高级爆破工程师考试岩土爆破设计题与案例分析试题及参考答案缩印版.pdf

. . 提示：从以下几个方面说明：（结合实例）的数字表示起 爆顺序。周边孔间距，拱顶部位设计 1 ：某风景区改建工 程中需要对一处山坡 实施预裂或光面爆破地段的地质 情进行开挖 况；如在公路路堑开挖时采用了预 裂爆破，岩 总体方案：采用露天浅孔台阶松动爆破，体 为花岗岩，坚固性系数 f12-16， 中等风化，边坡部位采 用预裂爆破。解理裂隙发育，无水。将 7.5m 高的开挖体 分 5 层进行爆破，每 控制爆破参数。预裂爆破参数应 包个台阶高度为 H1.5m 。 括：孔径、孔间距、钻孔长度、 钻孔角度、线（1）由于是浅孔爆破，所以选择炮孔直装 药密度、单孔装药量、装药结构、填塞长度径为 40mm 。为 了控制爆破振动，确定单孔装等。光面爆破参数应包括： 孔径、光爆破层厚药量Q0.45kglt0.5kg。 采用药卷直径为 32mm ，度（抵抗线）、孔间距、钻孔长度、钻孔角度、长 度为 200mm ，单卷药量 150g 的炸药。线装药密度、单孔 装药量、装药结构、填塞长 0.55m ，立墙部位装药长度： Lc3× 200600mm0.6m 度等。抵抗线： W （24-45 ）d 或 W （0.4-1.0） 起爆方式。注意预裂爆破时，可以 0.65m ， 底眼 0.6m ，辅助孔间距 0.75m ，光爆 H 先于主爆区单独起 爆， 也可以与主爆区同一次层厚度为 0.61m ，周边孔的炮 孔密集系数 W0.8H0.8 × 1.51.2m 起爆，但比主爆区要提前 90-110ms 起爆。光 超深：h0.1-0.15H0.15-0.225取 0.2m 。 . . 面爆破时，光面孔与主爆区炮孔同次起爆时，炮孔深度： LHh1.50.21.7m 光面孔在主爆区起爆后再起爆，时差 100ms 采用三角形布孔方式，炮孔密集系数左右，光面孔也可以 在主爆区起爆后单独起m1.15 ， 即 a1.15b ， 由 题 已 知 单 耗 爆， 主爆区爆破后的碴堆清运后再实施光面爆 q0.35kg/m3 破，则光面爆破的效果会更好。由于 Qq q bV a H1.15b2 H ， q 爆破效果，说明预裂爆破或光面爆将 已知数据代入，计算得排距 b0.85m ， 破后的效果如何，从 半孔率、 壁面的平整度，孔距： a1.15b1.15 × 0.851.0m 。 观 感等方面进行描述。填塞长度： LtL-Lc1.7-0.61.1m 爆 破设计的调整，根据爆破效果，根据经验公式计算填塞长 度： （20-30 ）对爆破方案进行调整情况及调整后的爆破效 Ltd0.8-1.2m，为了满足控制飞石的要求，取大果。值，所 以 Lt 取 1.1m 是合适的。爆破后出现下列现象，请分析 原因并说明如何装药结构：采用连续装药结构，即每个 炮 调整爆破设计？孔从孔底向上连续装入 3 个药卷，装 药长度为（1）表面未产生裂缝； 可能的原因： 孔间距 0.6m， 其余 1.1m 全部用于填塞。大、装药量不足、岩石坚硬。 调整爆破设计的（2）预裂爆破参数设计方法：缩小孔间 距、增加线装药密度。 m0.9 。周边孔距开挖轮廓线 0.1m ， 并向外倾孔径 d 取 40mm ； （2）孔口破坏严重，壁面也 有破损；可能的斜 4 ° ， 使孔底在轮廓线外 0.1m 。 孔间距 S . . （8-12 ）d，取 10d ，S10× 原因：线装药密度大、填塞长度 小、岩体完整400.4m； 性差（如解理裂隙很发育）。调整 爆破设计的预裂孔采用垂直孔，孔深等于台阶爆破时方 法： 降低线装药密度，孔口部位的线装药密图 2 隧道断 面 图 3 掏槽孔布置图的浅孔深度，L1.7m； 度降低得多些， 增加填塞长度。线装药密度取 L 线 250-350g/m ， 由于炮 孔 （3）孔口破坏严重，下部壁面质量正常；可较浅，所以 取小值，按 L 线 250g/m 计算；能的原因：上部线装药密 度大，填塞长度小。图 4 炮孔布置图（单位：mm ） 填塞 长度 Lt （10-20 ）d，取 15d0.6m ； 调整爆破设计的方法： 增大填塞长度，减小上（2）利用下述公式估算出总钻孔 数： 装药长度 LcL-Lt1.7-0.61.1m； 部装药密度。单孔 装药量 QLc× L 线 1.1 × 250275g； （4）孔口破坏严重，但下 部未形成裂缝；可 N 3.33 fs 2 3.33 16 23.62 2 68 装药 结构：不耦合装药，底部 0.2m 采用 能的原因：孔口部位 岩体解理裂隙发育或线装加强装药（线装药密度 400g/m ， 装药量 80g ） 药密度高了或填塞长度不足， 下部线装 药密度实际布置炮孔数为 66 个 （不包含空孔）， 中间 0.6m 采用正常装药（线装药密度250g/m，低了。调整爆破设计 的方法：减小孔口线装药与计算结果相近，比较合理。装 药量 150g ），上部 0.3m 采用减弱装药（线密度、增加填 塞长度，增大下部线装药密度。设炮孔利用率为 90 ， 已 . . 知每循环进尺 L 装药密度 150g/m ，装药量 45g ） 。 （5） 下部壁面很好，但表面未形成裂缝；可进 2.5m，所以炮孔 深度为 L2.5/902.8m， （3）起爆网路设计能的原因：下 部药量不足。调整爆破设计的方掏槽孔深度比其他孔加深 0.2m，即掏槽孔的在每个台阶爆破时，由 预裂孔提前起 爆， 法：增加下部线装药密度。深度为 3.0m 。于受同段 最大药量的限制，预裂孔起爆时按单设计 3 ：某道路工程 需在花岗岩中开挖一个隧总 钻 孔 量 L 总 4 × 3.0 （ 66-4 ） × 孔起爆。正常台阶浅孔爆破时也采用单孔起 洞 2.8185.6m （不包括空孔）爆。根据题意， 可以绘出隧道断面形状如图 2 每次循环爆破方量 VS× L 进 23.6 ×主炮孔在预裂缝形成的条件下，按单孔顺所示。经 计算断面的面积 S23.62m2 。 2.559m3 序起爆。总体方案： 采取全断面开挖。选用垂直孔每 立 方 米 钻 孔 量 L 总 （课堂已讲，略）掏槽，中间钻一个孔径为 89mm 的空 孔， 在空 /V185.6/593.15m/m3 （4）安全防护措施孔的 四周均匀布置 4 个掏槽孔。周边孔使用光取掏槽孔填塞 长度为装药长度的 0.25 倍， 严格控制最大同段药量不超 过 0.5kg ，预 面爆破。辅助孔和周边孔的填塞长度为装药 长度的 0.3裂爆破和台阶爆破时都采用单孔顺序起爆。 为 ， （1）掏槽孔数目 N14 个（不含空孔）倍，则有： 了防止爆破时产生飞石，在每个炮孔孔口位置掏槽孔填塞 . . 长度 Lt13.0× 0.25/ （10.25 ） 辅助孔数目 N232 个， 周边 孔数目 N330 个，用沙袋压盖。另外在被保护的石碑和凉 亭上采 0.6m 用草帘或帆布进行防护，以防个别飞石飞溅到 炮孔总数 N66 个。掏槽孔的布置图如图:3 所 掏槽孔装药 长度 Lc13-0.62.4m石碑和凉亭上时对他们造成损伤。示， 6 个掏槽孔均匀地布置在半径为 200mm 辅助孔和周边孔的 填塞长度 Lt22.8× 设计 2 ：预裂爆破和光面爆破已广泛应用 于露 的圆上，中心点为直径 89mm 的空孔，所有掏 0.3/ （10.3 ）0.6m 天工程 槽孔都是垂直孔，孔深均 为 3m。 辅助孔和周边孔的装药长度 Lc22.8-0.62.2m 简述 你曾参与过的预裂或光面爆破工程炮孔布置图如图 4 所 示， 在每个炮孔附近掏槽孔和辅助孔都采用 32× 200mm ， 质技术设计？量 150g 的药卷。周边孔线装药密度取值为 0.3kg/m 。 （1）沟槽爆破参数起爆。之后，起爆主炮孔， 主炮孔单孔起爆，掏槽孔装药量为 Q1N1 × Lc1/0.2 × 采 用垂直浅孔松动爆破，爆破参数选取如最多不超过 30 个，考虑到每排炮孔为 4 个， 0.154 × 2.4/0.2× 0.157.2kg 下： 所以，每次起爆以 7 排为宜。图略。辅助孔装药量 为 Q2N2 × Lc2/0.2 × 孔径 d ，选取炮孔直径 40mm； （5） 安全防护：为了保证爆破时住宅楼 0.1532 × 2.2/0.2× 0.1552.8kg 超深： h0.1-0.15H0.4-0.6m 取 h0.5m ；的安全，减小爆破振动和飞石的危害，采取预 . . 周边孔装药量为 Q3N3× Lc2× 0.2530 孔深： LHh40.54.5m 裂 爆破和微差填塞。并采取以下防护措施： 采× 2.2 × 0.319.8kg 单耗：岩石为中风化花岗岩，应在 16 左 用汽车外胎覆 盖爆区， f 并用沙袋压盖在轮胎上为了将爆破后的岩碴抛 出， 每个底眼中增右，炸药单耗 q0.5-1.2kg/m3，取 0.9kg/m3 ， 面。加 1 卷药，9 个底眼共增加 1.35kg 炸药。 采用三角形布置炮孔，m1.15。 注：沟槽开挖时，也可采 用直线掏槽方式总装药量填塞长度： Lt （20-30 ） d0.8-1.2m ：为进行布置炮孔，在沟槽的中心线上钻一排 稍密 QQ1Q2Q31.357.252.819.81.3581.1 了控制飞石，取 Lt1.1m ，用炮泥进行填塞；的炮孔，其它炮孔参数正常。 起爆时，预裂孔5kg 装药长度： LcL-Lt4.5-1.13.4m； 起爆 之后，中心线的主炮孔先起爆，之后中心单位体积炸药消 耗量 单孔装药量 Q： 为了充分利用炮孔，每个线两侧的 炮孔依次起爆。 qQ/V81.15/591.38kg/m3 炮孔除了保证填塞 长度以外，其余全部用于装设计 5 ：某地下工程的航道开 挖断面底宽（3）掏槽孔、辅助孔和周边孔的装药结药。 采用 32× 200mm ， 质量为 150g 的药卷， 4.0m ，直墙 高 构分别见图 5 、图 6 和图 7. 则每个孔的装 药量为 QLc/0.2 × 0.153.4/0.2 × 0.152.55kg ； 此题与设计 3 类似，只是掏槽方式改用斜排间距 : 由 QqabH1.15qb2H，将 已知数孔掏槽，所以这里只讲掏槽孔的布置，其它计据 . . 代入求得 b0.80m ； 算略去。 1- 导爆管 2- 填塞物 3- 32× 200mm 药卷 4- 导 孔间距：amb1.15× b1.15 × 0.80.9m ； 总体方案：全断面开挖，采用复式楔形掏爆管雷管注： 布置炮孔时，保证主炮孔孔底与预裂槽，周边采用光面爆 破。 图 5 掏槽孔装药结构孔之间保持 0.2m 的距离。掏 槽炮孔的布置如图 1 所示。装药结构：连续装药；每次 爆破规模：由于单孔装药量与最大允1-导爆管 2- 填塞物 3- 32× 200mm 药卷 4- 导 许同段药量接近，所以采用单孔 起爆，考虑到爆管雷管导爆管段别和起爆网路的安全问 题， 所以每次图 6 辅助孔装药结构起爆最多为 30 个 孔。 （2）主炮孔平面布置图和剖面图如图 1 所示。 1- 导 爆管 2- 填塞物 3- 导爆雷管 4- 导爆索 5- 22 药卷 6- 32 药 卷 图 7 周边孔装药结构（4）起爆网路图每个炮孔内装 一发导爆管雷管，段别与图掏槽孔比其他炮孔深 0.1m-0.2m ，所以辅 3 中炮孔顺序号一致。孔外使用瞬发导 爆管雷助孔和周边孔的深度应为 1.1-1.2m管进行网路连 接，采用 “ 大把抓 ” 的方式， 将 设计 6 ：某水电站地下厂房开 挖尺寸： 每 8-10 个左右的导爆管绑扎在 1 个连接雷 管上，再将连接雷管连接在 1 个总起爆雷管上即按照题意 的要求，开挖的区域为第二层中可。（图略）间的槽挖部 位， 为了保护岩锚梁岩台，两侧保 1- 主炮孔 2- 预裂孔护 层留 3-4m ，则槽挖部位的宽度为 33.4m-2设计 4 ：某住宅 . . 小区要修建综合管网配套工图 1 主炮孔平面布置图和剖 面图（包括预裂× 3.5m26.4m， 高度为 7m。 程孔） 总体开挖方案：采用垂直深孔台阶松动爆总体方案：为了 保证在沟槽开挖过程中，（3）预裂爆破参数：破，在开 挖连线设置预裂爆破炮孔。爆破时在住宅楼产生的振动不超 过 爆破安全孔径： d40mm ； （1）梯段爆破参数设计： 规程 允许标准， （一般砖房 v2.5cm/s ） 所以，孔距： a （8-10 ）d，取 10d ，a0.4m； 孔距 a ，由于每排布置 12 个 炮孔，所以，采用预裂爆破、 松动爆破和毫秒延期起爆技预 裂孔倾角：与开挖沟槽边坡的角度一 a26.4/222.2m； 术。 为 了加快开挖进度，开挖顺序从两端向中致，与水平的夹角 为 80 ° ； 排 距 b ， 采 用 正 方 形 布 孔 ， m1 ，间同 时推进，但两端不能同时起爆。开挖时，超深：与主炮孔 的超深一样，即为 0.5m ；ba/m2.2/12.2m ；延深方向一次爆 破高度 4m，即台阶高度预裂孔深度： LHh4.5m，预裂孔长 度 孔径 d ， 按照 bw（25-45 ） 岩性中等 d ，H4m 。 L 预 L/sin80 ° 4.6m 硬 度 ， 所 以 ， 取 b35d ， 则 线装药密 度：q 线取 250g/m ； db/352.2/3563mm ， 选用 HCR-C180 型 潜孔 由 公 式 V K Q max 导 出 3 填塞长度： Lt0.75-1.0m， 取 Lt0.9m ； 钻机，钻孔直径 d65mm ； R 预裂单孔装药量： Q 预（L 预-Lt ）q 线 超深 h ，h（8-12 ）d，取 9d ，则 h9 × 3 （4.6-0.9）× 0.250.925kg ； 3 V 65mm0.6m ；Q max R ， . . 爆区岩石为中风化花岗由于允许的最大同段药量为 2.95kg ， 所以孔深， LHh70.67.6m； K 爆破技术，预裂 孔同段孔数为 2.95/0.9253 个； 填塞长度 Lt ， （20-30 ） Lt d25× 651.6m；岩，属硬岩，和 分别取 100 和 1.4 ， K R20m 。填塞时保证填塞的长度和填塞质量，使用炮泥装药 长度 Lc ，LcL-Lt7.6-1.66m将已知数据代入公式，计算得， 进行 炸药种类，由于炮孔直径较小，选用改性 3 3 装药 结构：采用不耦合装药，将铵油炸药药卷，药卷密度为 1g/cm3，药卷直 V 2 .5 1 .4Q max R 3 20 3 2 . 95 kg 药 卷捆绑在导爆索上，用孔内导爆管径为 58mm ，药卷长度为 400mm ，则每个药 K 100 雷管引爆导爆索，导爆索的长度与 装 卷质量为 1kg ； 药长度一样长。每孔装药量， QLc/0.4 × 115kg；由计算结果分析可知，一次开挖深度为 4m 是 （4）起爆网路：沟槽开挖时，每一开挖炸药单耗， qQ/ （a× b× H）6/ （2.2 × 可行的。段内先起爆预裂炮孔，3 个预 裂孔为一段顺序 2.2 × 7）0.44kg/m3 ，爆破区段为软硬相间 的砂岩和泥岩，所以炸药单耗应介于每次爆破量满足 5-10 昼夜铲装要求， 6 取 0.4-0.5kg/m3 之间，因此，q0.44kg/m3 比较合天。适；每次爆破规模： V 总 6667× 640000m3 装药 结构：不耦合连续装药，炮孔直径选取单位炸药消耗量 q0.4kg/m3 （f8 左 65mm ，药卷直径 58mm 。 右） （2）爆破 网路设计抵抗线： W （25-45 ）d30d5m 采用逐孔起爆，选用 . . Orica 高精度导爆管排间距： bW5m 雷管。 孔内采用 200ms 延期的导爆管雷管。孔 采用三角形布孔：ma/b 1.15外主 控排（第一排）中间孔先起爆，相邻孔之 a1.15b5.8m间保 持 17ms 延期间隔，排间延期时间间隔为 h （8-12 ） d10d1.6m25ms。 起爆网路如图 1 所示。图中每个孔口位 LHh16.6m（垂直深孔）置的数字表示地表延期到该孔时所用 的时间， Lt （20-30 ）d25× 165mm4.1m 单位为 ms。 Qq × Vq× a× b× H0.4× 5.8 × 5×15174kg 选择铵油炸药， 装药密度 0.8g/cm3 每米炮孔装药量 Q1（d/2 ）2× 3.14 × 100 × 0.8/1000 . 单纯的课本内容，并不能满足学生的需要，通过补充，达到内容的完善 教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。