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1、岩土爆破设计分析采矿专业第1页，本讲稿共40页设计要点设计要点爆破技术设计分爆破技术设计分说明书和和图纸两部分，应包括以下内容：两部分，应包括以下内容：工程概况工程概况，即爆破对象、爆破环境概述及相关图纸，即爆破对象、爆破环境概述及相关图纸，爆破工程的质量、工期、安全要求；（爆破工程的质量、工期、安全要求；（由来由来、对象对象、环环境境、要求要求）爆破爆破技术方案技术方案，即，即方案方案比较、选定方案的钻爆比较、选定方案的钻爆参参数数及相关及相关图纸图纸；（；（工程特点工程特点、难点难点、设计原则设计原则）起爆起爆网路设计网路设计及起爆网路图；及起爆网路图；安全设计安全设计及防护、警戒图。及防
2、护、警戒图。第2页，本讲稿共40页某道路工程需在花某道路工程需在花岗岗岩中开挖一个隧洞，岩石岩中开挖一个隧洞，岩石坚坚固性系数固性系数f=16，裂隙中等，裂隙中等发发育。隧道断面育。隧道断面为为直直墙墙半半圆圆拱形，半径拱形，半径2.5m。边墙边墙高高4m，底，底宽宽5m。钻钻孔直径孔直径42mm，空孔直径，空孔直径89mm。爆破开挖循爆破开挖循环进环进尺尺2.5m。设计计设计计算要求：算要求：(1)绘绘出炮孔布置出炮孔布置图图，标标出各部位孔位出各部位孔位间间距，起爆距，起爆顺顺序号；掏槽孔序号；掏槽孔布置布置图图。(2)计计算算总钻总钻孔量，每立方米孔量，每立方米钻钻孔量，孔量，单单位体位
3、体积积炸炸药药消耗量。消耗量。(3)绘绘出掏槽孔、出掏槽孔、辅辅助孔、周助孔、周边边孔的装孔的装药结药结构构图图。(4)绘绘出起爆网路出起爆网路图图。井巷爆破设计题井巷爆破设计题第3页，本讲稿共40页设计提示设计提示：采用全断面开挖，垂直孔掏槽。确定开挖方法，开挖方向，爆破类型。采用全断面开挖，垂直孔掏槽。确定开挖方法，开挖方向，爆破类型。先将隧洞的断面画出来，先将隧洞的断面画出来，计计算其断面面算其断面面积积，在，在图图上按上按顺顺序布置序布置炮孔；根据炮孔；根据经验经验公式公式计计算炮孔数量，并与算炮孔数量，并与实际实际布孔数比布孔数比较较，进进行行适当适当调调整。整。按按设计设计程序先确
4、定开挖方法。根据程序先确定开挖方法。根据题题目知：目知：岩石坚固性岩石坚固性系数系数f=16，裂隙中等发育。，裂隙中等发育。确定确定“全断面开挖全断面开挖”、“采用大直径平行空孔采用大直径平行空孔掏槽掏槽”，可，可选择选择筒形或螺旋形掏槽方法，掏槽孔的参数筒形或螺旋形掏槽方法，掏槽孔的参数见见相关教材；相关教材；由由题题知知爆破开挖循环进尺爆破开挖循环进尺2.5m，按炮孔利用率，按炮孔利用率80计计算，孔深算，孔深应应为为3.0m（选择凿选择凿岩台岩台车车作作业业）。）。井巷爆破设计题井巷爆破设计题相相关关知知识识第4页，本讲稿共40页(1)工作面各工作面各类类炮孔布置的炮孔布置的顺顺序序是：
5、是：首先选择适当的选择适当的掏槽方式掏槽方式和和掏槽位置掏槽位置，其次是布置好是布置好周边孔周边孔，最后根据断面大小布置根据断面大小布置辅辅助孔助孔。(2)掏槽孔掏槽孔的位置会影响岩石的抛的位置会影响岩石的抛掷掷距离和破碎距离和破碎块块度，通常布度，通常布置在置在断面的中央偏下，并考，并考虑虑辅助孔的布置较均匀。(3)周边孔周边孔一般布置在断面一般布置在断面轮轮廓廓线线上，按光面爆破要求，各炮孔上，按光面爆破要求，各炮孔要互相平行，孔底落在同一平面上，底孔的最小抵抗要互相平行，孔底落在同一平面上，底孔的最小抵抗线线和炮孔和炮孔间间距通常与距通常与辅助孔辅助孔相同。相同。为为保保证证爆破后在巷道
6、底板不留爆破后在巷道底板不留“根底根底”，底孔孔底要超过底板轮廓线底孔孔底要超过底板轮廓线。(4)布置好布置好周边孔周边孔和和掏槽孔掏槽孔后，再布置后，再布置辅助孔辅助孔。辅助孔辅助孔是是以槽腔为自由面层层布置，均匀地分布在被爆岩体上，并根据断并根据断面大小和形状面大小和形状调调整好最小抵抗整好最小抵抗线线和炮孔密集系数。和炮孔密集系数。井巷爆破设计题井巷爆破设计题相相关关知知识识第5页，本讲稿共40页辅助孔（崩落孔）和周边孔辅助孔（崩落孔）和周边孔 （1）布孔均匀，既要充分利用炸）布孔均匀，既要充分利用炸药药能量，又要保能量，又要保证证岩石按岩石按设计轮设计轮廓廓线线崩落。其崩落。其间间距根
7、据岩石性距根据岩石性质质而定，一般而定，一般辅助孔取取0.40.8m，周边孔取取0.51.0m，周边孔距巷道轮廓线取取0.10.2m。（2）底孔布置）底孔布置较为较为困困难难，有，有积积水水时时易易产产生盲炮，因此：生盲炮，因此：底孔间间距一般距一般为为0.40.7m。抛。抛碴碴爆破爆破时时，底孔采用，底孔采用较较小小间间距。距。底孔孔口底孔孔口应应比巷道底板高出比巷道底板高出0.10.2m，但其孔底，但其孔底应应低于底板低于底板0.10.2m。抛。抛碴碴爆破爆破时时，应应将炮孔深度加深将炮孔深度加深0.2m左右。左右。底底孔装孔装药药量介于掏槽孔和量介于掏槽孔和辅辅助孔之助孔之间间，装，装药
8、药高度高度为为孔深的孔深的0.50.7倍，倍，抛抛碴碴爆破爆破时时，每孔增加，每孔增加12个个药药卷。卷。井巷爆破设计题井巷爆破设计题相相关关知知识识第6页，本讲稿共40页平行空孔直线掏槽平行空孔直线掏槽亦称亦称直孔掏槽直孔掏槽，所有掏槽孔均垂直于工作面，所有掏槽孔均垂直于工作面，且相互平行，其中有几个不装药的空孔，作为装药炮孔爆破时的且相互平行，其中有几个不装药的空孔，作为装药炮孔爆破时的辅助自由面和破碎体的补偿空间。通常分为辅助自由面和破碎体的补偿空间。通常分为龟裂掏槽龟裂掏槽，桶形掏槽桶形掏槽和和螺旋形掏槽螺旋形掏槽。桶形掏槽桶形掏槽亦称亦称角柱形掏槽角柱形掏槽，各掏槽眼互相平行且，各掏
9、槽眼互相平行且呈对称形式。掏槽孔由呈对称形式。掏槽孔由47个炮孔组成，其中有个炮孔组成，其中有14个空孔。个空孔。桶形掏桶形掏槽槽应用范围广泛，大、中、小断面均可采用。如果岩石较硬，也采应用范围广泛，大、中、小断面均可采用。如果岩石较硬，也采用直径为用直径为75100mm的大直径空孔。的大直径空孔。井巷爆破设计题井巷爆破设计题相相关关知知识识第7页，本讲稿共40页依据相依据相应应公式或表格公式或表格计计算炮孔数目算炮孔数目N，炸，炸药单药单耗耗q（参（参见见教材教材195页页表表10-5），），计计算算总钻总钻孔量（孔深与炮孔数之孔量（孔深与炮孔数之积积），每立方米，每立方米钻钻孔量。孔量。按
10、按“炮孔布置炮孔布置”相关内容相关内容进进行炮孔布置，和起爆网路行炮孔布置，和起爆网路设计设计（起爆（起爆顺顺序）。序）。炮孔布置可参炮孔布置可参阅阅教材工程教材工程实实例。例。装装药结药结构构图图。起爆网路起爆网路图图。井巷爆破设计题井巷爆破设计题相相关关知知识识第8页，本讲稿共40页 与掘进断面、岩石性质、炮孔直径、炮孔深度和炸药性能等与掘进断面、岩石性质、炮孔直径、炮孔深度和炸药性能等因素有关。因素有关。基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。数目。N=3.3式中式中N炮孔数目，个；炮孔数目，个；f岩石岩石坚坚固性系数；固
11、性系数；S巷道掘巷道掘进进断面，断面，m2。该式没有考虑炸药性能、药卷直径和炮孔深度等因素对炮该式没有考虑炸药性能、药卷直径和炮孔深度等因素对炮孔数目的影响。孔数目的影响。井巷爆破设计题井巷爆破设计题炮孔数量计算相相关关知知识识第9页，本讲稿共40页 炮孔数量也可参考表中数炮孔数量也可参考表中数值值根据开挖面根据开挖面积积和岩石和岩石等等级选级选取。取。岩岩石石等等级级开开挖挖面面积积/m24679101213154043软软石（石（）次次坚坚石（石（）坚坚石（石（）特特坚坚石（石（）1013111612181825151616201724283317191825213037422024233
12、027354338759080100井巷爆破设计题井巷爆破设计题炮孔数量计算相相关关知知识识第10页，本讲稿共40页 1.修正的普氏公式：修正的普氏公式：q=1.1k0式中式中q单单位炸位炸药药消耗量，消耗量，/m3；f岩石岩石坚坚固性系数固性系数;S巷道掘巷道掘进进断面，断面，m2；ko考考虑虑炸炸药药爆力的校正系数，爆力的校正系数，ko=525/p，p为为爆力爆力(mL)。（2号岩石乳化炸号岩石乳化炸药药的爆力的爆力p260mL）井巷爆破设计题井巷爆破设计题单耗计算相相关关知知识识第11页，本讲稿共40页 2.定定额额与与经验值经验值：掘掘进进断面面断面面积积m2单单位炸位炸药药消耗量消耗
13、量kgm3f=23f=46f=810f=1214f=1520200.600.861.261.621.80井巷掘进爆破单位炸药消耗量定额标准井巷掘进爆破单位炸药消耗量定额标准井巷爆破设计题井巷爆破设计题单耗计算相相关关知知识识第12页，本讲稿共40页 确定了确定了单单位炸位炸药药消耗量后，根据每一掘消耗量后，根据每一掘进进循循环环爆破爆破的岩石体的岩石体积积，按下式，按下式计计算出算出每循环每循环所使用的所使用的总药量总药量Q=qV=qSL式中式中V每循每循环环爆破岩石体爆破岩石体积积，m3；S巷道掘巷道掘进进断面，断面，m2；L炮孔深度，炮孔深度，m；炮孔利用率，一般取炮孔利用率，一般取0.8
14、0.95。井巷爆破设计题井巷爆破设计题装药量计算相相关关知知识识第13页，本讲稿共40页 总总的炸的炸药药量量应应分配到各个炮孔中去，由于各炮孔的作用分配到各个炮孔中去，由于各炮孔的作用及受到岩石及受到岩石夹夹制情况不同，装制情况不同，装药药数量亦不同，通常按数量亦不同，通常按装装药系数药系数进进行分配，行分配，值值可参考下表取可参考下表取值值。围岩类别炮孔名称 、掏槽眼辅助眼周边眼0.50.40.40.550.450.450.600.500.550.650.800.550.700.600.75井巷爆破设计题井巷爆破设计题装药量计算相相关关知知识识第14页，本讲稿共40页 井巷爆破设计题井巷爆
15、破设计题设计范例250040005000200200掏槽孔布置图掏槽孔布置图1122333344444555555666666677777888999910101010101010101010111111111111111111111111111212121212121212131312炮孔布置及炮孔布置及起爆顺序图起爆顺序图炮孔间距见炮孔间距见说明说明参参考考答答案案第15页，本讲稿共40页 根据岩性，采用全断面开挖，直孔角柱形掏槽。根据岩性，采用全断面开挖，直孔角柱形掏槽。炮孔炮孔间间距距a与数量与数量n：1.掏槽：中空孔掏槽：中空孔1个，个，89mm；掏槽孔按距中空孔；掏槽孔按距中空孔a
16、=20cm布置，布置，n=4；2.周周边边直直墙墙孔：孔：a=65cm，n=62=12；3.底板孔：底板孔：a=50cm，n=11；4.顶顶孔：孔：a=65cm，n=11；5.辅辅助孔：助孔：a=7080cm，n=33。井巷爆破设计题井巷爆破设计题设计范例参参考考答答案案第16页，本讲稿共40页 孔数孔数计计算：算：S=450.5R2=29.8125m2N=3.3=79.980单单耗耗计计算：算：q=1.1k0ko=525/p，p为为爆力爆力(mL)对对2号岩石乳化炸号岩石乳化炸药药，p=260mL，ko=525/260=2.01，代，代入得入得q=1.63kg/m3或或查查表，得表，得q=1
17、.8kg/m3按循按循环进环进尺尺2.5m，炮孔利用率，炮孔利用率80计计算，孔深算，孔深l=3m，掏槽孔和底板孔取掏槽孔和底板孔取l=3.2m总药总药量量Q=qV=qSL=119.2(134.2)kg。井巷爆破设计题井巷爆破设计题设计范例参参考考答答案案第17页，本讲稿共40页 计计算孔数与算孔数与实际实际布孔数差异不大，故布孔数差异不大，故实际实际布孔是可布孔是可行的。行的。钻钻孔孔总总数及数及总总米数：米数：89mm：l=3.2m，n=1；42mm：n=71，l=222m；每立方米每立方米钻钻孔量孔量为为l/V=2.98m/m3。掏槽孔、掏槽孔、辅辅助孔、周助孔、周边边孔均采用孔均采用连
18、续连续装装药结药结构。构。起爆起爆顺顺序序见图见图。井巷爆破设计题井巷爆破设计题设计范例参参考考答答案案第18页，本讲稿共40页 某地下工程的巷道开挖断面底某地下工程的巷道开挖断面底宽宽4.0m，直，直墙墙高高为为2.0m，顶顶部半部半圆圆拱。岩性拱。岩性为为弱弱风风化花化花岗岗岩，岩石硬而脆，岩，岩石硬而脆，f=10。设计设计要求如下：要求如下：请给请给出开挖爆破出开挖爆破设计设计：掏槽方式、孔深、孔斜、孔：掏槽方式、孔深、孔斜、孔距、排距、距、排距、单单孔孔药药量；量；辅辅助孔的孔距、排距、孔深、助孔的孔距、排距、孔深、单单孔孔药药量、填塞量、填塞长长度；周度；周边边孔的孔距、孔深、孔的孔
19、距、孔深、线线装装药药密度、密度、单单孔孔药药量、填塞量、填塞长长度；起爆网路度；起爆网路图图(起爆起爆顺顺序与序与雷管段位雷管段位)。设计设计提示：一次成型，采用提示：一次成型，采用倾倾斜掏槽，周斜掏槽，周边边采用光采用光面爆破。面爆破。井巷爆破设计题井巷爆破设计题第19页，本讲稿共40页 井巷爆破设计题井巷爆破设计题 倾斜孔掏槽倾斜孔掏槽的特点是掏槽孔与工作面斜交。通常分为的特点是掏槽孔与工作面斜交。通常分为单向掏单向掏槽槽、锥形掏槽锥形掏槽和和楔形掏槽楔形掏槽。楔形掏槽楔形掏槽中，每中，每对对掏槽眼掏槽眼间间距距为为0.20.6m，孔底，孔底间间距距为为0.10.2m。掏槽孔与工作面交角
20、。掏槽孔与工作面交角为为550750。当岩石在中硬以上，断面大于当岩石在中硬以上，断面大于4m2时时，可采用下表所列的参数。，可采用下表所列的参数。当岩石更当岩石更为坚为坚硬硬时时，宜采用双楔形掏槽。，宜采用双楔形掏槽。相相关关知知识识岩石岩石坚坚固性系数固性系数/f炮孔与工作面炮孔与工作面夹夹角角/（0）两排炮孔孔口两排炮孔孔口间间距距/m炮孔数目炮孔数目/个个26688101012121616207570706565636360605858550.60.50.50.40.40.350.350.300.300.200.2044666668 第20页，本讲稿共40页 井巷爆破设计题井巷爆破设计
21、题相相关关知知识识双楔形掏槽双楔形掏槽参数参数单单楔形楔形掏槽掏槽双楔形双楔形掏槽掏槽双与双与单单楔楔形掏槽比形掏槽比较较/%循循环环炮孔数炮孔数/个个循循环环装装药药量量/kg炮孔利用率炮孔利用率/%单单位炸位炸药药消耗量消耗量/kgm-3单单位体位体积积炮孔炮孔长长度度/mm-3249601.767.932713.5901.985.95-12.5-50.030-12.525.0垂直楔形掏槽垂直楔形掏槽水平楔形掏槽水平楔形掏槽单楔形和双楔形掏槽的平均爆破效果比较单楔形和双楔形掏槽的平均爆破效果比较掏槽孔掏槽孔应比其它炮孔加深应比其它炮孔加深0.150.25m。第21页，本讲稿共40页 炮孔深
22、度，炮孔深度，简简称称孔深孔深，指，指孔底到工作面的垂直距离孔底到工作面的垂直距离。炮孔方向的炮孔方向的实际长实际长度称度称为为炮孔长度炮孔长度。孔深的大小，不孔深的大小，不仅仅影响着掘影响着掘进进工序的工作量和完成各工序的工序的工作量和完成各工序的时间时间，而且影响爆破效果和掘而且影响爆破效果和掘进进速度。速度。普通型孔径（普通型孔径（4042mm）时时，其孔深，其孔深(m)可按表可按表选选取，取，采用小直径（采用小直径（3435mm）时时，以浅孔，以浅孔为为宜。宜。岩石岩石坚坚固性系数固性系数/f掘掘进进断面断面12m212m21.6346720231.521.21.82.53.52.22
23、.51.52.2井巷爆破设计题井巷爆破设计题相相关关知知识识第22页，本讲稿共40页 光面爆破主要参数有：光面爆破主要参数有：炮孔直径炮孔直径d孔孔、炮孔间距、炮孔间距a、光爆、光爆层厚度层厚度W光光、周边孔的密集系数、周边孔的密集系数m、不耦合系数、不耦合系数D和线装和线装药密度药密度q。一般取：一般取：a=(1216)d孔孔或a=(0.50.7)mW光光=(1525)d孔孔或W光光=(0.60.8)mm=a/W光光或m=0.60.8D=d孔孔/d药药或D=1.252.0q=0.10.2kg/m井巷爆破设计题井巷爆破设计题平巷光面爆破参数相相关关知知识识第23页，本讲稿共40页井巷爆破设计题
24、井巷爆破设计题起爆顺序（参考图）相相关关知知识识第24页，本讲稿共40页 根据根据题题意，岩石取意，岩石取f=10，采用全断面开挖，一次成型。，采用全断面开挖，一次成型。巷道断面巷道断面积积S=24R2/2=14.28m2，取孔深，取孔深L=1.5m。采用双楔。采用双楔形掏槽，取掏槽角形掏槽，取掏槽角为为63，每，每组组掏槽孔掏槽孔间间距距1.7m，掏槽孔，掏槽孔长长1.90m，掏槽孔排距，掏槽孔排距30cm。井巷爆破设计题井巷爆破设计题参参考考答答案案170303019080150单位：cm单单孔装孔装药药量：按装量：按装药药系数系数0.8计计算，外孔装算，外孔装药药量量Q1=1.6kg，内
25、孔装，内孔装药药量量Q1=0.6kg，掏槽，掏槽孔孔总总孔数孔数N=6，总总装装药药量量Q=7.6kg。第25页，本讲稿共40页 周周边边孔采用光面爆破，孔采用光面爆破，钻钻孔直径孔直径40mm，孔距，孔距6070cm，线线装装药药密度取密度取q=150g/m，孔深，孔深1.7m，单单孔装孔装药药量量Q=195g，取，取Q=200g，填塞填塞长长度度0.4m，直，直墙墙部分布孔部分布孔23=6个（不含角孔），半个（不含角孔），半圆圆拱部分拱部分布孔布孔9个；底板布孔个；底板布孔7个（含角孔），孔距个（含角孔），孔距67cm，孔深，孔深1.7m，装，装药药系数系数0.7，单单孔装孔装药药量量Q=
26、1.2kg。辅辅助孔均布在掏槽区和周助孔均布在掏槽区和周边边孔之孔之间间，共布孔，共布孔14个，孔距与排距个，孔距与排距为为6575cm，孔深，孔深L=1.5m，装，装药药系数系数0.6，单单孔装孔装药药量量Q=0.9kg，填塞，填塞长长度度0.6m。合合计总计总孔数孔数42个，开挖体个，开挖体积积V=S1.5=21.42m3，总药总药量量Q=7.6+0.215+1.27+0.914=31.6kg。实际单实际单耗耗为为1.5kg/m3。井巷爆破设计题井巷爆破设计题参参考考答答案案第26页，本讲稿共40页 计计算校核：算校核：孔数孔数计计算：算：S=240.5R2=14.28m2N=3.3=42
27、单单耗耗计计算：算：q=1.1k0，ko=525/p，p为为爆力爆力(mL)q=1.84kg/m3或或查查表得：表得：q=1.63kg/m3井巷爆破设计题井巷爆破设计题参参考考答答案案第27页，本讲稿共40页 起爆起爆顺顺序序见图见图：井巷爆破设计题井巷爆破设计题参参考考答答案案掏槽区掏槽区底板孔底板孔辅助孔辅助孔光面孔光面孔具体段别为：具体段别为：起爆起爆顺序顺序12345段别段别MS1MS3MS6MS7MS8起爆起爆顺序顺序678910段别段别MS9MS10MS11MS12MS13第28页，本讲稿共40页露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题某石灰石某石灰石矿矿山采区离民宅最近距离山
28、采区离民宅最近距离约约300m。该矿该矿山采用露天深山采用露天深孔开采方式，穿孔用孔开采方式，穿孔用KQGS一一150潜孔潜孔钻钻机穿孔，机穿孔，钻钻孔直径均孔直径均为为165mm，深孔爆破，台，深孔爆破，台阶阶高度高度为为15m，爆破采用塑料，爆破采用塑料导导爆管毫秒雷爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝管分段起爆，主要采用硝铵铵炸炸药药爆破。随着水泥爆破。随着水泥产销产销量的不断增加，量的不断增加，石灰石需求量石灰石需求量为为年年产产480万吨万吨(矿矿石石200万立方米万立方米)。因此，。因此，为为减小爆减小爆破振破振动动，保，保证证居民的生活居民的生活稳稳定，同定，同时时，又不要影响采，又
29、不要影响采矿矿强强度和度和矿矿山中山中长长期生期生产计产计划。划。设计要求设计要求：(1)露天深孔台露天深孔台阶阶爆破爆破设计设计；(2)降低爆破振降低爆破振动动的技的技术术措施。措施。第29页，本讲稿共40页设计提示设计提示：爆破安全降振措施主要包括：爆破安全降振措施主要包括：(1)采用毫秒延期爆破，尽量减少最大一段装采用毫秒延期爆破，尽量减少最大一段装药药量；量；(2)实现实现逐孔起爆，将逐孔起爆，将单单响响药药量降到最低；量降到最低；(3)采用气体采用气体间间隔器隔器间间隔装隔装药药。(4)合理合理布置采场工作线方向。布置采场工作线方向。注意注意：深孔爆破设计的内容：技术设计（参数）、网
30、路设计、深孔爆破设计的内容：技术设计（参数）、网路设计、防护设计。防护设计。露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第30页，本讲稿共40页台台阶阶高度高度H钻钻孔直径孔直径d药药卷装卷装药药直径直径d1底底盘盘抵抗抵抗线线W1：W1=kd(k=3035)W1=(0.60.9)H超深超深h：h=(0.150.35)W1h=(0.120.30)Hh=(812)d孔距孔距a：a=mW1m=1.01.25排距排距b：b=(0.61.0)W1b=asin60=0.866a钻钻孔深度孔深度L：L=(H+h)/sinL=L1L2填塞填塞长长度度L2：L2=(2040)dL2 0.75W
31、1L2=（0.71.0）W1装装药长药长度度L1：单单耗耗q：查查表表线线装装药药密度密度q1：q1=QL1单单孔装孔装药药量量Q：露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第31页，本讲稿共40页根据以上参数根据以上参数经验经验公式公式对对深孔爆破深孔爆破进进行行设计设计：H=15m，d=165mm，确定，确定单单耗耗q0.350.45kg/m3，计计算算W1、a、b、h、L、L2、单单孔孔药药量量Q和和线线装装药药密度密度q1。如果如果计计算的算的单单孔孔药药量不能量不能满满足填塞足填塞长长度的要求，度的要求，则则要要调调整整W1、a、b等数等数值值，再重新，再重新计计算
32、算调调整。一般来整。一般来说说，岩性、炸岩性、炸药药和爆破要求确定后，和爆破要求确定后，单单耗的数耗的数值值不不应应变变化太大。化太大。露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第32页，本讲稿共40页根根据装据装药药药药卷直径卷直径d1(mm)、装、装药药密度密度(gcm-3)，计计算算线线装装药药密度密度q1(kgm-1)：根据岩石性根据岩石性质质和爆破要求和爆破要求选选取（或通取（或通过试验过试验确定）确定）单单位位耗耗药药量量q(kgm-3)根据根据钻钻孔孔径孔孔径d，单单位耗位耗药药量量q、爆区周、爆区周围环围环境及要境及要求控制求控制飞飞石的范石的范围围确定合理填
33、塞确定合理填塞长长度度L2(m)：n=2040露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第33页，本讲稿共40页由由 和和 或或 可得：可得：露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第34页，本讲稿共40页 对对不同的底板抵抗不同的底板抵抗线线W1或排距或排距b，通，通过过上式上式计计算得到的算得到的W1a值值或或ab值值（炮孔负担面积炮孔负担面积S）可以）可以计计算孔距算孔距a。b=a=mb一般情况下，考一般情况下，考虑虑自由面自由面对对爆破作用的影响和相爆破作用的影响和相邻邻炮孔爆破炮孔爆破时时共同的作用效共同的作用效应应，孔距，孔距应应大于抵抗大于抵
34、抗线线和和排距，即排距，即炮孔间距系数炮孔间距系数m大于大于1，通常取，通常取值值范范围为围为1.21.25。当需要通过爆破获取大块岩块时，孔距应小当需要通过爆破获取大块岩块时，孔距应小于抵抗线和排距。于抵抗线和排距。露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第35页，本讲稿共40页传统的传统的孔距、排距孔距、排距是在布孔过程中反映炸药在岩体是在布孔过程中反映炸药在岩体中空间位置的一个概念。在毫秒延时爆破中，孔距中空间位置的一个概念。在毫秒延时爆破中，孔距应为同时起爆的炮孔之间的距离，排距应为先后起应为同时起爆的炮孔之间的距离，排距应为先后起爆炮孔之间的距离（抵抗线），除非是
35、排间起爆，爆炮孔之间的距离（抵抗线），除非是排间起爆，其他起爆模式中的孔、排距已经与空间概念上的孔、其他起爆模式中的孔、排距已经与空间概念上的孔、排距完全不一样了。排距完全不一样了。ab或或W1a称为称为炮孔负担面积炮孔负担面积S。在给定的在给定的孔径孔径条件下，条件下，每个孔都有一个合理的负担面积每个孔都有一个合理的负担面积。孔距和排距对爆破效果的影响：孔距和排距对爆破效果的影响：露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第36页，本讲稿共40页 根据一些根据一些难爆岩体难爆岩体的爆破经验，保证最优爆破效果的的爆破经验，保证最优爆破效果的炮孔炮孔负担（孔网）面积负担（孔网）
36、面积（ab或或W1a）是孔径断面积（）是孔径断面积（r2）的）的函数，两者之间比值是一个常数，其值为函数，两者之间比值是一个常数，其值为13001350。按密集系数按密集系数m=1.2计算，对不同孔径深孔的孔网参数（按计算，对不同孔径深孔的孔网参数（按1350计算）可见下表。计算）可见下表。炮孔直径炮孔直径/mm7689101115140炮孔断面炮孔断面积积/cm245.3662.2180.12103.87153.94炮孔炮孔负负担面担面积积S/m26.128.410.814.0220.78W1或或b/m2.32.633.44.2炮孔炮孔间间距距a/m2.73.23.64.15露天深孔台阶爆破
37、设计题露天深孔台阶爆破设计题相相关关知知识识第37页，本讲稿共40页参数设计：参数设计：H=15m，d=165mm，W1=35d=5.8m，h=1.6m，L=16.6m，a=7m，b=5.8m，确定单耗确定单耗q0.350.45kg/m3，单孔药量单孔药量Q=qHab=240kg，采用耦合、连续装药结构，按每采用耦合、连续装药结构，按每m装药量装药量20kg计（装药计（装药密度密度0.95gcm-3），），装药高度装药高度L1=12m，填塞长度，填塞长度L2=4.6m。露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题参参考考答答案案第38页，本讲稿共40页安全设计安全设计：由由可得可得取取K=15
38、0，=1.5，R=300m处民宅的安全允许振动速度处民宅的安全允许振动速度V=1cm/s，代入上式计算得：，代入上式计算得：Q=1200kg。即每次爆破最大。即每次爆破最大段发药量控制在段发药量控制在1200kg以下可以保证民宅的安全，即最大可以下可以保证民宅的安全，即最大可以以5个炮孔齐发。考虑矿山生产时间长、爆破频次高，每次爆破个炮孔齐发。考虑矿山生产时间长、爆破频次高，每次爆破最大段发药量控制在最大段发药量控制在500kg以下，爆破时在民宅处的爆破振动以下，爆破时在民宅处的爆破振动速度可控制在速度可控制在0.65cm/s以下。同时采取以下减振措施（略）以下。同时采取以下减振措施（略）露天深孔台阶爆破设计题露天深孔台阶爆破设计题参参考考答答案案第39页，本讲稿共40页台阶高度m孔径mm孔深m孔距m底盘抵抗线m排距m单耗kg/m3装药量kg堵塞长度m15.016517/16.57.5650.37220/2104.2/4注：爆破参数注：爆破参数应应根据根据现场试验现场试验及爆区地及爆区地质质条件条件变变化做出修整，以取得良好爆破化做出修整，以取得良好爆破效果效果表表1爆破参数爆破参数汇总汇总表表第40页，本讲稿共40页