硐室爆破课件2.ppt
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1、主要内容主要内容第第十一十一章章 硐室爆破硐室爆破 11.1 硐室爆破的硐室爆破的基本基本原理原理 11.2 布药布药设计设计11.3 施工设计施工设计:第1页,共32页。硐室爆破的优点:硐室爆破的优点:1、工期较短,有利于加快工程速度;、工期较短,有利于加快工程速度;2、施工机械和设备简单;、施工机械和设备简单;3、可采用抛掷爆破减少土量的运输;、可采用抛掷爆破减少土量的运输;4、施工过程受地形地质和气候等条件的影响较小。、施工过程受地形地质和气候等条件的影响较小。缺点:缺点:1、硐室施工工作面狭小,劳动条件较差;、硐室施工工作面狭小,劳动条件较差;2、炸药过于集中,大块产出率高,块度不均匀
2、;、炸药过于集中,大块产出率高,块度不均匀;3、单位炸药消耗量较高;、单位炸药消耗量较高;4、爆破震动等破坏作用较大。、爆破震动等破坏作用较大。第2页,共32页。硐室爆破适用条件:硐室爆破适用条件:1、缺乏穿孔设备或穿孔设备太少;、缺乏穿孔设备或穿孔设备太少;2、因山势较陡,设备无法上山或现场地势狭窄,不利于使、因山势较陡,设备无法上山或现场地势狭窄,不利于使用大型穿孔机械;用大型穿孔机械;3、工期紧,为适应生产发展的急需,采用生产能力较、工期紧,为适应生产发展的急需,采用生产能力较高的爆破方式;高的爆破方式;4、在地形有利的条件下,采用抛掷爆破可实现快速剥离和、在地形有利的条件下,采用抛掷爆
3、破可实现快速剥离和搬移;搬移;5、地下采空区处理时的大量崩落爆破。、地下采空区处理时的大量崩落爆破。第3页,共32页。硐室爆破的分类硐室爆破的分类ABC第4页,共32页。第一节第一节 硐室爆破的基本原理硐室爆破的基本原理 硐室爆破硐室爆破是将大量炸药集中装填于按设计开挖成的药室中,是将大量炸药集中装填于按设计开挖成的药室中,达到一次起爆完成大量土石方开挖、抛填任务的爆破技术。达到一次起爆完成大量土石方开挖、抛填任务的爆破技术。作用机理作用机理:硐室爆破硐室爆破 硐室爆破的作用原理是基于埋入岩土内的集团炸药,爆炸硐室爆破的作用原理是基于埋入岩土内的集团炸药,爆炸反应产生的高温高压气体产物对药室周
4、壁介质产生强烈球对反应产生的高温高压气体产物对药室周壁介质产生强烈球对称的冲击力,以及随即产生的气体膨胀作功和气室压力下降,称的冲击力,以及随即产生的气体膨胀作功和气室压力下降,而在介质中引起压力波、卸载波、反射拉伸波和剪切波效应。而在介质中引起压力波、卸载波、反射拉伸波和剪切波效应。第5页,共32页。硐室爆破药包的形式硐室爆破药包的形式 1集中药包集中药包 Concentrated charge爆破作用近乎爆破作用近乎球状药包。球状药包。爆炸应力波为爆炸应力波为球面波向外传球面波向外传播。播。3 分集药包分集药包 Subconcentrated charge将条形药包沿将条形药包沿药室或导硐
5、内药室或导硐内分成多个长度分成多个长度较短的药包的较短的药包的装药形式称为装药形式称为分集药包分集药包。2条形药包条形药包Linear chargeA药包的纵向最长边药包的纵向最长边较其横截面的最短较其横截面的最短边长度之比边长度之比8.B用用药包的长度药包的长度L与药包与药包的最小抵抗线之比的最小抵抗线之比(即所谓长抗比值)(即所谓长抗比值)作为判据。作为判据。第6页,共32页。1.控制抛掷方向的基本原理控制抛掷方向的基本原理1)最小抵抗线最小抵抗线原理原理2)多向爆破作用多向爆破作用原理原理3)群药包作用群药包作用原理原理-两个药包相互作用原两个药包相互作用原理、群药包作用原理理、群药包作
6、用原理4)重力作用重力作用原理原理第7页,共32页。2.抛掷爆破药包量计算原理抛掷爆破药包量计算原理1)平担地形平担地形条件下:计算药包量时以条件下:计算药包量时以计算爆破漏斗计算爆破漏斗为依据。为依据。2)斜坡地形斜坡地形条件下:岩石的条件下:岩石的抛掷方向及各种形式的能量分配抛掷方向及各种形式的能量分配发生了变化,发生了变化,即在该地形条件下,破碎、松动和抛掷岩石三者能量的比例与平坦地即在该地形条件下,破碎、松动和抛掷岩石三者能量的比例与平坦地形条件下是不同的。无论是多面临空还是单侧临空爆破漏斗的有效部形条件下是不同的。无论是多面临空还是单侧临空爆破漏斗的有效部分是相同的。分是相同的。有效
7、部分有效部分是指爆破漏斗破坏半径与通过药包中心的铅垂线之间的部是指爆破漏斗破坏半径与通过药包中心的铅垂线之间的部分。分。随着随着斜坡地形的坡度增大斜坡地形的坡度增大,抛掷抛掷岩石的能量在爆能中所占比例也随岩石的能量在爆能中所占比例也随之之减小减小,因此,因此破碎与松动破碎与松动岩石消耗能量所占比例相对岩石消耗能量所占比例相对增大增大。第8页,共32页。3.抛体堆积原理抛体堆积原理1)基本概念(爆破作用指数大于基本概念(爆破作用指数大于1)抛体:爆破后被抛出爆破漏斗之外的岩土。、抛体:爆破后被抛出爆破漏斗之外的岩土。、坍塌体:爆破及重力作用下产生破碎、坍塌的岩土。它是在坍塌体:爆破及重力作用下产
8、生破碎、坍塌的岩土。它是在爆破作用下产生一定的裂隙,是当抛体被抛出后由于重力和爆破作用下产生一定的裂隙,是当抛体被抛出后由于重力和震动作用而形成的。其大部分或全部坍塌滚落在爆破漏斗之震动作用而形成的。其大部分或全部坍塌滚落在爆破漏斗之内,堆积规律符合松散体的坍塌堆积规律,堆积角约为内,堆积规律符合松散体的坍塌堆积规律,堆积角约为32度。度。第9页,共32页。2)抛体堆积原理抛体堆积原理:a.抛体质心运动规律遵偱质心系运动的基本原理抛体质心运动规律遵偱质心系运动的基本原理。如果忽略空气阻。如果忽略空气阻力的影响,则可认为抛体质心基本上沿弹道轨迹动行。力的影响,则可认为抛体质心基本上沿弹道轨迹动行
9、。在具体条件下,合理布置药包可获得较理想的在具体条件下,合理布置药包可获得较理想的抛射角抛射角;合理的选择爆破;合理的选择爆破参数可获得适宜的参数可获得适宜的抛速抛速;采用不同的布药方案装药结构和起爆顺序,均;采用不同的布药方案装药结构和起爆顺序,均可调节抛速的抛射角,可以取得较好的爆破效果。可调节抛速的抛射角,可以取得较好的爆破效果。b.单个抛体堆积呈三角形分布单个抛体堆积呈三角形分布。斜坡地形单层单排药包的抛体堆积分布近似于三角形,多层多排斜坡地形单层单排药包的抛体堆积分布近似于三角形,多层多排药包或其他群药包的抛体堆积为三角形的叠加合成。药包或其他群药包的抛体堆积为三角形的叠加合成。c.
10、堆积体同抛体的体积平衡堆积体同抛体的体积平衡。据此可以推算堆积体的体积、堆积高度及。据此可以推算堆积体的体积、堆积高度及抛掷率等。抛掷率等。第10页,共32页。第二节第二节 布药设计布药设计1000Q3000t 300Q1000t 50Q300t 0.2Q50t 以以一次爆破炸药用量一次爆破炸药用量Q为基础,视工程的重要性及环境的复为基础,视工程的重要性及环境的复杂性可按规定做适当调整。杂性可按规定做适当调整。分级标准:分级标准:装药量装药量大于大于3000t的的,应由业务主管部门组织论证其必要性和应由业务主管部门组织论证其必要性和可行性,其可行性,其等级按等级按A级级管理。管理。第11页,共
11、32页。1、设计所需的基础资料、设计所需的基础资料1)设计任务书。)设计任务书。2)地形与地质资料。)地形与地质资料。3)工程对抛掷方向、抛掷量和堆积形状,以及工程所允许)工程对抛掷方向、抛掷量和堆积形状,以及工程所允许的破坏范围和破坏程度、爆破块度要求的说明。的破坏范围和破坏程度、爆破块度要求的说明。4)试验与检测资料。炸药单耗、炸药及起爆器材的性)试验与检测资料。炸药单耗、炸药及起爆器材的性能、起爆网路及安全距离。能、起爆网路及安全距离。第12页,共32页。2、对布药设计的基本要求、对布药设计的基本要求1)爆破破碎范围。)爆破破碎范围。2)爆破方量、抛掷方量。)爆破方量、抛掷方量。3)抛掷
12、方向、抛掷距离及爆堆形状。)抛掷方向、抛掷距离及爆堆形状。4)破碎质量及块度要求。)破碎质量及块度要求。5)周围边坡、建筑物以及地下井巷等安全。)周围边坡、建筑物以及地下井巷等安全。6)成本低,进度快,施工安全方便。)成本低,进度快,施工安全方便。第13页,共32页。3、布药设计规则、布药设计规则1)爆破方案的选择)爆破方案的选择-松动、加强松动松动、加强松动爆破。爆破。2)一次爆破和)一次爆破和分期分期爆破方案的选择。爆破方案的选择。分期分批起爆分期分批起爆的情况:的情况:a.地形条件差采用地形条件差采用辅助药包辅助药包改造地形。改造地形。b.横向宽度较大、山体较高,横向宽度较大、山体较高,
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