔是为掏槽孔创造出第二个人工自由面，它的作用主要是在掏槽孔中起诱导爆能释放的方向和为爆后岩体提供一个膨胀空间，设置了空孔能较大程度地改善掏槽爆破效果。第131页/共162页爆能作用的两个过程阶段：爆能作用的两个过程阶段：猛度作用阶段：爆力作用阶段：加压猛击12-49第132页/共162页混合掏槽：特点两是种以上的掏槽方式混合使用，较适用于岩石特别坚硬或较大的巷道断面。桶锥混合型掏槽复式楔形掏槽第133页/共162页辅助孔的作用：辅助孔的作用主要是在已掏出的槽腔基础上，进一步崩落槽腔周边岩石，以致达到扩大槽腔的目的，所以，辅

14、助孔有时也叫崩落孔，或叫扩槽孔。辅助孔可视巷道断面的大小来决定布置的圈数，无论断面如何小，掏槽孔与周边孔之间必须布置一圈辅助孔，只有通过辅助孔的过渡爆破作用，才能有效地获爆破进尺和爆破质量。巷道断面较大时，辅助孔可布置两圈或三圈，外圈辅助孔的炮孔间距和装药量均应比内圈辅助孔小，原因是外圈辅助孔爆破时的自由面更大，相应的岩石阻力已变得更小。第134页/共162页周边孔的作用掏槽孔能决定循环进尺，而周边孔则能决定巷道周边的成型质量。周边孔是沿设计开挖轮廓线布置在巷道周边轮廓上的炮孔，主要是起光爆作用。主炮孔区光爆孔Wa第135页/共162页光面爆破中的炮孔间距与光爆层厚度：Waa大于w导致欠挖情况

15、a小于w导致超挖情况a与w大致相等情况第136页/共162页进行光面爆破时，应做好以下方面的工作：1、装药量的确定应满足即能完全爆落予留光爆层，又不伤及围岩的原则；2、不偶合装药系数的选择应保证爆后残痕孔边无明显的冲击破坏；3、选用爆能均布于炮孔轴线的装药结构；4、布设空孔起好爆能导向作用，尤其是一些转角处，应合理地布设空孔来引导爆能切割巷道轮廓成型第137页/共162页5、炮孔密集系数应满足m=aW的基本要求，它的重要性在于爆炸能在各个方向的合理分配。m值过大时会出现欠挖现象，m值过小时会出现超挖现象；见图6-31示意；6、确保周边光爆孔同时起爆；7、选用低爆速炸药或专用光爆药卷；8、准确地

16、将光爆孔的孔位钻凿在设计轮廓线上；9、周边孔应相互平行，孔底应落在同一垂直面上，钻孔偏斜误差不得超过1.5%；10、周边各光爆孔的最小抵抗线应大致相等；11、巷道的中、腰线要准确，确保两次爆破能衔接成一个平面。第138页/共162页光爆效果1第139页/共162页爆破效果2第140页/共162页爆破参数：爆破参数：炮孔直径：岩巷中多采用风动凿岩机钻凿，所钻凿的炮孔直径比标准药卷3235毫米的直径稍大57毫米来确定，一般为37毫米至42毫米。也可采用小直径药卷，故选34-35mm的小直径型孔径，其优点有：1、钻进速度提高；2、炮孔数目增加后，爆能分布更均匀；3、大块少，级配好，便于装运。44-3

17、7、75-50第141页/共162页炮孔深度：炮孔深度应根据每循环进尺和时间要求、炮孔利用率、经济成本等综合因素来确定，一般不超过3米为宜。炮孔数目：N=3.33fs2。装药量：Q=qv=qsL q-炸药单耗 kg/m3 S-掘进断面 m2L-炮孔深度 m 炮孔利用率q-岩石坚固性系数 kg/m3 S-掘进断面 m2可参见后表第142页/共162页炸药单耗：炸药单耗：断面平方米 岩石坚固性系数 1.52-34-68-1012-1415-20 60.781.051.52.152.642.93 80.650.891.281.892.332.59 100.560.781.121.692.092.32

18、 120.520.721.011.511.902.10 150.470.660.921.361.781.97 200.440.640.901.311.671.85200.400.600.861.261.621.8076表3-1第143页/共162页岩巷掘进的炮孔数目参考数据（个）1.52-33-68-1012-15 15-206 m2 913182531348 m2 10142029364010 m2 11152233414512m2 12172435444915 m2 14192740525720 m2 172535516572fs第144页/共162页爆破作业图表爆破作业图表炮孔种类炮孔深

19、度炮孔角度炮孔间距单孔装药装药结构填塞长度雷管段别联线 方式响炮顺序掏槽孔辅助孔周边孔第145页/共162页独头巷道掘进爆破的安全要求独头巷道掘进爆破的安全要求1、掘进工作面与新鲜风流巷道应保持畅通。2、必须使用外壳防爆、供电时间能自动控制在6毫秒以内防爆型放炮器。3、放炮前应进行安全检查、加固支护、清场撤离。4、应规定出危险范围，并设置警戒。5、起爆命令发出后，至少再等5秒，方可起爆。6、爆破后，应充分通风，用水喷洒爆堆，等待15分钟后，方准进入爆破作业点进行瓦斯、顶板、支架、盲炮等方面的检查。18-93第146页/共162页地下爆破时的警戒要求：警戒距离：采煤工作面：不得30米；采煤工作面

20、有夹石或夹矸时：不得50米；煤层巷道掘进工作面：不得75米；有一个直角弯时：不得50米；煤层巷道掘进上山工作面：不得100米；有一直角弯时：不得75米；在设有遮挡物时，岩石巷道、半煤岩巷道掘进工作面：不得200米，有一个直角弯时：不得100米。在设有遮挡物时，岩石巷道、半煤岩巷道掘进上山工作面不得250米，有一个直角弯时：不得100米。警戒时应在有关通道上设置警戒岗哨，在回风巷内设置支架路障，并悬挂警戒标志，18-94第147页/共162页爆破工程技术人员培训爆破工程技术人员培训遂道爆破讲：席第148页/共162页开挖方法开挖方法隧道是地下通道的一种，掘进时所采用的方法有矿山法、明挖法、掘进机

21、法、盾构法、沉管法、顶进法，但在山岭隧道中主要采用的方法还是矿山法，即钻爆法。由于工作断面较大，钻爆作业时，通常选用钻凿台车和装药台车，爆破开挖顺序仍然是先进行掏槽，之后进行断面扩大，最后采取周边控制爆破方法沿设计轮廓线进行光面处理。与小断面巷道相比，隧道断面上的掏槽孔的布置往往常采用双层、三层、四层复式楔形掏槽，每层掏槽呈完全对称或近似对称，深度由浅到深，与工作面的夹角由小到大，如后图所示实例。第149页/共162页第150页/共162页实例：复式掏槽眼布置 隧道炮孔布置实例第151页/共162页炮孔布置第152页/共162页复式楔形装药长度为孔深的70%，且可适当进行底部加强装药，其余为填

22、塞长度，各级掏槽延时起爆时间以相差50毫秒为宜。第153页/共162页炮孔种类：1掏槽孔 2扩槽孔 3崩落孔 4内圈孔 5拱顶孔 6侧墙孔 7底板孔 8二台孔12435678第154页/共162页爆破开挖方法开挖遂道方法较多，但若遇硐顶埋深浅，围岩软弱的遂道则不适用钻爆法。每一种方法均应根据隧道长度、工程地质和水文地质条件、开挖断面形式及尺寸、施工设备、工期等因素，衬砌类型以及隧道埋深等方面进行选择。遂道部分开挖方法与适用条件见左表 施工方法适用条件全断面法地层好，跨度8m正台阶法地层较差，跨度12m侧壁导坑法地层差，跨度14m中隔壁法地层差，跨度16m交叉中隔壁法地层差，跨度20m第155页

23、/共162页全断面法：在掘进断面上，按设计轮廓一次完成整个断面开挖的施工方法。台阶法：台阶法又分正台阶法和反台阶法，正台阶法是一种将整个隧道断面分为几层，由上向下分部进行开挖，每层开挖面的前后距离较小而形成几个正台阶状的开挖方法。反台阶法是一种将整个隧道断面分为几层，在隧道底层先开挖宽大的下导坑，再由下向上分部扩大开挖的方法。第156页/共162页侧壁导坑法：此法分双侧法和单侧法，其中，双测壁导坑法是一种先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑四周初期或临时支护，然后再对剩余部分进行开挖的方法。中隔壁法：又称CD法，这是一种将隧道分成左右两个部分开挖，先爆破开挖隧道的一侧，并施作中隔壁墙，然后再分部开

24、挖隧道的另一侧的施工方法。这种方法主要适用于地层较差和不稳定岩体，且地面沉降要求严格的地下工程施工。当中隔壁法不能满足要求时，还可采用交叉中隔壁法，又称CRD法，这是一种先开挖隧道一侧的一部或二部，施作部分临时中隔壁墙及临时仰拱后，再开挖隧道另一侧的一部或二部，然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁墙壁，最后开挖剩余部分的施工方法。它的最大特点是将大断面变成小断面施工，局部支护上的封闭成环时间短，有利于控制地表的早期沉降。第157页/共162页双侧壁导坑法5 3 16 4 2123456第158页/共162页中隔壁法中隔墙第159页/共162页交叉中隔壁法第160页/共162页题例：4m3m掏槽布1周边布2靠周边布3向外布4响炮序1响炮序2响炮序4再细分，如2-1、2-2响炮序3 确定炮孔间距计算办法，单耗取值方法，装药结构确定方法。采用串并起爆方法第161页/共162页感谢您的观看！第162页/共162页