爆破工程论文

光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断开挖光面爆破，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。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，提高工程质量和进度。一、 光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。二、 光面爆破的技术要点要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点：1、 根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。2、 严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。3、 周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。4、 采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。5、边孔直径小于等于50mm。三、预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏，须采用轮廓控制爆破技术。常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。所谓预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏；光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。（一）成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面，两者成缝机理基本一致。现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。预裂爆破采用不耦合装药结构，其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度，因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏，但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。加之孔与孔间彼此的聚能作用，使孔间连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进一步发展，而滞后的高压气体的准静态作用，使沿缝产生气刃劈裂作用，使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。（二）质量控制标准1）开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量，炮孔痕迹率也称半孔率，为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。在水电部门，对节理裂隙极发育的岩体，一般应使炮孔痕迹率达到10％～50％；节理裂隙中等发育者应达50％～80％；节理裂隙不发育者应达80％以上。围岩壁面不应有明显的爆生裂隙。2）围岩壁面不平整度（又称起伏差）的允许值为±15cm。3）在临空面上，预裂缝宽度一般不宜小于1cm。实践表明，对软岩（如葛洲坝工程的粉砂岩），预裂缝宽度可达2cm以上，而且只有达到2cm以上时，才能起到有效的隔震作用；但对坚硬岩石，预裂缝宽度难以达到1cm。东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6 m m，仍可起到有效隔震作用。地下工程预裂缝宽度比露天工程小得多，一般仅达～。因此，预裂缝的宽度标准与岩性及工程部位有关，应通过现场试验最终确定。影响轮廓爆破质量的因素，除爆破参数外，主要依赖于地质条件和钻孔精度。这是因为爆生裂缝极易沿岩体原生裂隙、节理发展，而钻孔精度则是保证周边控爆质量的先决条件。（三）参数设计预裂爆破和光面爆破的参数设计一般采用工程类比法，并通过现场试验最终确定。（1） 预裂爆破参数1）孔径 明挖工程为7 0～165mm；隧洞开挖为40～90mm；大型地下厂房为50～110mm。2）孔距 与岩石特性、炸药性质、装药情况、开挖壁面平整度要求和孔径大小有关。孔距一般为孔径的7～12倍。爆破质量要求高、岩质软弱、裂隙发育者取小值。3）装药不偶合系数 不偶合系数指炮孔半径与药卷半径的比值，为防止炮孔壁的破坏，该值一般取2～5。4）线装药密度 线装药密度是单位长度炮孔的平均装药量。影响预裂爆破参数的因素复杂,很难从理论上推导出严格的计算公式,以经验公式为主,目前国内较常用公式的基本形式为式中,QX—预裂爆破的线装药密度,kg/m；σC—岩石的极限抗压强度，MPa；a—炮孔间距，m；d—钻孔直径，mm；K、α、β和γ—经验系数。随岩性不同，预裂爆破的线装药密度一般为200～500g/m。为克服岩石对孔底的夹制作用，孔底段应加大线装药密度到2～5倍。（2） 光面爆破参数1）光面爆破层厚度 即最小抵抗线的大小，一般为炮孔直径的10～20倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。2）孔距 一般为光面爆破层厚度的～倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。3）钻孔直径及装药不偶合系数 参照预裂爆破选用。4）线装药密度Qx 一般按照松动爆破药量计算公式确定式中q—松动爆破单耗，kg/m；a—光面爆破孔间距，m；W—光面爆破层厚度，m。（四）装药结构与起爆（1） 装药结构1）堵塞段 堵塞段的作用是延长爆生气体的作用时间，且保证孔口段只产生裂缝而不出现爆破漏斗，对深孔爆破该段长一般取～。2）孔底加强段 段长大体等于堵塞段。由于孔底受岩石夹持作用，故需用较大的线装药密度。3）均匀装药段 该段一般为轴向间隔不偶合装药，并要求沿孔轴线方向均匀分布。轴向间隔装药须用导爆索串联各药卷起爆。为保证孔壁不被粉碎，药卷应尽量置于孔的中心。国外一般用炮孔中心定位器定位,国内一般是将药卷及导爆索绑于竹片进行药卷定位。（2） 起爆为保证同时起爆，预裂爆破和光面爆破一般都用导爆索起爆，并通常采用分段并联法。由于光面爆破孔是最后起爆，导爆索有可能遭受超前破坏。为保证周边孔准爆，对光面爆破孔可采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。预裂孔若与主爆区炮孔组成同一网路起爆，则预裂孔应超前第一排主爆孔75～100ms起爆。v

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《工程爆破》期刊由中国工程爆破协会主办，是新闻出版署和科学技术部（原国家科委）1995年批办的全国性科技期刊（季刊），其国际标准刊号：ISSN1006-7051；国内统一刊号: CN11-3657/TD。《工程爆破》期刊以工程爆破实践及其应用研究为主要报道内容，报道工程爆破界在科研、工程设计、施工管理、安全防护、产品开发及与其相关理论研究等方面的新成果、新动向，交流硐室爆破、深孔爆破、露天与地下采掘爆破、拆除爆破、水下爆破、特种爆破、爆破安全、爆破测试及爆破器材、爆炸加工技术及设备、凿岩机具等方面有较高学术水平和应用价值的科技论文、专题述评与管理经验。并辟有专家名人、国内外学术动态、爆破筒讯、本行业协会和学会重大活动、书讯等信息栏目。 期刊名称：工程爆破主办单位：中国爆破行业协会出版周期：双月刊出 版 地：北京市语言种类：中文开本尺寸：大16开国际刊号：1006-7051国内刊号：11-3675/TD创刊时间：1995年核心期刊：中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2011) 第1章：中国工程爆破行业发展综述... 工程爆破行业的定义... 行业的定义及作用... 工程爆破业务分类...11（1）地下爆破11（2）露天爆破12（3）预裂爆破13（4）药壶爆破 工程爆破行业的发展历程... 行业的发展历程回顾... 行业的国民经济地位... 工程爆破行业的进入障碍... 业务资质障碍... 资金实力障碍... 人力资源障碍... 技术能力障碍... 工程爆破行业的市场现状... 工程爆破行业发展现状... 工程爆破行业招投标分析... 工程爆破行业存在问题... 工程爆破行业的新理念... 精细爆破的理念... 精细爆破的技术体系...23（1）精细爆破的目标.23（2）精细爆破的关键技术.24（3）实现精细爆破的技术支持条件.25（4）综合评估体系和监理体系. 精细爆破的可行性分析...27第2章：工程爆破行业外部发展环境分析... 工程爆破行业政策环境分析... 国家“十二五”规划解读分析...30（1）“十二五”规划相关内容解读.30（2）“十二五”规划对行业的影响. 西部大开发战略解读分析...32（1）西部大开发战略投资规模分析.32（2）西部大开发战略项目工程情况. 行业主要法律法规和政策...34（1）《爆破安全规程》.34（2）《矿山安全法》.37（3）《民用爆炸物品安全管理条例》.38（4）《水利水电工程爆破施工技术规范》.39（5）《爆破作业单位资质条件和管理要求》. 工程爆破行业技术环境分析... 计算机在行业中的应用分析... 典型爆破设计专家系统分析... 工程爆破行业经济环境分析... 行业与经济发展相关性分析... 我国GDP增长分析... 固定资产投资分析... 我国宏观经济发展预测...48第3章：工程爆破行业技术设计与应用趋势... 工程爆破理论研究的发展趋势... 深入开展对裂隙岩体爆破破碎规律的研究... 工程爆破理论的研究进入一个崭新的阶段... 对爆破的过程用计算机进行模拟... 工程爆破技术设计及应用情况... 露天爆破技术设计及应用情况...54（1）露天台阶爆破.54（2）边坡控制爆破.56（3）硐室爆破 地下爆破技术设计及应用情况...57（1）巷道掘进爆破.58（2）隧道掘进爆破.58（3）地下采矿爆破.59（4）煤矿井下爆破.59（5）放射性矿床开采爆破.60（6）高温硫化矿爆破. 水下爆破技术设计及应用情况...62（1）水下钻孔爆破.62（2）水下硐室爆破.63（3）水下构筑物拆除爆破. 拆除爆破技术设计及应用情况...64（1）拆除爆破的原理、分类和特点.64（2）拆除爆破技术设计. 特种爆破技术设计及应用情况... 爆破安全与测试技术设计及应用情况...67第4章：工程爆破器材与施工机械市场分析... 爆破器材主要产品分析... 主要产品结构特征...69（1）产品结构特征分析.69（2）产品市场发展概况. 主要产品市场分析...71（1）工业炸药市场分析.71（2）工业雷管市场分析.74（3）导爆索市场分析.77（4）油气井用爆破器材市场分析.77（5）地震勘探用爆破器材市场分析.78（6）特种爆破器材市场分析.78（7）其他爆破器材市场分析. 主要产品发展方向... 主要产品技术与国外差距...79（1）主要产品技术与国外的差距.79（2）造成与国外差距的主要原因. 主要产品新技术发展趋势... 工程爆破施工机械分析... 钻孔机械设备选择分析...81（1）钻孔机械设备分类.81（2）常用钻孔机械主要特点及适用范围.82（3）钻孔机械使用工程中环保措施. 空气压缩机设备选择分析...87（1）空气压缩机设备概况.87（2）空气压缩机设备选型原则. 石方工程机械配套选择分析...88（1）石方工程机械选型配套原则.88（2）石方工程机械选型配套方法.88（3）石方工程机械配套实例. 现场装药机械设备选择分析...95（1）现场装药机械设备概况及分类.95（2）露天爆破装药机械分析.96（3）地下爆破装药机械分析.97（4）地面站分析.98第5章：工程爆破行业市场竞争格局及竞争力... 工程爆破行业竞争格局分析... 工程爆破行业竞争格局... 工程爆破行业市场集中度... 工程爆破行业竞争策略... 工程爆破行业核心竞争力分析... 工程爆破行业盈利因素... 工程爆破行业盈利模式... 工程爆破企业的核心竞争力...103（1）文化是工程爆破行业企业的灵魂.103（2）知识是工程爆破行业企业发展的基础.103（3）技术是工程爆破行业企业发展的关键.104（4）管理是工程爆破企业核心竞争力的保障.104第6章：工程爆破行业重点企业经营情况分析... 工程爆破企业总体经营情况透析... 重点工程爆破企业经营情况分析... 广东宏大爆破股份有限公司经营分析...105（1）企业发展简况分析.105（2）企业发展规模分析.106（3）企业资质水平介绍.106（4）企业工程业绩介绍.107（5）主要经济指标分析.112（6）企业盈利能力分析.113（7）企业运营能力分析.114（8）企业偿债能力分析.115（9）企业发展能力分析.116（10）企业产品结构及新产品动向.117（11）企业主要经营模式.119（12）企业经营优劣势分析.123（13）企业最新发展动向. 广东中人岩土工程有限公司经营分析...124（1）企业发展简况分析.124（2）企业主营业务分析.124（3）企业资质水平介绍.125（4）企业工程业绩介绍.125（5）企业经营优劣势分析. 葛洲坝易普力股份有限公司经营分析...126（1）企业发展简况分析.126（2）企业主营业务分析.126（3）企业资质水平介绍.127（4）企业工程业绩介绍.127（5）公司核心技术分析.127（6）企业经营优劣势分析.128（7）企业最新发展动向. 湖南南岭民用爆破器材股份有限公司经营分析...129（1）企业发展简况分析.129（2）主要经济指标分析.129（3）企业盈利能力分析.130（4）企业运营能力分析.131（5）企业偿债能力分析.131（6）企业发展能力分析.132（7）企业产品结构及新产品动向.132（8）企业销售渠道与网络.133（9）企业产权结构分析.133（10）企业经营状况优劣势分析.134（11）企业投资兼并与重组分析.134（12）企业最新发展动向分析. 四川雅化实业集团股份有限公司经营分析...135（1）企业发展简况分析.135（2）主要经济指标分析.136（3）企业盈利能力分析.137（4）企业运营能力分析.138（5）企业偿债能力分析.138（6）企业发展能力分析.139（7）企业组织架构分析.139（8）企业产品结构及新产品动向.140（9）企业销售渠道与网络.141（10）企业经营状况优劣势分析.141（11）企业最新发展动向分析.142……另有16家企业分析。第7章：工程爆破行业细分市场投资机会分析... 矿山开采工程爆破市场投资机会分析... 中国矿产资源现状与形势...177（1）矿产资源勘查开发情况.177（2）矿产资源保障程度基本态势.178（3）矿产资源勘查开发挑战分析. 矿山开采工程爆破特点... 矿山开采工程爆破市场前景... 矿山开采工程爆破市场投资机会分析... 水利水电工程爆破市场投资机会分析... 水利水电行业发展现状分析... 水利水电行业投资完成情况...184（1）水利水电投资完成情况.184（2）“十二五”规划水利水电建设预测. 水利水电工程项目建设规划... 水利水电工程项目爆破特点... 水利水电工程爆破市场前景... 水利水电工程爆破市场投资机会分析... 路桥及铁路工程爆破市场投资机会分析... 路桥工程爆破市场投资机会分析...189（1）公路工程开发投资分析.189（2）桥梁拆除爆破工程设计.190（3）路桥工程爆破市场前景. 铁路工程爆破市场投资机会分析...192（1）铁路工程开发投资分析.192（2）铁路工程控制爆破特点.192（3）控制爆破施工应考虑的因素.193（4）铁路工程爆破市场前景. 路桥及铁路工程爆破市场投资机会分析... 城市拆除爆破市场投资机会分析... 我国城镇化进程分析...195（1）我国城镇化现状分析.195（2）城镇化战略带来的机遇. 农村危房改造工程分析... 城镇石方爆破工程...197（1）城镇石方爆破工程的特点及要求.197（2）城镇石方爆破施工方法及注意事项. 城市拆除爆破工程设计...200（1）建筑物拆除爆破形式.200（2）建筑物拆除爆破施工分析. 城市拆除爆破市场前景... 城市拆除爆破市场投资机会分析...206第8章：工程爆破行业投融资分析及前景预测... 工程爆破行业投资分析... 工程爆破行业投资风险分析... 工程爆破行业投资模式分析... 工程爆破行业前景分析... 工程爆破行业推动因素分析... 工程爆破行业发展前景预测...211