爆破工程課程設(shè)計(jì)

爆破工程課程設(shè)計(jì)題目某隧道光面爆破優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)院名稱指導(dǎo)老師班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名2012年1月爆破工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)依據(jù)交通土建工程爆破工程師手冊(cè)、爆破平安規(guī)程（GB6722-2003）、簡(jiǎn)明爆破工程設(shè)計(jì)手冊(cè)等要求，進(jìn)行某隧道光面爆破優(yōu)化設(shè)計(jì)。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（1）熟識(shí)任務(wù)書(shū)供應(yīng)的有關(guān)設(shè)計(jì)資料，細(xì)致細(xì)致分析和探討各種相關(guān)文件及工程資料；（2）駕馭爆破參數(shù)設(shè)計(jì)，裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）駕馭爆破網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)，爆破效果預(yù)料，爆破工程量計(jì)算，爆破設(shè)計(jì)感想；（4）按時(shí)獨(dú)立完成，字跡清晰、工整，章節(jié)依次支配合理；（5）設(shè)計(jì)圖用CAD繪制（A4），圖紙包括：孔網(wǎng)參數(shù)圖，裝藥結(jié)構(gòu)圖，網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)圖；（6）膠裝訂整齊、美觀，全班統(tǒng)一封面設(shè)計(jì)，字?jǐn)?shù)不低于1萬(wàn)字。三、設(shè)計(jì)步驟（1）審題（2）環(huán)境描繪。繪出爆破示意圖及平安留意事項(xiàng)。（3）設(shè)備選型。依據(jù)爆破規(guī)模及爆破條件選定供風(fēng)設(shè)備及穿孔設(shè)備類型。（4）確定穿孔爆破參數(shù)。包括孔位、孔徑、孔深、孔角、超深、孔間距、排間距等。（5）確定裝藥結(jié)構(gòu)。確定裝藥結(jié)構(gòu)類型，裝藥長(zhǎng)度、充填長(zhǎng)度及偶合系數(shù)等。（6）網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)。確定起爆方式、網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)形式、雷管段數(shù)、采納電雷管爆破需計(jì)算電阻值，繪出爆破網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)圖。（7）計(jì)算爆破工程量。計(jì)算爆破體積、爆破工程量、炸藥量、爆破進(jìn)尺、炸藥單耗、雷管消耗量、延米爆破量等（8）計(jì)算平安距離。計(jì)算地震波、沖擊波平安距離。（9）預(yù)料爆破效果。（10）確定警戒距離。由爆破平安規(guī)程及爆破實(shí)際確定平安警戒距離，設(shè)置相應(yīng)的崗哨。（11）施工及平安組織。組織爆破施工及平安警戒工作，成立相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)，明確崗位職責(zé)、建立平安網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)爆破全過(guò)程的施工和平安管理工作。四、課程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目某隧道光面爆破優(yōu)化設(shè)計(jì)某隧道采納礦山法開(kāi)挖，其橫斷面形態(tài)如圖所示，圍巖堅(jiān)實(shí)性系數(shù)為f，圍巖密度為2.60t/m3，炸藥單耗為q，每次爆破長(zhǎng)度約為L(zhǎng)米（詳見(jiàn)附表一），則應(yīng)如何進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)才能滿意要求。五、設(shè)計(jì)進(jìn)度支配（1）本學(xué)期18-19周（2011年12月26——2012年1月6日）（2）2012年1月6日答辯及設(shè)計(jì)成果評(píng)。六設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)格式要求（1）嚴(yán)格按科研論文的排版格式，包括參考文獻(xiàn)格式；（2）頁(yè)面設(shè)置：頁(yè)邊距：上2厘米，下2厘米，左2.5厘米，右2厘米，頁(yè)眉1.5厘米，頁(yè)腳1.75厘米間距：段前0行，段后0行行距：1.5倍行距；（3）字體和字號(hào)一級(jí)標(biāo)題：四號(hào)，宋體和TimesNewRoman字體，加粗，靠左頂格；二級(jí)或三級(jí)標(biāo)題：小四號(hào)，宋體和TimesNewRoman字體，加粗，靠左頂格；正文部分：五號(hào)，宋體和TimesNewRoman字體；希臘字母用Symbol字體；圖題、表題：小五號(hào)，加粗，宋體和TimesNewRoman字體；圖、表中文字用?。晃逄?hào)TimesNewRoman字體，量和單位之間用“/”間隔；圖注和說(shuō)明、表注和說(shuō)明：小五號(hào)TimesNewRoman字體。目錄工程概述………………………04設(shè)計(jì)依據(jù)……………………04設(shè)計(jì)要求……………………04工程地質(zhì)條件………………04爆破規(guī)模及爆破區(qū)周邊環(huán)境………………04設(shè)備選型………………………04炸藥的選擇…………………04鉆孔設(shè)備的選擇……………04供風(fēng)設(shè)備的選擇……………04穿孔爆破參數(shù)…………………05掏槽方式的選擇……………05爆孔參數(shù)的確定……………05炮眼的布置…………………07炮眼分布……………………08確定裝藥結(jié)構(gòu)…………………081、裝藥結(jié)構(gòu)的選擇……………08五、網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)………………………091、起爆方式的種類……………102、起爆網(wǎng)路的選擇……………103、雷管段別的選擇……………104、爆破網(wǎng)路敷設(shè)圖……………10六、計(jì)算爆破工程量………………101、爆破體積……………………102、炸藥量………………………10七、最大炸藥量的計(jì)算……………101、爆破地震平安距離…………102、爆破地震強(qiáng)度計(jì)算…………103、沖擊波平安距離計(jì)算………11八、預(yù)料爆破效果及平安距離……………………11九、警戒距離、施工及平安組織…………………111、爆破警戒……………………112、平安組織和施工……………12十、爆破設(shè)計(jì)感想…………………12十一、參考文獻(xiàn)……………………13十二、附圖某隧道光面爆破優(yōu)化設(shè)計(jì)一、工程概述1、設(shè)計(jì)依據(jù)：依據(jù)爆破平安規(guī)程（GB6722-2003）、簡(jiǎn)明爆破工程設(shè)計(jì)手冊(cè)等要求，進(jìn)行某隧道的爆破優(yōu)化設(shè)計(jì)。尺寸要求為R1=1.8m,R2=2m，采納全斷面開(kāi)挖方式，堅(jiān)實(shí)系數(shù)f=12～14，圍巖密度2.60t/m32、設(shè)計(jì)要求：（1）斷面平整、大塊率?。海?）爆破地震、噪音、沖擊波、飛石危害小。3、工程地質(zhì)條件：由普氏分級(jí)表可知巖石堅(jiān)實(shí)系數(shù)12～14的巖石主要為粗?；◢弾r、特別堅(jiān)硬的白云巖、蛇紋巖、含有巖漿之卵石的石、石英膠結(jié)的堅(jiān)硬砂巖以及粗粒正長(zhǎng)巖。這一類巖石的自然濕度下平均容積密度為2600～2800kg.m-3，極限壓碎強(qiáng)度為120～140MPa，用輕型鉆孔機(jī)鉆進(jìn)1m耗時(shí)18.5min。4、爆破規(guī)模及爆破區(qū)周邊環(huán)境須要進(jìn)行隧道開(kāi)挖的地方，一般地處偏遠(yuǎn)地帶，人煙稀有，交通不便，對(duì)工程爆破的限制作用小。設(shè)備選型炸藥的選擇此工程的圍巖屬于中硬性巖石，故采納二號(hào)巖石炸藥進(jìn)行此次的爆破作業(yè)。對(duì)于光面和預(yù)裂爆破也同樣采納此種炸藥，運(yùn)用藥卷直徑的方式，已取得良好的爆破效果。鉆孔設(shè)備的選擇國(guó)產(chǎn)鑿巖設(shè)備型號(hào)分析比較：1）手持式氣動(dòng)鑿巖機(jī)：重量輕，手持操作，可鉆各種方向的的較小直徑，較淺深度的炮眼，主要用于鑿小向炮眼孔徑40mm孔深〈3米，用于軟，中，硬巖性，型號(hào)有y24,y26等。2）氣腿式鑿巖機(jī)：重量一般24~30千克，主機(jī)安設(shè)在氣腿上，靠氣腿推動(dòng)鉆進(jìn)，可鑿水或傾斜的炮眼，孔徑38~45mm孔深〈5米，用于軟，中，硬巖性，型號(hào)有ysp45等。3）向上式鑿巖機(jī)：重量一般為40千克左右，氣腿和主機(jī)縱軸線向軸線連成一體，用于天井掘進(jìn)鑿巖中，孔徑40~50mm孔深〈5米，于軟，中，硬巖性，型號(hào)有ysp55等。由上面幾種鑿巖機(jī)綜合題目設(shè)計(jì)要求知，宜采納型號(hào)為ysp45氣腿式鑿巖機(jī)。釬頭直徑為38~45mm。釬頭形式為一字型，此設(shè)備重量輕，沖擊動(dòng)力高，沖擊頻率大，扭力矩大，鑿巖效果好，便利快利，協(xié)助作業(yè)時(shí)間相對(duì)短，有快于加快工作進(jìn)程。3、供風(fēng)設(shè)備的選擇供風(fēng)設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下原則：1）供風(fēng)機(jī)必需安裝在地面；裝有供風(fēng)機(jī)的井口必需封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5%，有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15%。2）必需保證主要供風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3）必需安裝2套同等實(shí)力的主要供風(fēng)機(jī)裝置，其中1套作備用，備用供風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)必需能在10min內(nèi)開(kāi)動(dòng)。在建井期間可安裝1套供風(fēng)機(jī)和1部備用電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的2套不同實(shí)力的主要供風(fēng)機(jī)，在滿意生產(chǎn)要求時(shí)，可接著運(yùn)用。4）嚴(yán)禁采納局部通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)用。5）裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門，防爆門每6個(gè)月檢查修理1次。6）至少每月檢查1次主要供風(fēng)機(jī)。變更供風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時(shí)，必需經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。7）新安裝的主要供風(fēng)機(jī)投入運(yùn)用前，必需進(jìn)行1次供風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少進(jìn)行1次性能測(cè)定。8）生產(chǎn)礦井主要供風(fēng)機(jī)必需裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)變更巷道中的風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向變更后，主要通風(fēng)機(jī)的供應(yīng)風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40％。三、穿孔爆破參數(shù)1、掏槽方式選擇工程采納臺(tái)階開(kāi)挖平巷掘進(jìn)，平巷掘進(jìn)中的炮眼，按其位置和作用的不同，分為掏槽眼、協(xié)助眼和周邊眼。周邊眼又可分為頂眼、底眼和幫眼。掏槽眼用于爆出新的自由面，為其他后爆炮眼創(chuàng)建有利的爆破條件。平巷掘進(jìn)中只有一個(gè)自由面，四周的巖石夾制力很大，爆破條件困難，因此，掏槽眼的布置極為重要。依據(jù)巷道斷面、巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造等條件，掏槽眼的排列形式種類繁多，歸納起來(lái)有3種：傾斜眼掏槽、平行空眼直線掏槽和混合式掏槽?；旌鲜教筒凼侵竷煞N以上的掏槽方式混合運(yùn)用，在遇到巖石特殊堅(jiān)硬或巷道斷面較大時(shí)采納，此工程圍巖屬于中硬巖，且混合掏槽工序困難，所以此工程不考慮用混合式掏槽。直眼掏槽和斜眼掏槽的適用條件：直眼掏槽：大小斷面均可以，小斷面更優(yōu)越；韌性巖石不適用；一次爆破深度可以較大；技術(shù)要求高，鉆孔精度影響大；炸藥用量較多；需用雷管段數(shù)多；鉆研相互干擾?。徊甓演^集中。斜眼掏槽：大斷面較適用；對(duì)各種地質(zhì)條件均較適用；受隧道深度限制，不易太深（＜5m）；技術(shù)要求相對(duì)來(lái)說(shuō)可略微差一些；炸藥用量相對(duì)少；需用雷管段數(shù)少；鉆眼時(shí)，鉆機(jī)干擾大；拋碴遠(yuǎn)，易打壞設(shè)備。結(jié)合兩種掏槽方式的適用條件和工程特點(diǎn)，以及提高施工進(jìn)度的目的，實(shí)行直眼掏槽的方式。2、爆破參數(shù)確定（1）炮眼直徑炮眼直徑的大小干脆影響鉆眼速度、工作面的炮眼數(shù)目、單位巖石炸藥消耗量、爆落巖石的塊度和巷道輪廓的平整性。炮眼直徑的增加，有利于爆炸穩(wěn)定性的提高、爆速的增大。但是，炮眼直徑過(guò)大不僅鉆速降低，而且因炮眼數(shù)目削減藥量的勻稱分布，使巖石破裂質(zhì)量變差。對(duì)于掏槽眼，空眼直徑可和裝藥眼直徑相同，直徑可取40。對(duì)于其他的炮眼（協(xié)助眼、周邊眼、底眼），由于用的是一般徑型鉆機(jī)，炮眼直徑取40mm。裝藥直徑為32mm。（2）孔位確立孔位的確定干脆影響爆破面形態(tài)、大小和輪廓。而對(duì)炮孔有影響的是巖石的堅(jiān)實(shí)系數(shù)、爆破面積和深度等。依據(jù)協(xié)助眼和周邊眼的布置原則，其間距依據(jù)巖石的性質(zhì)而定，一般協(xié)助眼取0.4~0.8m，周邊眼取0.5~1.0m，周邊眼距巷道輪廓線取0.1~0.2m。對(duì)于掏槽眼，由于巖石較為堅(jiān)硬，眼的間距一般為8~15cm.本次采納15cm。（3）炮眼深度炮眼深度（簡(jiǎn)稱眼深）是指眼底到工作斷面的垂直距離。眼深的大小不僅影響掘進(jìn)工序的工作量和完成各工序的工作時(shí)間，而且影響爆破效果和掘進(jìn)速度。它是確定沒(méi)辦掘進(jìn)循環(huán)次數(shù)的主要因素。為了實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，在提高機(jī)械化程度、改進(jìn)循環(huán)技術(shù)和改進(jìn)施工組織的前提下，應(yīng)力求加大眼深并增多循環(huán)次數(shù)。由于本工程采納小直徑炮眼，且?guī)r石堅(jiān)實(shí)性系數(shù)為12～14，掘進(jìn)面積小，以淺眼為宜。在同樣巖石條件下，巷道斷面積大的炮眼深度可取大一些，試驗(yàn)證明：眼深在1.5m時(shí)，炮眼利用率達(dá)90%以上：眼深在1.8m以上時(shí)，炮眼利用率僅80%左右。掏槽眼應(yīng)比一般的炮眼深0.15～0.25m，巖石堅(jiān)硬時(shí)取大值。綜合考慮工程的巖石特性、斷面的面積、炮眼直徑和炮眼利用率等要求，采納炮眼深度為2m，掏槽眼的深度為2.2m。（4）孔腳確定對(duì)于掏槽眼的形式有傾斜掏槽眼、平行眼直線掏槽眼和混合式掏槽眼。傾斜掏槽眼的特點(diǎn)是和工作面相交，分為:單向掏槽、錐形掏槽和楔形掏槽。在此設(shè)計(jì)中炮眼深度小于等于2m，適用直眼掏槽。其他炮眼采納平行眼。（5）炮眼數(shù)目炮眼數(shù)目和掘進(jìn)斷面、巖石性質(zhì)、炮眼直徑、炮眼深度、和炸藥性能等因素有關(guān)。確定炮眼數(shù)目的基本原則是在保證爆破效果的前提下，盡可能的減小炮眼數(shù)目。由于采納全斷面開(kāi)挖方式，全斷面采納光面爆破。1）光面爆破設(shè)計(jì)光面爆破反抗線的確定一般光面爆破的反抗線按如下閱歷公式確定式中Wmin——光面爆破最小反抗線（m)d——炮孔直徑（m）Wmin=15×0.04＝0.6（m）孔距光面爆破的孔距采納如下公式選定式中a——光面爆破孔間距（m）a=0.7×0.6=0.42（m）N1=10.4÷0.42=25（個(gè)）單個(gè)周邊眼裝藥量0.12kg周邊眼總裝藥量的計(jì)算計(jì)算：Q=0.23×2×0.42×0.6×25=2.90kg2）炮孔數(shù)目式中N——全斷面炮眼數(shù)（不包括光面爆破的）個(gè)；K——單位巖石體積耗藥量（kg/m3)；S——開(kāi)挖斷面積（m2)；η——各類炮眼裝藥系數(shù)（查下表）；r——炸藥的線裝藥密度（依據(jù)實(shí)際用的炸藥獲得）kg/m；L——炮眼深度（m）；Qq——周邊光爆藥量（kg）。深眼爆破各類炮眼裝藥系數(shù)η炮眼名稱掏槽眼擴(kuò)槽眼掘進(jìn)眼內(nèi)圈眼二臺(tái)眼底板眼備注全斷面93%8580628285全斷面一次成型有下導(dǎo)坑6272627783有4×3的超前導(dǎo)坑計(jì)算：全斷面開(kāi)挖面S=7.5（m2)N=（2.33×7.5×2.0-2.9）/0.81×1.25×2.0=25.4≈15（個(gè)）掏槽眼個(gè)數(shù)取5個(gè)，包括一個(gè)空孔，協(xié)助眼15-5=10個(gè)3、炮眼的布置掏槽眼的布置原則為了便于石碴裝運(yùn)，爆后找頂，及噴混凝土等作業(yè)，要求碴堆集中一些，堆得高一些，掏槽區(qū)應(yīng)布置在斷面的中下方。通常偏中心線1.5~1.8m，設(shè)置在中心線的左側(cè)和右側(cè)，距底板線1.5~1.8m。協(xié)助眼和周邊眼的布置原則布眼勻稱，既要充分利用炸藥的能量，又要保證巖石按設(shè)計(jì)輪廓線崩落。其間距依據(jù)巖石性質(zhì)而定，一般協(xié)助眼取0.4~0.8m，周邊眼取0.5~1.0m，周邊眼距巷道輪廓線取0.1~0.2m.底眼布置較為困難，有積水時(shí)易產(chǎn)生盲炮，因此要留意一下幾點(diǎn)：一是底眼間距一般為0.4~0.7m.拋碴爆破時(shí)，底眼采納較小間距。而是底眼眼口應(yīng)比巷道底板高出0.1~0.2m，但其眼底應(yīng)低于底板0.1~0.2m，拋碴爆破時(shí)，應(yīng)將炮孔深度加深0.2m左右。三是底眼裝藥量介于掏槽眼和協(xié)助眼之間，裝藥長(zhǎng)度為眼深的0.5~0.7倍，拋碴爆破時(shí)，每孔增加1~2個(gè)藥卷。炮眼分布（見(jiàn)附圖）四、確定裝藥結(jié)構(gòu)1、裝藥類型的確定裝藥在炮眼內(nèi)的安置方式稱為裝藥結(jié)構(gòu)，它是影響爆破效果的重要因素。最常采納的裝藥結(jié)構(gòu)形式有：耦合裝藥：藥包直徑和炮孔直徑相同，藥包和孔壁之間不留間隙。不耦合裝藥：藥包直徑小于炮孔直徑，藥包和孔壁之間留有間隙。連續(xù)裝藥：炸藥在炮孔內(nèi)連續(xù)裝填，不留間隔。間隔裝藥：炸藥在炮孔內(nèi)分段裝填，炸藥之間由炮泥、木墊或空氣柱隔開(kāi)。藥包和孔壁的不耦合程度常用不耦合系數(shù)來(lái)表述，即炮孔直徑和藥包直徑的比值：Rd=d/dc。一般狀況下不耦合系數(shù)在1.1~2.5時(shí)能取得很好的爆破效果。試驗(yàn)證明：在肯定巖石和炸藥的條件下，采納空氣柱間隔裝藥，可以增加用于破裂或拋擲巖石的能量，提高炸藥能量的利用率，降低裝藥量。各炮孔的耦合系數(shù)見(jiàn)表4-1。表4-1各炮孔的不耦合系數(shù)表炮孔名稱 掏槽孔協(xié)助眼周邊眼不耦合系數(shù)111.25炮孔直徑/mm404040裝藥直徑/mm404032實(shí)際裝藥直徑/mm242222(圖A)(圖B)(圖C)(圖D)4.2空氣柱長(zhǎng)度在通常采納的裝藥條件下，不同巖石適用的空氣柱長(zhǎng)度和裝藥長(zhǎng)度的比值見(jiàn)表4-2。表4-2合理的空氣柱長(zhǎng)度巖石名稱軟巖中等堅(jiān)實(shí)多裂隙巖石(f=8~10)中等堅(jiān)實(shí)塊體巖石(f=8~10)多裂隙的堅(jiān)實(shí)巖石(f=8~10)堅(jiān)實(shí)、堅(jiān)韌且具有微裂隙的巖石空氣柱長(zhǎng)度和裝藥長(zhǎng)度之比0.35~0.40.3~0.320.21~0.270.15~0.20.15~0.2此圍巖的f=12~14所以應(yīng)選用0.15~0.2。掏槽眼空氣長(zhǎng)度為0.264(m).協(xié)助眼空氣長(zhǎng)度為0.24(m)在隧道或井巷掘進(jìn)中一般可將裝藥分為兩段，其中底部裝藥應(yīng)為總裝藥量的65%~70%，裝藥間用導(dǎo)爆索連接起爆。4.3裝藥長(zhǎng)度表4-3深眼爆破各類炮眼裝藥系數(shù)η炮眼名稱掏槽眼擴(kuò)槽眼掘進(jìn)眼內(nèi)圈眼二臺(tái)眼底板眼備注全斷面裝藥系數(shù)93%85%80%62%82%85%全斷面一次成型有下導(dǎo)坑裝藥系數(shù)62%72%62%77%83%有4m×3.8m的超前導(dǎo)亢掏槽眼裝藥長(zhǎng)度=3/5*2..2=1.32m。崩落眼，周邊眼裝藥長(zhǎng)度=3/5*2=1.2m。4.4炮孔堵塞工程爆破中，一般都要對(duì)炮孔進(jìn)行堵塞。用來(lái)封閉炮孔的材料統(tǒng)稱為炮泥。用炮泥堵塞炮孔可以達(dá)到以下目的：(1)保證炸藥充分反應(yīng)，使之放出最大熱量和削減有毒氣體生成量。(2)降低爆生氣體逸出自由面的溫度和壓力，提高炸藥的熱效率，使更多的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。(3)在有瓦斯的工作面內(nèi)，除降低爆生氣體逸出自由面的溫度和壓力外，炮泥還起著阻擋灼熱固體顆粒從炮孔內(nèi)飛出的作用，提高爆炸平安性。除此之外，炮泥也會(huì)影響爆炸應(yīng)力波的參數(shù)，從而影響巖石的破裂過(guò)程和炸藥能量的有效利用率。炮泥長(zhǎng)度的計(jì)算：一種簡(jiǎn)潔的計(jì)算方法是使炮泥全長(zhǎng)卸載的時(shí)間應(yīng)大于爆生氣體有壓力在裝藥全長(zhǎng)卸載長(zhǎng)度的時(shí)間，即：式中l(wèi)d——炮泥長(zhǎng)度(m)cp——炮泥中縱波波速或聲速(m/s)le——裝藥長(zhǎng)度(m)c0——稀疏波波尾傳播速度，等于靜止爆炸產(chǎn)物中的聲速(m/s)依據(jù)炸藥爆轟流體動(dòng)力學(xué)理論算出c0=D/2，代換后得：小直徑炮孔爆破一般采納砂和黏土混合物作為炮泥，其內(nèi)聲速約為1500~1800m/s，若取炸藥爆速，D=3000~5000m/s,按上式計(jì)算出的炮泥長(zhǎng)度應(yīng)為裝藥長(zhǎng)度的35%~50%，而孔深為1.2米，得出掏槽眼炮泥長(zhǎng)度為0.52m。協(xié)助眼和周邊眼炮粒0.48m。五、網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)1、起爆方式的種類爆破工程是通過(guò)工業(yè)炸藥和爆炸實(shí)施的。在爆破工程中，引爆工業(yè)炸藥有兩種方法：一種是通過(guò)雷管的爆炸起爆工業(yè)炸藥，一種是導(dǎo)爆索爆炸產(chǎn)生的能量去引爆工業(yè)炸藥，而導(dǎo)爆索本身需先用雷管將其引爆。按雷管的點(diǎn)燃方法不同，起爆方法包括火雷管起爆法、導(dǎo)爆管雷管起爆法、電雷管起爆法。無(wú)線起爆法包括電磁波起爆法和水下聲波起爆法，它們利用比較困難的起爆裝置，可以遠(yuǎn)距離限制引爆電雷管，仍屬于電力起爆法?；鹄坠芷鸨ǎ河蓪?dǎo)火索傳遞火焰點(diǎn)燃火雷管，也稱導(dǎo)火索起爆法起爆材料：導(dǎo)火索、火雷管和點(diǎn)火材料優(yōu)點(diǎn)：出現(xiàn)時(shí)間早，價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)潔。缺點(diǎn)：平安性差。導(dǎo)爆管雷管起爆法：利用導(dǎo)爆管傳遞沖擊波點(diǎn)燃雷管，也稱導(dǎo)爆管起爆法。起爆網(wǎng)路由擊發(fā)元件、連接元件、傳爆元件和起爆元件組成。優(yōu)點(diǎn)：可以有電干擾的環(huán)境下進(jìn)行操作，不受雜散電流的影響產(chǎn)生早爆、誤爆事故，平安性高；導(dǎo)爆管網(wǎng)路起爆的藥包數(shù)量不受限制，網(wǎng)路不必要進(jìn)行困難的計(jì)算；導(dǎo)爆管網(wǎng)路方法敏捷，形式多樣，可以實(shí)現(xiàn)多段延時(shí)起爆；連接操作簡(jiǎn)潔，檢查便利；傳爆過(guò)程中聲響小，沒(méi)有破壞作用，可以貼近人身傳爆。缺點(diǎn)：沒(méi)有檢測(cè)網(wǎng)路是否正常的有效手段；導(dǎo)爆管本身的缺陷、操作中的失誤和四周雜物對(duì)其的稍微的損傷都可能造成網(wǎng)路的拒爆；在瓦斯或礦塵爆炸危急的作業(yè)場(chǎng)所不能運(yùn)用導(dǎo)爆管起爆法。電雷管起爆法：采納電引火裝置點(diǎn)燃雷管，故也稱作電力起爆法。起爆材料：電雷管、導(dǎo)線、起爆電源和測(cè)量?jī)x器、優(yōu)點(diǎn)：敷設(shè)網(wǎng)路前后可以用儀表檢查電雷管對(duì)網(wǎng)路進(jìn)行測(cè)試檢查網(wǎng)路的施工質(zhì)量，從而保證網(wǎng)路的精確性和牢靠性；可以遠(yuǎn)距離起爆并限制起爆時(shí)間，調(diào)整起爆參數(shù)，實(shí)現(xiàn)分段延期爆破。缺點(diǎn)：受電的干擾較大，在雷雨季節(jié)和存在電干擾的危急范圍內(nèi)不能采納電爆網(wǎng)路；其次在藥包數(shù)量比較多的爆破工程中，采納電爆網(wǎng)路，對(duì)網(wǎng)路的設(shè)計(jì)和施工有較高的要求，網(wǎng)路連接比較困難。導(dǎo)爆索起爆法：用導(dǎo)爆索起爆炸藥的稱作導(dǎo)爆索起爆法。起爆網(wǎng)路由導(dǎo)爆索、繼爆管和雷管組成。優(yōu)點(diǎn)：不受雷電等雜散電流的影響，導(dǎo)爆索的耐折度和耐損度遠(yuǎn)大于導(dǎo)爆管，平安性由于電爆網(wǎng)路和導(dǎo)爆管網(wǎng)路；此外導(dǎo)爆索起爆法傳爆牢靠，操作簡(jiǎn)潔，運(yùn)用便利，可以使鉆孔爆破分層裝藥結(jié)構(gòu)中的各個(gè)藥包同時(shí)起爆；導(dǎo)爆索有肯定的抗水性能和耐高溫、低溫性能，可以用在有水的爆破作業(yè)環(huán)境中；由于導(dǎo)爆索的傳爆速度高，可以提高弱性炸藥的爆速和傳爆牢靠性，改善爆破效果；利用導(dǎo)爆索繼爆管可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)爆索的微差爆破。缺點(diǎn)：成本較高；不能用儀器檢查網(wǎng)路的質(zhì)量；袒露在地表的導(dǎo)爆索網(wǎng)路在爆破時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的聲響和肯定強(qiáng)度的空氣沖擊波，所以在城鎮(zhèn)淺眼爆破和拆除爆破中不應(yīng)運(yùn)用孔外導(dǎo)爆索起爆；導(dǎo)爆索起爆法只有借助導(dǎo)爆索繼爆管才能實(shí)現(xiàn)多段微差爆破，而導(dǎo)爆索繼爆管價(jià)格高、精度低，在工程上部是常用的器材，一般較多地將導(dǎo)爆索作為協(xié)助起爆網(wǎng)路。在爆破現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用中，最多采納的是以上各種起爆網(wǎng)路的混合體，這種混合起爆網(wǎng)路充分利用各種網(wǎng)路的特性，以保證網(wǎng)路的平安牢靠性和經(jīng)濟(jì)合理性。2、起爆網(wǎng)路的選擇結(jié)合工程特性和起爆方法的優(yōu)缺點(diǎn)，本工程采納電雷管起爆法方式已達(dá)到最好的爆破效果。周邊敷設(shè)導(dǎo)爆索連接網(wǎng)路以取得較好的光面爆破的效果，中心部位采納電力起爆法。另外因?yàn)楣饷姹谱罱K起爆，先爆孔易將光爆孔的導(dǎo)爆索拉斷，導(dǎo)致部分甚至全部光爆孔拒爆，所以采納導(dǎo)爆索雙向環(huán)形連接法。3、雷管段別的選擇選用非電雷管毫秒塑料導(dǎo)爆管系統(tǒng)，為了減小爆破振動(dòng)，相鄰段別之間須要保證足夠的、合適的微差時(shí)間。依據(jù)爆破器材結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)狀況，將相鄰段別之間的時(shí)間定為25ms。因此，選用1~13段別的非電毫秒雷管，可以將工作面炮孔分成13個(gè)區(qū)域，按先后依次微差起爆。將工作面上各個(gè)炮孔的導(dǎo)爆管分片集中成束，裝入連接塊。連接塊外接的導(dǎo)爆索再集中成束裝入上一級(jí)連接塊一次簇連，最終采納導(dǎo)火索引爆。4、爆破網(wǎng)路敷設(shè)圖（見(jiàn)附圖）工程量的計(jì)算爆破體積爆破體積為一次爆破的深度和隧道斷面面積的乘積。式中V——爆破體積；S——斷面面積；L——一次爆破深度。計(jì)算：V=7.5×2.0=15（m3）6.2炮孔數(shù)量及排列此次爆破掏槽眼選用直形掏槽眼，掏槽眼為5個(gè)。周邊眼的個(gè)數(shù)=周長(zhǎng)/孔距=25（個(gè)）協(xié)助眼的個(gè)數(shù)=周長(zhǎng)/孔距=10（個(gè)）故總炮眼數(shù)為40個(gè)。表2-2炮眼排列及裝藥量序號(hào)炮眼分布炮眼數(shù)炮眼長(zhǎng)度/cm炮眼裝藥量/kg0空眼122001掏槽眼42205.162協(xié)助眼42001.685協(xié)助眼62001.686周邊眼252000.12合計(jì)406.3炸藥單耗量炸藥單耗就是每爆破一立方米巖石所耗費(fèi)的炸藥量(kg)，斷面面積為7.5，巖石堅(jiān)實(shí)性系數(shù)f為12~14.有規(guī)范可知炸藥單耗為2.336.4總裝藥量的計(jì)算=2.33kg/m3*2m*7.5㎡=34.95kg式中：Q——一次爆破總裝藥量，kg；q——單位巖石爆破炸藥消耗量，kg/m3，L——炮眼深度或循環(huán)進(jìn)尺，m；S——斷面積，m2帶入數(shù)據(jù)的Q=34.95kg6.5單眼炮孔炸藥消耗量隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起的作用是不同的，掏槽眼要求拋擲；掘進(jìn)眼只要求松動(dòng)，而在掏槽部位的兩側(cè)和其上下部位各部位的炮眼要求又不一樣，側(cè)部要求松動(dòng)，上部要求弱松動(dòng)，下部要求加強(qiáng)松動(dòng)，周邊眼則要求光面爆破，底板眼則要拋擲爆破的藥量，否則可能底板爆破失敗。所以各部位炮眼的裝藥是不同的。周邊眼的裝藥量，參考部分鐵路光面隧道光面爆破參數(shù)表可知周邊眼的裝藥集中度為140g/m。所以周邊眼的單眼裝藥量為0.12kg。而掏槽眼，協(xié)助眼的單眼裝藥量均可按下式計(jì)算：式中：q——單眼裝藥量，kg；K——可參閱表得K為2.33kg/m3；a——炮眼間距，m，W——炮眼爆破方向的反抗線，m；L——炮眼深度，m；λ——炮眼所在部位系數(shù)，可參閱表選取。炮眼所在部位系數(shù)λ炮眼部位掏槽眼內(nèi)圈炮眼λ值2~30.5~0.8帶入數(shù)值的：掏槽眼的單眼裝藥量為5.16kg。協(xié)助眼的單眼裝藥量為1.68kg。七、平安距離的計(jì)算7.1爆破地震平安距離爆破振動(dòng)是爆破公害之一，在爆區(qū)肯定范圍內(nèi)，它會(huì)造成各種破壞作用，如建筑物的震裂、邊坡的滑塌等，給環(huán)境帶來(lái)?yè)p害，因此爆破地震的平安距離，是爆破平安設(shè)計(jì)和平安評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。爆破地震強(qiáng)度計(jì)算對(duì)爆破振動(dòng)的測(cè)試是預(yù)防爆破事故的重要措施，我國(guó)爆破平安規(guī)程采納愛(ài)護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度作為爆破振動(dòng)判據(jù)的主要物理指標(biāo)，其計(jì)算大多運(yùn)用工程爆破測(cè)試數(shù)據(jù)推導(dǎo)的閱歷公式。常用的計(jì)算公式有：(1)薩道夫斯基公式式中v——介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度（cm/s）;R——視察（計(jì)算）點(diǎn)到爆源的距離（m）；K，α——和爆破條件、巖石特征等有關(guān)系數(shù)，不同巖石的取值可見(jiàn)表(7-1)Q——炸藥量（kg），齊發(fā)爆破時(shí)取總裝藥量，延遲爆破為最大一段的裝藥量。表7-1爆區(qū)不同巖性的K、α值巖石Kα堅(jiān)硬巖石50~1501.3~1.5中硬巖石150~2501.5~1.8軟巖石250~3501.8~2.0帶入數(shù)據(jù)的v=3.7cm/s在本工程中，采納毫秒爆破后，和齊發(fā)爆破相比，平均降震率為50%，微差段數(shù)越多，降震效果越好，限制一次爆破的最大用藥量也可以起到減震的效果。7.2沖擊波平安距離計(jì)算沖擊波是炸藥爆炸時(shí)的又一種外部作用效應(yīng)。在靠近爆源處，由于爆炸沖擊波的作用，可引起爆炸材料的爆轟和燃燒。在離爆源肯定范圍內(nèi)，爆炸沖擊波對(duì)人員具有殺傷力，對(duì)建（構(gòu)）筑物、設(shè)備也可造成破壞。爆破大塊時(shí)的人員平安距離的計(jì)算我國(guó)爆破平安規(guī)程規(guī)定：露天袒露爆破大塊時(shí)，一次爆破的炸藥量應(yīng)不大于20kg，并應(yīng)按閱歷公式確定空氣沖擊波對(duì)掩體內(nèi)避炮人員的平安允許距離。查閱參考資料，爆破時(shí)空氣沖擊波的平安距離可按以下公式計(jì)算:（公式1.4）R-----空氣沖擊波的平安距離，m；------閱歷系數(shù)；------指數(shù)。------爆破超壓，依據(jù)平安規(guī)范，本設(shè)計(jì)中對(duì)人員取0.02Pa，對(duì)四周物體取0.04。的取值可參照表3-3。表3-3的取值爆破類型參數(shù)一般階梯爆破炮孔法爆破大塊1.480.671.551.31結(jié)合公式1.4，參照表3-3，計(jì)算對(duì)于一般建筑物：=8.9812.5458=23m對(duì)人員：=16.052.5458=41m都滿意設(shè)計(jì)要求。確定最終爆破平安距離依據(jù)計(jì)算，地震波平安距離R=35m空氣沖擊波的平安距離對(duì)于一般建筑物：R=23m對(duì)人員：R=41m為了保證足夠的平安，最終預(yù)料爆破平安距離R=41m。八、測(cè)爆破效果及平安距離初步計(jì)算，每個(gè)炮孔一個(gè)電雷管，依據(jù)工程閱歷，本設(shè)計(jì)采納延期電雷管，共40個(gè)炮孔（一個(gè)空孔），所以電雷管總量為40個(gè)，掏槽眼采納瞬發(fā)電雷管，第一排協(xié)助眼為1號(hào)延期電雷管，其次排協(xié)助眼為2號(hào)延期電雷管，周邊眼采納3號(hào)延期電雷管，起爆后，爆破效果良好，完全按設(shè)計(jì)的斷面爆破，且爆堆集中，塊度破裂勻稱，由于設(shè)計(jì)的比較合理和采納了有效的防護(hù)措施，爆破平安距離均未超出爆破平安規(guī)程要求，不會(huì)對(duì)四周構(gòu)筑物、設(shè)備和人員產(chǎn)生任何不良影響。九、警戒距離、施工及平安組織1、爆破警戒依據(jù)計(jì)算所得平安距離劃分警戒范圍，其范圍在390~420米。爆破施工前，應(yīng)疏散現(xiàn)場(chǎng)施工人員，依據(jù)平安規(guī)程要求劃定警戒范圍，用紅旗和彩帶設(shè)立警戒標(biāo)記，放炮前20分鐘派出專人負(fù)責(zé)警戒，嚴(yán)禁任何人員進(jìn)入警戒范圍。在進(jìn)行爆破施工前，應(yīng)制定爆破施工平安事故緊急預(yù)案，應(yīng)急措施到位，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的緊急事務(wù)。2、平安組織和施工建立爆破施工平安管理機(jī)構(gòu)，建全爆破施工組織。從事爆破工施工的主要人員，應(yīng)經(jīng)過(guò)爆破平安技術(shù)培訓(xùn)考試合格并取得相應(yīng)的作業(yè)證書(shū)；爆破員、平安員及物品管理員應(yīng)由閱歷豐富的爆破人員擔(dān)當(dāng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，設(shè)立專職爆破管理人員對(duì)爆破器材和火工品進(jìn)行管理，檢查爆破器材和火工品，負(fù)責(zé)炸藥和雷管的驗(yàn)收、發(fā)放、退庫(kù)、統(tǒng)計(jì)。爆破過(guò)程中，火工用品實(shí)行層層