隧道爆破技术PPT课件.pptx

1、隧道爆破技术什么是光面爆破？n光面爆破是通过正确确定爆破参数和施光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，工方法，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，并最大限度地减轻爆破时对围岩的震动并最大限度地减轻爆破时对围岩的震动和破坏，从而保持围岩原有的完整和稳和破坏，从而保持围岩原有的完整和稳定。定。 光面爆破的意义n它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，

2、提高工程质量和进同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。度。有利于避免超欠挖，节约处理工时；有利于避免超欠挖，节约处理工时；有利于经济效益的提高，降低火工品、混凝有利于经济效益的提高，降低火工品、混凝土、喷浆料等各种材料的消耗；土、喷浆料等各种材料的消耗；有利于确保预计的断面轮廓线，减少塌方危有利于确保预计的断面轮廓线，减少塌方危险。险。光爆效果光爆效果光爆效果主要内容n爆破器材介绍爆破器材介绍n隧道爆破设计基础知识隧道爆破设计基础知识n起爆网络起爆网络n钻爆施工钻爆施工n爆破安全相关知识爆破安全相关知识爆破器材n炸药炸药n起爆器材起爆器材 炸药炸药n工业炸药共分三类：煤矿许用炸药、岩石炸

3、药、工业炸药共分三类：煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药。工程爆破中主要使用露天炸药。工程爆破中主要使用2号岩石乳化号岩石乳化炸药。目前国产乳化炸药有很多系列，一般都炸药。目前国产乳化炸药有很多系列，一般都是由硝酸盐水溶液通过乳化剂的乳化作用和敏是由硝酸盐水溶液通过乳化剂的乳化作用和敏化剂的敏化作用制成的油包水型乳脂状混合炸化剂的敏化作用制成的油包水型乳脂状混合炸药，外观颜色有乳白色、淡黄色和银灰色等，药，外观颜色有乳白色、淡黄色和银灰色等，它的主要成分有硝酸盐水溶液、油包水型乳化它的主要成分有硝酸盐水溶液、油包水型乳化剂、油相材料、密度调整剂和添加剂等，加消剂、油相材料、密度调整剂和添加剂等，

4、加消焰剂可制成煤矿许用乳化炸药。焰剂可制成煤矿许用乳化炸药。 乳化炸药n国产乳化炸药具有良好的抗水性能和爆国产乳化炸药具有良好的抗水性能和爆炸性能，其中炸性能，其中2号岩石乳化炸药爆速不小号岩石乳化炸药爆速不小于于3200ms，作功能力不小于，作功能力不小于260mL，猛度不小于猛度不小于12mm，殉爆距离不小于，殉爆距离不小于3cm，药卷密度为，药卷密度为0.951.30gcm3。自制造之日起，自制造之日起，2号岩石乳化炸药的有效号岩石乳化炸药的有效贮存期为贮存期为6个月，煤矿许用乳化炸药为个月，煤矿许用乳化炸药为4个月。个月。 乳化炸药炸药化学变化n炸药的三种化学变化：热分解、燃烧和炸药的

5、三种化学变化：热分解、燃烧和爆炸。三种化学变化都是放热反应，因爆炸。三种化学变化都是放热反应，因为炸药自身含有氧化剂和还原剂，不需为炸药自身含有氧化剂和还原剂，不需要其他外界因素要其他外界因素(如空气中的氧气如空气中的氧气)加入，加入，炸药的化学反应也能持续不断地进行。炸药的化学反应也能持续不断地进行。 热分解热分解 n炸药在常温尤其是受热作用时，会发生炸药在常温尤其是受热作用时，会发生缓慢的分解并放出热量，这就是热分解。缓慢的分解并放出热量，这就是热分解。热分解不会形成爆炸，但是温度升高，热分解不会形成爆炸，但是温度升高，分解速度会加快；当温度持续升高时，分解速度会加快；当温度持续升高时，热

6、分解可能转化为爆炸。所以，库房在热分解可能转化为爆炸。所以，库房在贮存炸药时，不宜堆得过密、过高和过贮存炸药时，不宜堆得过密、过高和过多，要留有通道，保证通风良好，保持多，要留有通道，保证通风良好，保持常温。常温。 燃烧燃烧 n绝大多数炸药都能燃烧，燃烧速度一般绝大多数炸药都能燃烧，燃烧速度一般较慢。燃烧生成的气体或热量不能排放较慢。燃烧生成的气体或热量不能排放时，燃烧有可能转为爆炸。所以，炸药时，燃烧有可能转为爆炸。所以，炸药着火时，不要惊慌，有条件时可采取洒着火时，不要惊慌，有条件时可采取洒水降温和尽快疏散炸药的措施，切不可水降温和尽快疏散炸药的措施，切不可采用沙土覆盖法或用灭火器去灭火。

7、采用沙土覆盖法或用灭火器去灭火。 爆炸爆炸 n有足够大的外界能量作用有足够大的外界能量作用(如用如用1发合格的雷管发合格的雷管引爆铵梯炸药引爆铵梯炸药)时，炸药将会发生最快最猛烈时，炸药将会发生最快最猛烈的化学反应，并生成大量的热和产生大量的气的化学反应，并生成大量的热和产生大量的气体，这就是爆炸。体，这就是爆炸。n爆炸反应在炸药中稳定传播时，这样的化学反爆炸反应在炸药中稳定传播时，这样的化学反应叫爆轰，爆轰状态下炸药的化学反应最完全，应叫爆轰，爆轰状态下炸药的化学反应最完全，能量释放最充分、最集中。炸药爆轰时，其前能量释放最充分、最集中。炸药爆轰时，其前阵面是带有一定冲击波的化学反应区，该阵

8、面阵面是带有一定冲击波的化学反应区，该阵面称为爆轰波。当起爆炸药的能量不足或受其他称为爆轰波。当起爆炸药的能量不足或受其他因素影响时，炸药可能出现不稳定爆炸现象，因素影响时，炸药可能出现不稳定爆炸现象，造成半爆或息爆。造成半爆或息爆。 n影响稳定爆轰的主要因素有药卷直径和装药密影响稳定爆轰的主要因素有药卷直径和装药密度。药卷直径度。药卷直径(或装药直径或装药直径)小了将不能稳定传小了将不能稳定传爆，只有药卷直径达到某个值时，炸药才能稳爆，只有药卷直径达到某个值时，炸药才能稳定爆轰，这一药卷直径称为炸药的临界直径。定爆轰，这一药卷直径称为炸药的临界直径。2号岩石铵梯炸药的临界直径为号岩石铵梯炸药

9、的临界直径为1820mm，乳化炸药为乳化炸药为1618mm。一般工业用混合炸。一般工业用混合炸药，均存在一个最佳密度，该装药密度时爆速药，均存在一个最佳密度，该装药密度时爆速最大，装药密度小于最佳密度时，爆速随着装最大，装药密度小于最佳密度时，爆速随着装药密度的减小而降低；装药密度大于最佳密度药密度的减小而降低；装药密度大于最佳密度时，爆速随着装药密度的增大而降低，装药密时，爆速随着装药密度的增大而降低，装药密度过大，还会拒爆。度过大，还会拒爆。 炸药的感度 n炸药在外能的作用下发生爆炸的难易程炸药在外能的作用下发生爆炸的难易程度称为炸药的感度。度称为炸药的感度。 n炸药的感度可分为热感度、冲

10、击感度、炸药的感度可分为热感度、冲击感度、摩擦感度和爆轰感度。摩擦感度和爆轰感度。 热感度热感度n热感度是指炸药在热能作用下发生爆炸热感度是指炸药在热能作用下发生爆炸的难易程度，一般用爆发点来表示。爆的难易程度，一般用爆发点来表示。爆发点是指炸药在容器中加热发生爆炸时发点是指炸药在容器中加热发生爆炸时的温度，如某种系列乳化炸药的爆发点的温度，如某种系列乳化炸药的爆发点是是330,2号岩石铵梯炸药的爆发点是号岩石铵梯炸药的爆发点是186230。 冲击感度、摩擦感度、爆轰感度冲击感度、摩擦感度、爆轰感度n冲击感度是指炸药在撞击作用下发生爆冲击感度是指炸药在撞击作用下发生爆炸的难易程度。炸的难易程度

11、。n摩擦感度是指炸药在摩擦作用下发生爆摩擦感度是指炸药在摩擦作用下发生爆炸的难易程度。炸的难易程度。n爆轰感度是指炸药在其他炸药或雷管爆爆轰感度是指炸药在其他炸药或雷管爆炸作用下发生爆炸的难易程度。炸作用下发生爆炸的难易程度。 炸药的爆炸性能与爆破有关的炸药爆炸性能有：与爆破有关的炸药爆炸性能有：n爆力爆力n猛度猛度n爆速爆速n殉爆殉爆爆力爆力n 爆力是炸药的作功能力，是指爆炸产生爆力是炸药的作功能力，是指爆炸产生的冲击波和爆轰气体作用于爆破对象内的冲击波和爆轰气体作用于爆破对象内部，对爆破对象产生的整体压缩、破坏部，对爆破对象产生的整体压缩、破坏和抛移的作功能力。炸药的爆力越大，和抛移的作功

12、能力。炸药的爆力越大，说明炸药爆炸释放出的能量越多，破坏说明炸药爆炸释放出的能量越多，破坏力越强，破坏范围及体积也就越大。力越强，破坏范围及体积也就越大。 猛度猛度n炸药的猛度是指炸药爆轰对爆破对象的炸药的猛度是指炸药爆轰对爆破对象的冲击、粉碎能力。一般来说，炸药爆速冲击、粉碎能力。一般来说，炸药爆速越高，猛度也就越大。（炸药的猛度大越高，猛度也就越大。（炸药的猛度大小与炸药爆炸时能量是否集中释放出来小与炸药爆炸时能量是否集中释放出来有关，炸药爆炸完成的时间愈短，则能有关，炸药爆炸完成的时间愈短，则能量就能集中释放，对周围的冲击力量就量就能集中释放，对周围的冲击力量就愈大，破碎的作用也就愈大。

13、炸药爆炸愈大，破碎的作用也就愈大。炸药爆炸完成的时间长短，取决于炸药的爆速。完成的时间长短，取决于炸药的爆速。由此可知，影响炸药猛度的主要是爆速）由此可知，影响炸药猛度的主要是爆速） 爆速爆速n爆速是指爆轰波在炸药中的传播速度，爆速是指爆轰波在炸药中的传播速度，常用工业炸药的爆速在常用工业炸药的爆速在25007000ms之间，爆速越高，炸药的爆炸冲击力之间，爆速越高，炸药的爆炸冲击力越强。越强。 殉爆殉爆n殉爆是指炸药爆炸时引起与其不相接触殉爆是指炸药爆炸时引起与其不相接触的邻近炸药爆炸的现象。炸药殉爆的能的邻近炸药爆炸的现象。炸药殉爆的能力用殉爆距离来表示。殉爆距离是指主力用殉爆距离来表示。

14、殉爆距离是指主发药卷引起被发药卷爆炸的最大距离。发药卷引起被发药卷爆炸的最大距离。殉爆距离殉爆距离 炸药爆炸产生的有毒有害气体 n炸药爆炸会产生大量的有毒有害气体。有毒有炸药爆炸会产生大量的有毒有害气体。有毒有害气体的种类、数量和在空气中的浓度与炸药害气体的种类、数量和在空气中的浓度与炸药的性质、爆炸条件及介质、爆破环境和空间条的性质、爆炸条件及介质、爆破环境和空间条件有关。当爆炸反应不完全时，将引起有毒气件有关。当爆炸反应不完全时，将引起有毒气体含量增加。一般情况下，爆炸产生的有毒有体含量增加。一般情况下，爆炸产生的有毒有害气体大部分是一氧化碳与氮氧化物。爆炸生害气体大部分是一氧化碳与氮氧化

15、物。爆炸生成的产物有时与岩石成的产物有时与岩石(矿物矿物)起化学反应，可能起化学反应，可能生成新的有毒有害气体，如在硫化矿石中爆破，生成新的有毒有害气体，如在硫化矿石中爆破，有毒气体中往往有二氧化硫。有毒气体中往往有二氧化硫。 炮烟中毒炮烟中毒n有毒有害气体进入人体呼吸系统后，可有毒有害气体进入人体呼吸系统后，可能引起中毒。通常所说的炮烟中毒，往能引起中毒。通常所说的炮烟中毒，往往是指有毒有害气体综合作用的结果。往是指有毒有害气体综合作用的结果。所以，在爆破后通风不好的巷道内以及所以，在爆破后通风不好的巷道内以及爆碴中遗散炮烟对人身体健康甚至生命爆碴中遗散炮烟对人身体健康甚至生命安全会有一定的

16、影响。安全会有一定的影响。 起爆器材n导火索n雷管n导爆索工业雷管 n目前工程爆破中常用的工业雷管有电雷目前工程爆破中常用的工业雷管有电雷管和非电雷管两大类。雷管属于起爆器管和非电雷管两大类。雷管属于起爆器材，是起爆炸药用的。雷管是高度危险材，是起爆炸药用的。雷管是高度危险的爆炸物品，其感度较高，生产、运输、的爆炸物品，其感度较高，生产、运输、贮存和使用时必须确保安全。贮存和使用时必须确保安全。 电雷管 n电雷管分类电雷管分类n按用途不同，分为普通电雷管和煤矿许用电雷按用途不同，分为普通电雷管和煤矿许用电雷管；管；n按通电后爆炸延期时间不同，分为瞬发电雷管按通电后爆炸延期时间不同，分为瞬发电雷

17、管和延期电雷管两种，根据延期时间长短又分为和延期电雷管两种，根据延期时间长短又分为秒延期电雷管、半秒延期电雷管、秒延期电雷管、半秒延期电雷管、14秒延期秒延期电雷管和毫秒延期电雷管；电雷管和毫秒延期电雷管；n按主装药量的不同，分为按主装药量的不同，分为8号和号和6号电雷管。号电雷管。 瞬发电雷管瞬发电雷管n瞬发电雷管是一种通电立即爆炸的电雷瞬发电雷管是一种通电立即爆炸的电雷管，所以又称它为即发电雷管。管，所以又称它为即发电雷管。瞬发电雷管结构示意图瞬发电雷管结构示意图a-直插式；直插式；b-引火头式引火头式n1-脚线；脚线；2-管壳；管壳；3-密封塞；密封塞；4-纸垫；纸垫；5-线线芯；芯；6

18、-桥丝桥丝(引火头引火头)；7-加强帽；加强帽；n8-散装副装药；散装副装药；9-副装药；副装药；10-主装药主装药n瞬发电雷管根据电点火装置的不同，分为直插瞬发电雷管根据电点火装置的不同，分为直插式和引火头式两种，直插式瞬发电雷管桥丝直式和引火头式两种，直插式瞬发电雷管桥丝直接插进副装药，靠通电灼热的桥丝直接引燃副接插进副装药，靠通电灼热的桥丝直接引燃副装药并使之爆轰，副装药是松散的，取消了加装药并使之爆轰，副装药是松散的，取消了加强帽；引火头式电雷管，桥丝周围涂有引火药，强帽；引火头式电雷管，桥丝周围涂有引火药，做成一个圆珠状的引火头。当桥丝通电灼热，做成一个圆珠状的引火头。当桥丝通电灼热

19、，引起引火头燃烧喷火，火焰穿过加强帽的中心引起引火头燃烧喷火，火焰穿过加强帽的中心孔引爆副装药。无论是直插式还是引火头式电孔引爆副装药。无论是直插式还是引火头式电雷管，加工雷管、起爆药包或处理盲炮时，均雷管，加工雷管、起爆药包或处理盲炮时，均不能用力拉动电雷管脚线，否则可能造成雷管不能用力拉动电雷管脚线，否则可能造成雷管爆炸。爆炸。秒延期电雷管秒延期电雷管 n秒延期电雷管是通电后延迟爆炸时间以秒、半秒延期电雷管是通电后延迟爆炸时间以秒、半秒、秒、14秒为计量单位的迟发电雷管。秒为计量单位的迟发电雷管。n秒延期电雷管与瞬发电雷管比较，仅仅是前者秒延期电雷管与瞬发电雷管比较，仅仅是前者在引火头和加

20、强帽之间多了一段起延时作用的在引火头和加强帽之间多了一段起延时作用的精制导火索，并在雷管壳上加设了排气孔。起精制导火索，并在雷管壳上加设了排气孔。起爆时，引火头点燃精制导火索，导火索燃烧完爆时，引火头点燃精制导火索，导火索燃烧完毕喷出火焰，传递给副装药引爆雷管。毕喷出火焰，传递给副装药引爆雷管。 毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管 n毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管(又称微差电雷管又称微差电雷管)，通电后爆，通电后爆炸的延期时间以毫秒计。炸的延期时间以毫秒计。n毫秒电雷管和秒延期电雷管的区别在于使用了毫秒电雷管和秒延期电雷管的区别在于使用了不同的延时剂，秒延期电雷管靠精制导火索段不同的延时剂，秒延期电雷

21、管靠精制导火索段延时，毫秒电雷管使用延期药延时，其延期药延时，毫秒电雷管使用延期药延时，其延期药为硅铁和铅丹混合物，并掺入适量硫化锑以调为硅铁和铅丹混合物，并掺入适量硫化锑以调节药剂的化学反应速度。通过改变延期药的成节药剂的化学反应速度。通过改变延期药的成分、配比、压药密度、药量来控制延期时间。分、配比、压药密度、药量来控制延期时间。 电雷管性能 n 一一)电阻电阻n 电雷管电阻在出厂时都附有说明，但在爆破电雷管电阻在出厂时都附有说明，但在爆破网路设计和施工中必须实测每一个电雷管的电网路设计和施工中必须实测每一个电雷管的电阻。阻。爆破安全规程爆破安全规程规定：同一爆破网路，规定：同一爆破网路，

22、应使用同厂、同批、同型号的电雷管。因为不应使用同厂、同批、同型号的电雷管。因为不同厂家及不同批号用的桥丝材质和桥丝直径可同厂家及不同批号用的桥丝材质和桥丝直径可能不一样，如果在同一爆破网路中，通以相同能不一样，如果在同一爆破网路中，通以相同的电流，可能出现一种桥丝已经熔断而另一种的电流，可能出现一种桥丝已经熔断而另一种桥丝尚未达到点火温度的现象，结果造成有的桥丝尚未达到点火温度的现象，结果造成有的药包拒爆。药包拒爆。 n二二)安全电流安全电流n 安全电流是指雷管通过恒定的直流电安全电流是指雷管通过恒定的直流电5min也不会爆炸的最大电流，这是检验电雷管针对也不会爆炸的最大电流，这是检验电雷管针

23、对杂散电流或检测仪表工作电流的安全指标。现杂散电流或检测仪表工作电流的安全指标。现行国家标准规定电雷管的安全电流为行国家标准规定电雷管的安全电流为0.18A。爆破安全规程爆破安全规程规定，用来导通电雷管的仪规定，用来导通电雷管的仪表工作电流表工作电流(或最大误操作电流或最大误操作电流)，不应超过，不应超过30mA。非电雷管 n导爆管雷管 (1)瞬发导爆管雷管(2)延期导爆管雷管 按品种：毫秒导爆管雷管 、半秒导爆管雷管 、秒导爆管雷管 号数 ：6号和8号 类型 ：耐水型和普通型 导爆管雷管外观与结构 n导爆管雷管管壳用的材料为铜、覆铜钢、导爆管雷管管壳用的材料为铜、覆铜钢、铝合金、铁等，导爆管

24、长度有铝合金、铁等，导爆管长度有3m、5m、15m等。毫秒导爆管雷管的结构如图所等。毫秒导爆管雷管的结构如图所示。示。 n导爆管雷管是指靠导爆管的冲击波冲能激发的导爆管雷管是指靠导爆管的冲击波冲能激发的工业雷管，由导爆管、卡口塞、延期体和火雷工业雷管，由导爆管、卡口塞、延期体和火雷管组成。它是实施矿山和工程爆破时，起爆系管组成。它是实施矿山和工程爆破时，起爆系统中的一个元件，输出爆炸冲能，用以引爆其统中的一个元件，输出爆炸冲能，用以引爆其后的爆炸装药。虽然存在爆破网路不便检查的后的爆炸装药。虽然存在爆破网路不便检查的缺点，但由于它具有抗水，不受杂散电流及感缺点，但由于它具有抗水，不受杂散电流及

25、感应电流影响、爆破网路联接形式多样及实现炮应电流影响、爆破网路联接形式多样及实现炮孔间微差起爆方法灵活等优点，故发展十分迅孔间微差起爆方法灵活等优点，故发展十分迅速，品种、产量大幅上升，受到世界各国的普速，品种、产量大幅上升，受到世界各国的普遍重视。遍重视。 导爆管导爆管n塑料导爆管又称导爆管，是塑料管内壁附有一塑料导爆管又称导爆管，是塑料管内壁附有一薄层炸药，起传爆作用的工业索类火工品。在薄层炸药，起传爆作用的工业索类火工品。在导爆管雷管中导爆管取引火元件作用。起爆雷导爆管雷管中导爆管取引火元件作用。起爆雷管时，导爆管在外界激发冲能（冲击波）作用管时，导爆管在外界激发冲能（冲击波）作用下被起

26、爆，输出冲击波，经卡口塞（含消爆空下被起爆，输出冲击波，经卡口塞（含消爆空间）衰减后主要以火焰引燃雷管中的起爆药间）衰减后主要以火焰引燃雷管中的起爆药（或通过延期药（或通过延期药“接力接力”后引燃起爆药），进后引燃起爆药），进而引爆雷管中的猛炸药，使雷管输出爆炸冲能而引爆雷管中的猛炸药，使雷管输出爆炸冲能n导爆管使用注意事项导爆管使用注意事项 1）不得在有瓦斯、煤尘等易燃易爆气体和粉）不得在有瓦斯、煤尘等易燃易爆气体和粉尘的场合使用；尘的场合使用； 2）连接导爆管网络时，导爆管簇被雷管激爆）连接导爆管网络时，导爆管簇被雷管激爆的根数应不超过的根数应不超过20根，具体根数依相应雷管的根，具体根数

27、依相应雷管的起爆能力而定，网络连接前应做实验确定；起爆能力而定，网络连接前应做实验确定； 3）导爆管簇被捆扎雷管激爆时，宜采用反向）导爆管簇被捆扎雷管激爆时，宜采用反向起爆，或者正向起爆时聚能穴上用胶布或炮泥起爆，或者正向起爆时聚能穴上用胶布或炮泥堵上，以减少飞片对前方导爆管的损伤；堵上，以减少飞片对前方导爆管的损伤； 数码电子雷管 n数码电子雷管又称为数码电子雷管控制器，它涉及对电子雷管控制器的改进。数码电子雷管利用集成电路技术，使普通雷管具有精确的延期起爆功能，可实现高质量的爆破作业。雷管的延期时间精度和可靠性极大提高，数码电子雷管的延期时间可精确到1ms以内。并可现场对爆破系统编程设定和

28、检测。 导爆索 n 导爆索按其包缠结构分为两种：棉线导爆索导爆索按其包缠结构分为两种：棉线导爆索和塑料导爆索。棉线导爆索是用黑索金或太安和塑料导爆索。棉线导爆索是用黑索金或太安作为索芯，棉线、纸条为包缠物，沥青为防潮作为索芯，棉线、纸条为包缠物，沥青为防潮层的导爆索；塑料导爆索是用黑索金或太安作层的导爆索；塑料导爆索是用黑索金或太安作为索芯，化学纤维或棉线、麻线等为内包缠物，为索芯，化学纤维或棉线、麻线等为内包缠物，外层涂覆热塑性塑料的导爆索，塑料导爆索更外层涂覆热塑性塑料的导爆索，塑料导爆索更适用于水下爆破作业。因为导爆索内有猛炸药，适用于水下爆破作业。因为导爆索内有猛炸药，它不仅具备良好的

29、传爆性能，本身还有一定的它不仅具备良好的传爆性能，本身还有一定的爆炸威力。经雷管引爆后，导爆索可直接引爆爆炸威力。经雷管引爆后，导爆索可直接引爆铵梯炸药或乳化炸药。铵梯炸药或乳化炸药。 隧道爆破设计的基本知识n岩石隧道爆破特点：岩石隧道爆破特点：炮眼的种类及作用炮眼的种类及作用n周边眼周边眼炮眼布置图炮眼布置图掏槽眼掏槽眼辅助眼辅助眼周边眼周边眼最小抵抗线最小抵抗线n最小抵抗线是指爆破时岩石产生抵抗力最小抵抗线是指爆破时岩石产生抵抗力( (阻力阻力) )最小的方向。工程爆破中，通常最小的方向。工程爆破中，通常将药包中心或重心到最近自由面的最短将药包中心或重心到最近自由面的最短距离称为最小抵抗线

30、，一般常用距离称为最小抵抗线，一般常用w w表示。表示。最小抵抗线代表了爆破时岩石阻力最小最小抵抗线代表了爆破时岩石阻力最小的方向，所以在此方向上岩石运动速度的方向，所以在此方向上岩石运动速度最高，爆破作用最集中。因此最小抵抗最高，爆破作用最集中。因此最小抵抗线是爆破作用的主导方向，也是岩石移线是爆破作用的主导方向，也是岩石移动的主导方向。动的主导方向。 n隧道爆破好坏主要决定于掏槽眼和周边隧道爆破好坏主要决定于掏槽眼和周边眼的爆破。掏槽眼爆破直接影响着炮眼眼的爆破。掏槽眼爆破直接影响着炮眼的利用率或循环进尺；周边眼的爆破效的利用率或循环进尺；周边眼的爆破效果直接影响着隧道断面的成形质量及围果

31、直接影响着隧道断面的成形质量及围岩的稳定和完整程度。岩的稳定和完整程度。掏槽眼类型及布置掏槽眼类型及布置n掏槽方式要根据施工方法、隧道断面大掏槽方式要根据施工方法、隧道断面大小、围岩状况及爆破震动等要求选定。小、围岩状况及爆破震动等要求选定。隧道常用的斜眼掏槽斜眼掏槽和直眼掏隧道常用的斜眼掏槽斜眼掏槽和直眼掏槽两种方法。槽两种方法。 斜眼掏槽斜眼掏槽 n斜眼掏槽是指槽眼方向与工作面按一定斜眼掏槽是指槽眼方向与工作面按一定角度斜交的炮眼排列形式，通常分为楔角度斜交的炮眼排列形式，通常分为楔形掏槽、单向掏槽和锥形掏槽。形掏槽、单向掏槽和锥形掏槽。楔形掏槽楔形掏槽n楔形掏槽，通常由两排或多排相对称的

32、楔形掏槽，通常由两排或多排相对称的倾斜炮眼排列组成，爆破后形式一个楔倾斜炮眼排列组成，爆破后形式一个楔形槽。楔型又分为水平楔型槽和垂直楔形槽。楔型又分为水平楔型槽和垂直楔型槽。型槽。 水平掏槽水平掏槽垂直掏槽垂直掏槽n水平楔型槽只有当围岩节理为水平层理水平楔型槽只有当围岩节理为水平层理时才采用，目前现场用的最多的是垂直时才采用，目前现场用的最多的是垂直楔型掏槽眼。垂直楔型掏槽常用于较大楔型掏槽眼。垂直楔型掏槽常用于较大断面中硬度以上的均匀岩石。断面中硬度以上的均匀岩石。a、B、b这三个参数是影响掏槽效果的重要因素，这三个参数是影响掏槽效果的重要因素，围岩不同而有所不同。楔形掏槽眼的特围岩不同而

33、有所不同。楔形掏槽眼的特点是掏槽体积大，可将岩石抛出。但是点是掏槽体积大，可将岩石抛出。但是掏槽眼深度易受到隧道断面尺寸的限制，掏槽眼深度易受到隧道断面尺寸的限制，所以小断面不太适用。所以小断面不太适用。 锥形掏槽锥形掏槽n锥形掏槽，是指各掏槽眼以相等或近似锥形掏槽，是指各掏槽眼以相等或近似相等的角度向槽腔中心倾斜，眼底趋于相等的角度向槽腔中心倾斜，眼底趋于集中，但不能贯通，爆破后形成锥形槽。集中，但不能贯通，爆破后形成锥形槽。分为三角锥形、四角锥形、五角锥形。分为三角锥形、四角锥形、五角锥形。锥形掏槽比较可靠，适用于开挖小断面锥形掏槽比较可靠，适用于开挖小断面平导、引水洞、斜井等较坚硬平导、

34、引水洞、斜井等较坚硬（f=410）的均质岩层的条件。）的均质岩层的条件。 n斜眼掏槽具有操作简单、运用灵活，能斜眼掏槽具有操作简单、运用灵活，能按岩层的实际情况选择掏槽方式角度，按岩层的实际情况选择掏槽方式角度，易把岩石抛出，掏槽眼的数量少且炸药易把岩石抛出，掏槽眼的数量少且炸药消耗量低的特点。其缺点是炮眼深度易消耗量低的特点。其缺点是炮眼深度易受到开挖断面尺寸的限制。受到开挖断面尺寸的限制。 复式楔形掏槽直眼掏槽直眼掏槽 n掏槽眼相互平行且垂直于工作面，其中掏槽眼相互平行且垂直于工作面，其中一个或几个不装药的空眼，作为装药眼一个或几个不装药的空眼，作为装药眼的辅助自由面。柱状掏槽是较常见的直

35、的辅助自由面。柱状掏槽是较常见的直眼掏槽。眼掏槽。柱状掏槽柱状掏槽n柱状掏槽是充分利用大直径空眼，作为柱状掏槽是充分利用大直径空眼，作为装药眼的辅助自由面和岩石破碎后的膨装药眼的辅助自由面和岩石破碎后的膨胀补偿空间，爆破后形成柱状槽口的掏胀补偿空间，爆破后形成柱状槽口的掏槽爆破。空眼的深度视炮眼的深度而定。槽爆破。空眼的深度视炮眼的深度而定。一般情况下，当炮眼深度小于一般情况下，当炮眼深度小于3m3m时，采时，采用用1 1个；当深个；当深3.03.03.5m3.5m时，采用时，采用2 2个；当个；当炮眼深度大于炮眼深度大于3.53.55.0m5.0m时，采用时，采用3 3个个。 菱形布置菱形布

36、置 三角形布置三角形布置 楔形布置楔形布置 n直眼掏槽眼适用于坚硬或中硬岩石，掏槽深度直眼掏槽眼适用于坚硬或中硬岩石，掏槽深度不受开挖面大小的限制，适宜于采用中深孔爆不受开挖面大小的限制，适宜于采用中深孔爆破，凿岩作业较方便，各台风钻之间相互干扰破，凿岩作业较方便，各台风钻之间相互干扰少，便于多台风钻同时作业。容易控制眼底深少，便于多台风钻同时作业。容易控制眼底深度，使所有炮眼落在同一平面上，炮眼利用率度，使所有炮眼落在同一平面上，炮眼利用率高。但掏槽眼数量多，耗药量较大；对眼距、高。但掏槽眼数量多，耗药量较大；对眼距、装药等有严格要求，如设计或操作不当，易造装药等有严格要求，如设计或操作不当

37、，易造成槽内岩石抛石不出来。同时，掌子面使用地成槽内岩石抛石不出来。同时，掌子面使用地质钻钻孔眼也不方便。质钻钻孔眼也不方便。 n隧道爆破参数的确定隧道爆破参数的确定隧道爆破参数及炮眼布置隧道爆破参数及炮眼布置n炮眼直径对凿岩生产率、炮眼数目、单位耗药炮眼直径对凿岩生产率、炮眼数目、单位耗药量和洞壁的平整程度均有影响。量和洞壁的平整程度均有影响。n加大炮眼直径以及相应装药量可使炸药能量相加大炮眼直径以及相应装药量可使炸药能量相对集中，爆炸效果得以改善。但炮眼直径过大对集中，爆炸效果得以改善。但炮眼直径过大将导致凿岩速度显著下降，并影响岩石破碎质将导致凿岩速度显著下降，并影响岩石破碎质量、洞壁平

38、整程度和围岩稳定性。量、洞壁平整程度和围岩稳定性。n一般隧道的炮眼直径在一般隧道的炮眼直径在32mm50mm之间。之间。炮眼数量炮眼数量qsN =式中：式中：N N炮眼数量，不包括未装药的空眼数；炮眼数量，不包括未装药的空眼数； q q单位体积岩石炸药消耗量；单位体积岩石炸药消耗量； S S开挖断面积，开挖断面积，m m2 2； 装药系数装药系数 每米药卷的炸药重量（每米药卷的炸药重量（kg/mkg/m） 炮眼数目主要与隧道断面岩石性质和炸药性能有关。炮眼过少，石渣过炮眼数目主要与隧道断面岩石性质和炸药性能有关。炮眼过少，石渣过大，不利于出渣；反之，则钻眼工作量大，又浪费炸药，因此，应在保证大

39、，不利于出渣；反之，则钻眼工作量大，又浪费炸药，因此，应在保证合理爆破效果的条件下，尽量减少眼数。合理爆破效果的条件下，尽量减少眼数。炮眼深度炮眼深度炮眼深度，应根据每一循环所要求的进尺和炮眼深度，应根据每一循环所要求的进尺和炮眼的利用率来确定。即：炮眼的利用率来确定。即：L=l /L=l / LL炮眼深度，炮眼深度，m m； l l每循环所要求的进尺，每循环所要求的进尺，m m； 炮眼实际利用率，一般要求不低于炮眼实际利用率，一般要求不低于85%85%炮眼深度应与装渣运输能力相适应，使每个作业班都能完成每个循炮眼深度应与装渣运输能力相适应，使每个作业班都能完成每个循环中的工序作业，而且使掘进

40、每米隧道消耗的时间最少，炮眼环中的工序作业，而且使掘进每米隧道消耗的时间最少，炮眼利用率最高等。利用率最高等。 炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离。炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离。合适的炮眼深度有助于提高掘进速度和炮眼利合适的炮眼深度有助于提高掘进速度和炮眼利用率。用率。L装药量 装药量是影响爆破效果的最重要的因素。合理的药量应装药量是影响爆破效果的最重要的因素。合理的药量应根据所使用的炸药性能和地质条件，开挖断面尺寸和炮根据所使用的炸药性能和地质条件，开挖断面尺寸和炮眼的深度及爆破的质量要求来确定。眼的深度及爆破的质量要求来确定。Q=q.vQ=q.vQQ掘进每循环所需炸药总量，掘进每

41、循环所需炸药总量，kgkg；qq单位耗药量，单位耗药量，kg/m3kg/m3v1v1个循环进尺所爆落的岩石总体积个循环进尺所爆落的岩石总体积m3m3v=s.l v=s.l 其中其中ss隧道掘进断面积隧道掘进断面积m2m2；ll炮眼平均深度炮眼平均深度m;m;炮眼利用率，一般为炮眼利用率，一般为0.80.80.950.95炮眼布置炮眼布置炮眼布置应遵循以下原则炮眼布置应遵循以下原则n掏槽眼，位于断面中部偏下，深度比掘进眼深掏槽眼，位于断面中部偏下，深度比掘进眼深151520cm20cm。n周边眼，严格按设计布置，外插角周边眼，严格按设计布置，外插角0.50.50.050.05，并使前后，并使前后

42、两轮排眼的限界台阶厚度（即锯齿形的齿高）最小为佳，一两轮排眼的限界台阶厚度（即锯齿形的齿高）最小为佳，一般在般在10cm15 cm;10cm15 cm;断面拐角处应布置炮眼。断面拐角处应布置炮眼。n辅助眼辅助眼, ,是解决炮眼间距和最小抵抗线是解决炮眼间距和最小抵抗线w w的问题的问题, ,一般由施一般由施工经验决定工经验决定, ,一般一般W WE E，当采用，当采用2 2号硝铵炸药时，号硝铵炸药时，W W值一般取值一般取0.60.60.8m0.8m。辅助眼应交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，。辅助眼应交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，是确定爆破的石块大小的关键。是确定爆破的石块大小的关键。n

43、辅助炮眼与周边炮眼的眼底应在同一垂直面上，紧挨周边眼辅助炮眼与周边炮眼的眼底应在同一垂直面上，紧挨周边眼的外圈辅助眼应与周边眼有相同的倾角。的外圈辅助眼应与周边眼有相同的倾角。n当岩层层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面，并当岩层层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面，并尽量避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。尽量避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。岩石岩石类别类别炮眼间距炮眼间距E E（cmcm）抵抗线抵抗线W W(cm)(cm)密集系数密集系数(K=E/W)(K=E/W)装药集中度装药集中度(kg/m)(kg/m)硬岩硬岩中硬岩中硬岩软岩软岩5555707045456565353550506

44、060808060608080404060600.70.71.01.00.70.71.01.00.50.50.80.80.300.300.350.350.200.200.300.300.070.070.120.12 光面爆破一般参考数值光面爆破一般参考数值单孔装药量n装药系数，即装药长度与炮眼全长之比，随围装药系数，即装药长度与炮眼全长之比，随围岩和炮眼类别不同而不同，一般取岩和炮眼类别不同而不同，一般取0.50.50.8 0.8 。 根据装药系数和炮孔深度可以计算单孔装药量：根据装药系数和炮孔深度可以计算单孔装药量：q=lq=l光面爆破的标准光面爆破的标准n光面爆破的断面轮廓圆顺，开挖面整齐

45、，无危光面爆破的断面轮廓圆顺，开挖面整齐，无危石，无明显的爆破裂缝；石，无明显的爆破裂缝；n炮眼痕迹保有率（残留有痕迹的炮眼数炮眼痕迹保有率（残留有痕迹的炮眼数/周边周边眼总数）眼总数）100%，、级围岩级围岩80%，中硬岩中硬岩60，并在开挖轮廓面上均匀分部成形，并在开挖轮廓面上均匀分部成形n两次爆破的衔接台阶尺寸不大于两次爆破的衔接台阶尺寸不大于10cm 。光面爆破的关键光面爆破的关键n光面爆破的关键光面爆破的关键周边眼的爆破参数周边眼的爆破参数n光面爆破说到底，就是周边眼各项参数的最佳组合。光面爆破说到底，就是周边眼各项参数的最佳组合。周边眼爆破参数，包括周边眼间距周边眼爆破参数，包括周

46、边眼间距E、周边眼最小抵、周边眼最小抵抗线抗线W 、装药量和装药结构共、装药量和装药结构共4个参数。个参数。n周边眼间距周边眼间距E E 当炮眼直径为当炮眼直径为323240mm40mm时，一般取时，一般取E=320E=320720mm720mm。通常情况下，软质或完。通常情况下，软质或完整的岩石整的岩石E E取大值；隧道断面小，坚硬和取大值；隧道断面小，坚硬和节理发育的岩石节理发育的岩石E E宜取小值，装药量也要宜取小值，装药量也要相应减少。相应减少。E E的大小，只是相对而言。但的大小，只是相对而言。但一般情况下，一般情况下，E EW W。n光爆层厚度及炮眼密集度系数。光爆层厚度及炮眼密集

47、度系数。 所谓光爆层就是周边眼与最外层辅助眼之间的所谓光爆层就是周边眼与最外层辅助眼之间的一层岩石，其厚度就是周边眼的最小抵抗线一层岩石，其厚度就是周边眼的最小抵抗线W W。实践证明，周边眼的间距实践证明，周边眼的间距E E与光面爆层厚度与光面爆层厚度W W关关系紧密，通常以周边眼的密集系数系紧密，通常以周边眼的密集系数K K（K=E/WK=E/W）表示，其大小对光面爆破效果有较大影响，必表示，其大小对光面爆破效果有较大影响，必须使应力波在两相邻炮眼间的传播距离小于应须使应力波在两相邻炮眼间的传播距离小于应力波到临界面的传播距离，即力波到临界面的传播距离，即E EW W。经验表明。经验表明K=

48、0.8K=0.8时较为适宜，光爆层厚度时较为适宜，光爆层厚度W W一般取一般取500500800mm800mm。 装药结构n连续装药结构n空气间隔装药结构n耦合与不耦合装药连续装药结构炮泥炮泥药卷（药卷（32mm32mm）雷管雷管连续装药结构图连续装药结构图间隔装药结构间隔装药结构 耦合与不耦合装药结构耦合与不耦合装药结构n装药的不偶合系数，即炮孔直径与装药装药的不偶合系数，即炮孔直径与装药直径之比。当装药直径等同于炮孔直径直径之比。当装药直径等同于炮孔直径时，偶合装药系数为时，偶合装药系数为1 1；散装药时，不偶；散装药时，不偶合系数也为合系数也为1 1。经试验和实践证明，采用。经试验和实践

49、证明，采用不偶合系数装药时对光面爆破起到非常不偶合系数装药时对光面爆破起到非常重要的作用，已在光面爆破和预裂爆破重要的作用，已在光面爆破和预裂爆破中得到广泛的应用，一般情况下，我们中得到广泛的应用，一般情况下，我们采用不偶合系数为采用不偶合系数为0.650.650.850.85 。炮眼壁炸药炮眼壁炸药卷耦合装药耦合装药不耦合装药不耦合装药布置周边眼时应遵循的要求布置周边眼时应遵循的要求n装药量宜少不宜多；装药量宜少不宜多；n装药结构宜装药结构宜“隔隔”不宜不宜“连连”；（间隔；（间隔装药和连接装药）装药和连接装药）n药卷直径宜细不宜粗；药卷直径宜细不宜粗；n导爆方式宜导爆方式宜“索索”不宜不宜

50、“管管”；（导爆；（导爆管和导爆索）管和导爆索）n周边眼距宜小不宜大（周边眼距宜小不宜大（EW） 起爆网络电起爆网络电起爆网络导爆索起爆网络导爆索起爆网络导爆管起爆网络导爆管起爆网络电起爆网络电起爆网络n电力起爆法就是利用电能通过导线引爆电力起爆法就是利用电能通过导线引爆电雷管，然后引爆炸药的起爆方法。整电雷管，然后引爆炸药的起爆方法。整个网路包括电雷管、导线和起爆电源等。个网路包括电雷管、导线和起爆电源等。 电爆网路的特点电爆网路的特点n 爆前可以检测电雷管和起爆网路的电阻值，从而保证了起爆爆前可以检测电雷管和起爆网路的电阻值，从而保证了起爆网路的正确性和可靠性；网路的正确性和可靠性；n 起