1、第第5章章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工5.1 爆破作用原理爆破作用原理5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.3 常用爆破方法常用爆破方法5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具5.1 爆破作用原理爆破作用原理药包：药包：为了爆破某一岩体，在其中或表面放置一定数量的炸药。为了爆破某一岩体，在其中或表面放置一定数量的炸药。药包药包集中药包集中药包延长药包延长药包分集药包分集药包形状接近球形或立方体形状接近球形或立方体高度不超过直径高度不超过直径4倍的圆柱体倍的圆柱体最长边不超过最短边最长边不超过最短边4倍的直角六面体倍的直角六面体药包长度或高度不满足上述要求药包长度或高度不
2、满足上述要求一个集中药包分成两个等距离一个集中药包分成两个等距离里集中的子药包，提高炸药有里集中的子药包，提高炸药有效能量利用率。效能量利用率。5.1 爆破作用原理爆破作用原理5.1.1 药包在无限介质内的作用药包在无限介质内的作用爆破作用圈示意图爆破作用圈示意图5.1 爆破作用原理爆破作用原理5.1.2 药包在有限介质内的爆破作用药包在有限介质内的爆破作用u 最小抵抗线W：自药包中心到自由面的最短距离，当自由面为水平面时，最小抵抗线就是药包的埋深。u 爆破漏斗半径r：爆破漏斗圆锥底面的半径，表示地表破坏范围的大小。u 爆破漏斗破裂半径R：爆破漏斗药包中心到爆破漏斗圆锥底面圆周上任忘一点的距离
3、，即漏斗的侧面边长。u 爆破漏斗深度D：自爆破漏斗顶点到自由面的最短距离。u 爆破漏斗可见深度P：从爆破漏斗底面中心到漏斗内破碎岩石堆积表面的最大深度。u 爆破漏斗张开角：爆破漏斗的顶角，表示爆破漏斗的张开程废。爆破漏斗示意图爆破漏斗示意图5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.1 炸药的性质炸药的性质 爆速爆速：爆轰波通过药柱的速度。导爆索法、电测法和高速摄影法。导爆索法、电测法和高速摄影法。爆力爆力：炸药破坏一定岩体的能力。铅铸扩孔法铅铸扩孔法和爆破漏斗法爆破漏斗法。猛度猛度：爆炸时将一定量岩石粉碎成细块的能力。铅柱压缩法。铅柱压缩法。敏感度敏感度：外力作用下，发生
4、爆炸的难易程度。包括爆燃点爆燃点、撞击撞击、摩擦摩擦和爆炸冲能等爆炸冲能等）。湿度湿度：炸药内水分与炸药重量的百分比。湿度越大，爆速越低。安定性安定性：长期储存过程中，炸药保持其原有物理、化学性质不变的能力。殉爆：殉爆：当炸药（主发药包）发生爆炸时，由于爆轰波的作用引起相隔一定距离的另一炸药（被发药包）爆炸的现象。5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.2 炸药的分类炸药的分类炸炸药药起爆起爆炸药炸药主要主要炸药炸药正起爆炸药正起爆炸药副起爆炸药副起爆炸药对热能和机械撞击强烈敏感雷汞雷汞黑索金黑索金泰安泰安由正起爆炸药起爆，爆速甚高，增加起爆能。三硝基甲硝铵三硝基甲硝铵
5、四硝化戊四醇四硝化戊四醇缓性炸药缓性炸药粉碎性炸药粉碎性炸药硝铵炸药硝铵炸药铵油炸药铵油炸药TNT三硝基甲苯三硝基甲苯胶质炸药胶质炸药5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.2 炸药的分类炸药的分类雷汞雷汞Hg(ONC)2，粗制品为灰色至暗褐色的晶体或粉末；精制品为白色有光泽的针状结晶。有毒能溶于温水、乙醇及氨水中，不溶于冷水。干燥时对震动、撞击和摩擦极敏感,而且容易被火星和火焰引起爆轰。5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.2 炸药的分类炸药的分类黑索金黑索金C3H6N6O6，环三次甲基三硝胺，也称黑索金、RDX，是无色结晶，不溶于水，微溶于
6、乙醚和乙醇。化学性质比较稳定，遇明火、高温、震动、撞击、摩擦能引起燃烧爆炸。是一种爆炸力极强大的烈性炸药，比TNT猛烈1.5倍。5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.2 炸药的分类炸药的分类硝铵炸药硝铵炸药硝铵炸药是粉状的爆炸性机械混合物，是应用最广泛的工业炸药品种之一，具有中等威力和一定的敏感性。它具有吸湿性与结块性，受潮后敏感性和威力显著降低，同时产生毒气。5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.2 炸药的分类炸药的分类TNTTNTTNT，三硝基甲苯，是一种烈性炸药，呈黄色粉末或鱼鳞片状，难溶于水，可用于水下爆破。由于威力大，常用来做副起爆
7、药。爆炸后呈负氧平衡，产生有毒气体。性质稳定，不易爆炸，即使直接被子弹击中也不会引爆。5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.2 炸药的分类炸药的分类硝铵类炸药铵梯炸药无梯炸药含水硝铵炸药煤矿许用型非安全型铵油炸药铵沥蜡炸药铵松蜡炸药浆状炸药水胶炸药乳化炸药煤矿许用型非安全型粉状硝甘炸药胶质硝甘炸药硝化甘油炸药普通型耐冻型5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.3 起爆器材起爆器材起爆起爆器材器材雷管雷管导爆索导爆索导火索导火索火雷管火雷管电雷管电雷管导爆管导爆管5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法(1)火雷管火雷管火雷管即普
8、通雷管，由管壳、正副起爆药和加强帽等部分组成。火雷管结构图1管壳；2加强帽；3帽孔；4正起爆药；5副起爆药；6聚能窝槽5.2.3 起爆器材起爆器材5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法(2)电电雷管雷管电雷管结构图1-脚线；2一密封塞；3-桥丝；4-起爆药；5-引火头；6-加强帽；7-加强药；8-管壳5.2.3 起爆器材起爆器材5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法电雷电雷管管瞬发电雷管瞬发电雷管秒秒延期电雷管延期电雷管毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管抗杂散电流毫秒电雷管抗杂散电流毫秒电雷管无起爆药毫秒电雷管无起爆药毫秒电雷管低阻桥丝式抗杂电毫秒电雷管低阻桥丝式
9、抗杂电毫秒电雷管(2)电电雷管雷管5.2.3 起爆器材起爆器材5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法(2)电雷管瞬发电雷管瞬发电雷管是在电能作用下，立即起爆的电雷管，又称瞬时电雷管。从通电到起爆时间不大于13ms，一般为4-7ms。用途：用途：适用于露天及井下采矿、筑路、兴修水利等爆破工程中。5.2.3 起爆器材起爆器材5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法间隔为十几毫秒至数百毫秒的延期电雷管(2)电雷管毫秒毫秒延期延期电雷管电雷管5.2.3 起爆器材起爆器材5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.3 起爆器材起爆器材(2)电雷管秒延
10、期电雷管秒延期电雷管5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法(3)导火索导火索导火索，又称引火线，一种火工品。用以引爆雷管或黑火药的绳索。5.2.3 起爆器材起爆器材5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法又称传爆线。常用于同时起爆多个装药的绳索。爆速约每秒钟5006600米。5.2.3 起爆器材起爆器材(4)导爆索导爆索5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法导火索和导爆索的区别？导火索和导爆索的区别？5.2.3 起爆器材起爆器材(4)导爆索导爆索5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法u塑料导爆管，简称导爆管。由内径1.5mm
11、、外径3mm左右的高压聚乙烯材料制成，内壁涂有混合炸药粉末（黑索金91%，铝粉及其他成分9%）的塑料软管，涂层药量1416毫克/米。u可由各种雷管、导爆索、击发枪、专用激发枪及引火头等引发。u引发后管内形成一种特殊的爆轰，其爆轰波以恒速传播。5.2.3 起爆器材起爆器材(5)导爆导爆管管5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法起爆起爆方法方法电力电力起爆法起爆法非电力非电力起爆法起爆法火雷管起爆法火雷管起爆法导爆索起爆法导爆索起爆法导爆管起爆法导爆管起爆法5.2.4 起爆方法起爆方法5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法2)起爆方法起爆方法电力起爆法电力起爆法
12、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。整个网路包括电雷管、导线和起爆电源等。5.2.4 起爆方法起爆方法5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法(1)电雷管主要参数电雷管电阻：指桥丝电阻与脚线电阻之和。国产电雷管电阻值桥丝材料桥丝电阻（）脚线电阻全电阻（）镍铬2.53.0铁丝5.66.3铜丝2.83.83康铜0.71.0铁丝2.54.0铜丝1.01.55.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法电力起爆法电力起爆法5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法(2)电爆网路的计算目的：确定起爆网路所需的最低电压和功率，使得流经每个电雷管
13、的电流不得小于安全规程中规定的准爆电流。一般爆破，交流电不小于2.5A，直流电不小于2A。5.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法电力起爆法电力起爆法5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法(3)(3)电爆网路的连接方式：电爆网路的连接方式：5.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法电力起爆法电力起爆法项目串联电路串联电路并联电路并联电路混联电路混联电路优点操作简便，便于检查（短路、断路故障），整个网路电流小。可靠性高，互不干扰，网路中每个电雷管都能获得较大的电压和电流。串并联、并串联、串并串等，计算。缺点电路可靠性差。所需的总电流强度大，雷管多时，往往超过电源的
14、容许能量。适用对象小规模爆破小规模爆破大规模爆破5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法u原理原理：利用导火索燃烧时喷射出来的火焰引起火雷管爆炸进而引爆药包。u起爆材料起爆材料：火雷管，导火索，点火材料等u操作过程：操作过程：检查并取出火雷管 切导火索 装配起爆雷管 装配起爆药包 点火起爆5.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法火雷管起爆法火雷管起爆法5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法火雷管起爆法火雷管起爆法紧口钳带防护罩的紧口工具装配起爆雷管的专用工具5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及
15、起爆方法优点：优点：操作简单，准备工作少，成本较低。缺点：缺点：操作人员处于操作地点不够安全。适用对象：适用对象：浅孔和裸露药包的爆破，在有水或水下爆破中不能使用。5.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法火雷管起爆法火雷管起爆法5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法5.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法导爆索起爆法导爆索起爆法5.2 炸药、起爆器材及起爆方法炸药、起爆器材及起爆方法优点：优点：导爆速度高，可同时起爆多个药包，准爆性好；连接形式导爆速度高，可同时起爆多个药包，准爆性好；连接形式简单，无复杂的操作技术；在药包中不需要放雷管，故装简单，无复杂的操作
16、技术；在药包中不需要放雷管，故装药、堵塞时都比较安全。药、堵塞时都比较安全。缺点：缺点：成本高，不能用仪表来检查爆破线路的好坏。适用于瞬时成本高，不能用仪表来检查爆破线路的好坏。适用于瞬时起爆多个药包的炮孔、深孔或洞室爆破。起爆多个药包的炮孔、深孔或洞室爆破。5.2.4 起爆方法起爆方法2)起爆方法起爆方法导爆索起爆法导爆索起爆法5.3 常用爆破方法常用爆破方法常用爆常用爆破方法破方法裸露爆破法裸露爆破法浅孔爆破法浅孔爆破法深孔爆破法深孔爆破法药壶爆破法药壶爆破法洞室爆破法洞室爆破法5.3 常用爆破方法常用爆破方法1 1）裸露爆破法）裸露爆破法裸露爆破法又称表面爆破法，系将药包直接放置于岩石的
17、表面浅孔或浅穴进行爆破。适于适于地面上大块岩石、大孤石的二次破碎及树根、水下岩石与改建工程的爆破。5.3 常用爆破方法常用爆破方法2 2）浅孔爆破法）浅孔爆破法特点：特点：易掌握，破碎均匀，便于控制开挖面形状、尺寸。应用范围：应用范围：浅孔爆破的孔深一般在5米以内，炮孔直径在50毫米以内，狭窄的工作面上作业（人工钻）。如：基坑、管沟、渠道、隧洞爆破或用于平整边坡、开采岩石、松动冻土及改建工程拆除控制爆破。5.3 常用爆破方法常用爆破方法3 3）深孔爆破法）深孔爆破法特点：特点：一次爆破落石方量多，操作机械化、费用高。应用范围：应用范围：浅孔爆破的孔深深度在5米以上，炮孔直径在50毫米以上，宜采
18、用机械钻钻具。如：料场、深基坑的松爆、场地平整及高阶梯中型爆破各种岩石。5.3 常用爆破方法常用爆破方法4 4）药壶爆破法）药壶爆破法药壶爆破是指钻好深孔或浅眼，在其底部或某一部位，用少量炸药进行多次爆破，使底部扩大形成壶状，再装入大量炸药进行爆破的方法。对于极坚固或松软岩石及节理发育的岩石，以及井下和水下爆破均不宜采用。5.3 常用爆破方法常用爆破方法5 5）洞室爆破法）洞室爆破法5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具1 1）钻孔方法）钻孔方法l 冲击式钻孔法冲击式钻孔法l 旋转式钻孔法旋转式钻孔法l 旋转冲击式钻孔法旋转冲击式钻孔法l 滚压式钻孔法滚压式钻孔法5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及
19、机具（1 1）冲击式钻孔法）冲击式钻孔法n 钻孔过程：冲击一转动一排粉n 适用于硬岩的钻孔过程。1 1）钻孔方法）钻孔方法冲击钻孔过程5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具（2 2）旋转式钻孔法）旋转式钻孔法1 1）钻孔方法）钻孔方法n 钻孔过程:压人-回转切削-排粉n 旋转钻孔法一般适用于软弱岩层或煤层的钻孔过程。旋转钻孔过程5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具（3 3）旋转冲击式钻孔法）旋转冲击式钻孔法1 1）钻孔方法）钻孔方法n 钻孔过程：压入-回转切削-冲击-排粉n 适用于大孔径中硬岩的钻孔过程旋转冲击钻孔过程5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具（4 4）滚压式钻孔法）滚压式钻孔法 1 1）钻孔方法）钻孔方法n 钻眼过程：压人-回转（牙齿的压入和冲击）-排粉 n 适用于大孔径硬岩的钻孔过程5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具（1）风动凿岩机2 2）钻孔机具）钻孔机具手持式气腿式5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具（2 2）液压凿岩机）液压凿岩机2 2）钻孔机具）钻孔机具5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具（3 3）凿岩台车）凿岩台车2 2）钻孔机具）钻孔机具5.4 钻孔方法及机具钻孔方法及机具（4 4）潜孔钻机）潜孔钻机2 2）钻孔机具）钻孔机具特点：穿孔过程中风动冲击器中风动冲击器跟随钻头潜入孔内潜入孔内。THANKS
