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爆破药量计算建管一班(DOC)

发布时间:2019-07-01 01:57 来源:未知 编辑:admin

  分类名称 图示 一般特性 集中药包高度不超过直径4 倍的圆柱形或长边不超过短边4 倍的直角 六面体 延长药包 高度超过直径4 倍的圆柱形或长边超过短边4 倍的直角六面 分集药包将集中药包按一定的距离和药量分成两个子药包 内部作用药包药包在被爆破体内部,爆破作用形成药壶,如破坏范围刚好 达到临空面,称最大内部作用药包 松动药包 爆破后,介质不会被抛出,权使介质表面隆起,当n=1 为标准松动药包,即爆破作用使破碎部分成直角倒正圆锥体抛掷药包 药包在被爆破体内部,爆破时,在土石表面形成漏斗形破坏 时,为减弱抛掷药包;当n

  1 时,为加强抛掷 爆破药包 裸露药包 药包放置在爆破体表面或裂隙部位或浅穴处 1.4药包用量计算 各类爆破药包量计算公式(表3-4) 药包名称 计算公式 符号意义 标准抛掷炸药包 药包重量,kge---与炸药性质有关的换算系数,见表3-5 q——爆破岩土单位体积的炸药消耗量,kg/m^3,与岩土的性质及炸药的种类有关,见表3 —-6 爆破药包抛掷爆破药包 与抛掷 W---药包的最小抵抗线,m; F(E)---抛掷略函数,抛掷爆破中,F(E)=1; 抛掷爆破中当a=0~30 E-----抛掷略(%)F(a)-----抛塌系数,随自然地面坡度a 而变化; 当a=31~90 a----自然地面坡度,(度)f(a)=26/a 抛坍爆破中(a

  30 f(a)=26/a(3-6) 松动爆破药包 水平地形拉朝路堑中 土的分类 土的名称坚实系 (kg/m3)开挖方法及工具 砂;砂质粉土;冲击沙土层;种植土;淤泥 0.5-0.6 600-1500 能用锹.锄头挖掘 粉质粘土;潮湿的黄土;夹有碎石.卵石的砂;种植土; 填筑土及砂质粉土 0.6-0.8 1100-1600 用锹.锄头挖掘,少 软及中等密实粘土;重粉质粘土;粗砾石;干黄土及含 碎石. 卵石的黄土. 0.8-1.01800-1900- 主要用镐,少许用 锹.锄头挖掘,部分 用撬棍 重粘土及含碎石.卵石的粘 土;粗卵石;密实的黄土; 天然级配砂石;软泥灰岩及 蛋白石 1.0-1.5 1900 整个用镐.撬棍,然 后用锹挖掘,部分 用锲子及大锤 硬石炭纪粘土;中等密实的页岩.泥灰岩;白垩土;胶结 不紧的砾岩;软的石灰岩 1.5-4.0 1100-2700 用镐或撬棍. 大锤 挖掘,部分使用爆 破方法 泥岩;砂岩;砾岩;坚实的页岩;密实的石灰岩;风化 的花岗岩.片麻岩 4.0-10 2200-2900 用爆破方法开挖, 部分用风镐 大理岩;辉绿岩;玢岩;粗.中粒花岗岩;坚实的白云岩. 砂岩. 片麻岩. 石灰岩;风化 痕迹的安山岩.玄武岩 10-18 2300-3100 用爆破方法开挖 安山岩;玄武岩;花岗片麻岩;坚实的细花岗岩. 石英岩.辉长岩. 辉绿岩. 18-25以上 2700-3300 用爆破方法开挖 斜坡地形或阶梯式地形 内部作用爆破药包 炸药换算系数e 值(表3-5) 炸药名称 型号 换算系数 炸药名称 型号 换算系数 岩石硝铵 0.9胶质炸药 普通 1.06 岩石硝铵 1.14梯恩梯 1.05-1.14 胶质炸药 普通 0.89 铵油炸药 1.14-1.36 胶质炸药 0.89黑火药 1.14-1.42 炸药单位消耗量q (表3-6)土的类别 Q(kg/m^3)0.5-1.0 0.6-1.1 0.9-1.3 1.2-1.5 1.4-1.65 1.6-1.95 1.8-2.6 2.1-3.25 2、表中所列q值唯一个自由面情况,若为两个自由面应 乘以0.83;三个自由面乘以0.67;四个 自由面乘以0.50;;五个自由面乘以0.33;六个自由面乘以0.17; 3、表中土的工程分类见表3-7; 4、表中值是在药孔堵塞良好,即堵塞系数为1 时定出。若堵塞不良好,则应乘以相应堵塞系数 d,见表3-8。 土的工程分类 土的级别相当于一般16级土石分类级别; 表3-7 坚实系数f相当于普氏岩石强度系数. 堵塞系数 的取值表3-8 1.5 抛掷率E 与爆破作用指数n 抛掷率E 与爆破作用指数 平坦地形土的最佳抛掷率 E=80%—95% 岩石的最佳抛掷率 E=70%—85% 斜坡地形多面临空 地形 最佳抛掷率 E=60%—70% 斜坡地形半路堑 最佳抛掷率 E=0.014(a-30)(a-30)+48 抛掷率E 与爆破作用指数n 实际堵塞长度B’与计算长度B的比值 1.00 0.75 0.50 0.25 烈性炸药1.0 1.2 1.4 1.7 2.0 黑火药 烈性炸药1.0 1.2 1.4 1.7 2.0 黑火药 N=(E/55+0.51)(水平地形) (3-12b) 1.6 药包间距计算 类型 计算公式 符号意义 抛掷爆破A=(0.1E+0.8)Wf(a) (3-13) A----药包间距 W,E----分别为相邻 两药包的最小抵抗 线抛掷率的平均值 F(a)-----抛坍系数; b-----分层药包的间 下------倾斜地形布置上下层药包, 下层药包的最小抵 n------相邻两层药包爆破作用指数的 平均值; C-----子药包间距, Z-----1.0-1.3抛坍,松动 爆破 A=(1.0-1.3)W (3-14) 一般情况B2W (3-15) 加大药包 C=0.5nw(3-17) 分集药包 间距 横向分集 药包间距 A1=a2 (3-20) 分集药包 与集中药 包间距 A1=(a1+a2)/2 (3-21) 例3-1 斜坡地形一路堑如图,已知岩石为砂岩,p=2500kg/mmm,经药包布置知:W=5m,a=45 度,拟采用2 号岩石炸药, 工地要求抛掷率E=60%,求正常堵塞情况下药包质量。若a=0 度(水平地形)则其他条件相同情况下药包质量又为多少? (1)由表3-7知砂岩为七类土,参考表3-6 取q=2.2kg/mmm, 采用2 号岩石炸药,故e=1.0,正常堵塞d=1.0 (2)由E=60%,a=45 度可得 F(E)=0.4510 =2.674,f(a)=26/a=26/45=0.5778 (3)将q、W、F(E)、f(a)代入药包用量计算公式(3-3)中有: =2.252.6740.5778=424.89kg (4)若为水平地形(a=0),则此时f(a)=1,而F(E)不变,仍为2.674,因此在水平地形情况下,药包用量为: Q=eqWF(E,a)=2.252.674=735.35kg 说明达到相同的抛掷率,水平地形比斜坡地形需要更多的炸药量,可见斜坡地形对爆破是很有利的。 例3-2 在密实的石灰岩上开一深1.6m、直径42m 的炮孔,采用2 号岩石硝铵炸药(装药密度为0.9g/cm)进行松动爆破, 求在堵塞良好情况下的药包重量。 由表3-7查得密实的石灰岩为六类土,参考表3-6 取q=1.75kg/m,采用2 号岩石硝铵炸药e=1,炮孔装药长度L 一般为 炮孔深度的1/3—1/2,现假定药包长L=h/2=1600/2=800 mm,则堵塞物长L=1.6-0.8=0.8m,W=1.6-0.4=1.2m。 由公式(3-8)得: Q=0.33eqW=0.3311.751.2=0.998kg 800mm 长药包重为[(π 4.2)/4]800.9=997g=0.997kg,与假定相符,堵塞长度有800mm 已充足,故所需药量定为1kg。 3-3在软的石灰岩上打一个 1.6m 深的炮孔,孔径 35mm,采用 62%胶质炸药(装药密度为 1.01g/cm)进行松动爆破, 求堵塞良好情况下的药包重量。 由表3-7查得软石灰岩属五类土,参考表3-6 取q=1.53kg/m,因采用62%胶质炸药,由表3-5 知e=0.89。计算时先假 定药包长度L=800mm,则W=1.6-0.8/2=1.2m。有公式(3-8)得: Q=0.33eqW=0.330.891.531.2=0.78kg 800mm 长药包重量为0.253.143.5801.01=777g=0.78kg 与计算假定相符,堵塞长度800mm 已足够,因此所需药量为 0.78kg。 浅孔爆破计算浅孔爆破用药量计算 表3-11 爆破特征浅孔爆破是指直径为25—75mm 以下,孔深在5m 以下, 利用延长药包进行爆破的方法。多用于建筑物、构筑物 基坑及碎石骨料场开挖,多采用台阶式布置 h——炮孔深度,m; W——最小抵抗线,m; a——炮孔间距,m; b——炮孔排距,m; Q——每个炮孔爆破用药量 kg, ——炸药单位消耗量;查表 3-6; e——炸药换算系数;查表3-5; H——阶梯高度 计算简图 药包 填充物 项目特点、计算方法及公式 深孔爆破常用公式为:孔径大于 75mm,一般为 100~200mm,阶梯高度 一般为5~15m;阶梯 倾角应大于55,一般以60~75 对于岩石取(0.15~0.35)w,对土取(0.1~0.2)w,岩石较硬时取上限;炮孔深 l=H+h;堵塞长度 l1 应大于最小抵抗线长度w,炮孔间距a=(0.7~1.4) w;排距b=0.87a,多采用 多排或等边三角形布孔。深孔爆破最小抵抗线长度w,一般按下式计算: q—炸药单位消耗量,kg/m,查表3-6; m—炮孔密度系数,一般为0.8~1.2; 每一炮孔的用药量按下式计算:抛掷爆破: (3-25)松动爆破: 3-5高边坡场地平整,拟采用直径 D=175mm 的垂直深孔松动爆破,台阶高 H=13m,岩层为泥灰浆,用 =0.5,m=1,e=1,泥灰岩为六类土,参考表3-6,q取1.7kg/m,则由公式(3-24)得: 钻根长:h=0.2w=0.22.750.5m 炮孔深:l=13+0.5=13.5m,与计算假设相符 炮孔间距:a=W=2.57m 由式(3-26)可得:Q=0.33eqaHW=0.3311.72.57132.57=48.17kg 故每孔需用药量48.17kg。 药壶爆破计算药壶爆破用量计算 表3-14 项目 特点、计算方法及公式 药壶爆破是在爆孔底部放入少量炸药,经过一次或多次爆破扩大成圆球的形状,将炸药集中装入药壶中而进行爆破的一种方法。多用于硬土及软 土爆破,爆破层高度不大于 10~12m,孔深不小于 2.5~3.0m,炮孔可采 B—药壶与欲开边坡之间距离,m;d—炮孔至台阶边缘距离,m; Sc—坡比系数,可查表3-15 采用; L—炮孔垂直深度,m; Sp—坡比;Q—药壶爆破用药量,kg; Qk—炸药壶所需药量,kg 项目 炮眼直径 炮眼直径应是在相同条件下,掘进速度快,爆破质量好的孔 径,同时需考虑经济因素,在施工中可由实验而得,目前 38mm及40mm孔径钻孔的效率较高,采用较多 炮眼 装药 (3-57)周边眼装药量可根据表3-28 的装药中度q 进行计算 注:计算出的炮眼数量,必须均匀分布于隧道开挖面上; 掏槽眼的深度应比掘进眼深15~20cm,掘进眼底部应在同一平面上; 在断面各拐角处,因受较大的岩石夹制作用,故必须布置一个周边眼; 周边眼一般应以0.03(大于3m深的炮眼)~0.05(小于3m 深的炮眼)的斜率外插打眼,以保证钻机眼所必须的必要空间。眼深超过 2.5m 时,应使内圈眼与周边眼有相同的斜率倾角。 普氏岩石坚固性系数分类表 表3-34 围岩 类别 坚硬程度 极度坚硬最坚硬,致密的石英和玄武岩,在强度方面为其他岩 层所不及者 20 2.8~3.0 87 很硬很坚硬的花岗岩,石英质斑岩,很硬的花岗岩。灰质 片岩比上述石英略弱的石英,最硬的砂岩及石灰岩 15 2.6~2.7 85 坚硬致密的花岗岩,很硬的砂岩和石灰岩,石英质矿脉, 硬的朔岩,很硬的铁矿 10 2.5~2.6 82.30 坚硬坚硬的石灰岩,稍硬的花岗岩,硬的砂岩,硬大理石, 黄铁矿,白云石 2.580 相当坚硬普通砂岩,铁矿 2.475 相当坚硬砂质页岩,砂岩 2.572.30 普通硬的粘土质页岩,不硬的砂岩和石灰岩,软的砾石 2.4~2.870 普通各种页岩,致密的泥灰岩 2.4~2.670 相当软软页岩,软石灰岩,白垩,岩盐,石膏,冻结土,无 烟煤,普通的石灰岩,破碎的砂岩,胶结的卵石和沙砾, 2.2~2.665 相当软碎石土,破碎的页岩松散的卵石和碎石,硬煤 (f=1.4~1.8),硬化粘土 1.5 2.2~2.4 60 软地层粘土(致密的),普通煤(f=1.0~1.4),硬冲积土, 粘土质土壤 2.0~2.260 软地层略带砂性粘土,黄土,沙砾,软煤(f=0.6~1) 0.8 1.8~2.0 40 土质地层种植土,泥炭,略带砂性沃土,湿砂 0.6 1.6v1.8 30 散粒地层沙,漂砾,小沙砾,松散土,开采出的煤 0.5 1.4v1.6 27 流沙地层流砂,沼泽土,含水黄土和其他含水土壤(f=0.1~0.3) 0.3 光面爆破和预裂爆破计算光面爆破和预裂爆破计算 表3—17 项目 特点、计算方法及公式 符号意义 光面爆破是在开挖限界的周边,适当排列一定间隔的炮孔,在有侧向a----炮孔间隔,m; 临空面情况下,用控制抵抗线和药量的方法进行爆破,使之形成一个光W---最小抵抗线,m 滑平整的边坡;d---炮孔直径,m; 预制爆破是指在开挖限界处,适当间隔排列炮孔,在无侧向临空面情K---每米深炮孔装药 况下,用控制药量方法预先炸出一条裂缝,以保护开挖限界以外山体不 量,kg 隔时间25~50ms,同一排炮孔光面爆破和预裂爆破需同时起爆药量 光面爆破和预裂爆破每米孔深装药量: 计算 K=9Vd*d (kg/m) (3-32) 光面爆破和预裂爆破参数 表3-18 炮孔直径d(mm) 光面爆破 预裂爆破孔距 装药量K(kg/m) 孔径a(m) 抵抗线.8 0.35 75 1.2 1.6 0.6~0.9 0.5 87 1.4 1.9 0.7~1.0 0.7 100 1.6 2.1 0.8~1.2 0.9 125 2.71.0~1.5 1.4 150 2.4 3.2 1.2~1.8 定向爆破计算项目 特点、计算方法及公式 符号意义 爆破 定向爆破是一种加强抛掷爆破,它是人为利用辅助药包先 ——药包用量,kg;特点 爆,造成定向坑,隔2~3s 后再起爆主药包。道路工程中,采用 e——与炸药性质有关的换算 定向爆破可用于以借为填或移挖作填 系数,见表3-5 定向爆破用药量计算;q——爆破岩土单位体积炸药 当W<25m时,Q=(0.4+0.6n*n*n)e*q*W*W*W (3-33) 消耗量,见表3-6,kg/m 当W>25m时,考虑重力修正系数W——药包最小抵抗线,m a——自然地面坡度,() n——爆破作用指数,当抛掷率为60时,不同a 情况 下,可查表3-20采用, 对于其他抛掷率,可按 前述公式(3-12)计算 20——3030——50 45——70

  70 1.5-----1.751.25----1.50 1.00----1.25 0.75----1.00 3--6某山坡开挖路堑,采用定向加强抛掷爆破,山坡自然坡度 a=45,土质为软石,最小抵抗线,用 号岩石硝铵炸药,求抛掷率为60%时的药包重量.若抛掷率为67%,药包重量又是多少? =1.5kg/m,爆破作用指数由表3—20得1.25. 由式(3—35)得: 抛掷率为60%时的药包重量为703。4kg 若抛掷率为67%,此时爆破作用指数按式(3—12)计算: 由式(3—35)可得用药量: 微差爆破计算8.1 爆破地震效应计算 爆破地震效应计算 表3--21 特点,计算及公式符意义 爆破地震效应指爆破对建筑物的影响程度, 工程上估算爆破地震效应的 危害范围,常用建筑物离爆破源的安 全距离 Rd 进行验算.我国现行爆破安 全规程规定对建筑物的 Rd 应大于下 式计算值: 在爆破地震时,表示地震强度的我主 要参数有速度峰值, 加速度峰值, 位移 峰值以及频谱和震动持续时间等, 与爆破药量,爆源距离,爆破方式,炸药性能, 岩石特性及传播介质, 地形条件 等因素有关. 一般都以震速峰值来衡 量爆破地震强度, 并作为划分破坏程 度的指标,常用以下公式计算: 其爆破震速控制限值和允许界限参 见表3—153--16 Rd---爆破点距建筑物的距离 Kc---依所保护的建筑物地基土而定的系数,见表3—22; a—依爆破作用而定的系数.当n0.5时为1.2;n=1时为 1.0 时为0.8;n3时为0.7; Q—一次起爆的炸药总重量,kg; v---建筑物质点垂直震动速度,mm/s; Q0—炸药重量,kg, 齐发爆破按总装药量计算;分段爆破 按最大一段药量计算; K—与岩石性质,地势高低,爆破方法和爆破条件有关的 系数,岩石取300 700,土取1500 200; R—自爆源到被保护建筑物或构筑物的距离,m.爆破中 心一般按药量分布几何中心计算. 如果被保护建筑物与 各爆源点的距离大于药量分布几何中心至被保护建筑 物距离的10%时,则R 值按下式计算: 式中:r1,r2,r3…,rn---被保护建筑物或构筑物距各爆源点 的距离, m;n---药包总数 Kc 3-22被保护的建筑物地基土 Kc 坚硬致密的岩石坚硬有裂隙的岩石 砾石,碎石土 砂土 黏土 回填土 3.0 5.0 7.0 8.0 9.0 15.0 注:药包布置在水中或含水土中时,Kc 值应增加0.5—1.0 8.2微差爆破计算 3—23项目 特点,计算方法及公式 爆破 特点 微差爆破是一种应用特制的毫秒延期雷管,豪秒继爆管或微差起 爆器,以毫秒级时差顺序起爆各药 包的爆破技术。它能有效的控制冲击波,震动和躁声在最小限度 t—最佳微差间隔时间msW—最小抵抗线——由岩石特性决定的系 坚硬岩石K1=3;对松软岩石K1=6 Cp—岩石纵坡速度,m/s —岩石密度,kg/m^3 N—微差爆破的段数; Q1—允许齐发爆破的最大药 量,当已知爆源距Rd和场 地系数Kc 时,Q1=Q可由 式(3-37)计算 微差间隔时间是微差爆破成败的关键因素。微差爆破最佳间隔时间 通常用下式计算: t=K1W (3-39) 在实际应用中,当岩层变化较大时,可用以下公式计算确定最佳微 差间隔时间: (3-40)根据地震波干扰降震理论计算表明,微差爆破降震效果最佳时间间隔应为 岩石自震 周期值T 的一半,即: (3-41)一般微差间隔时间为25—75ms 最小 用药量 微差爆破最大允许药量Qm可用下式计算: Qm=0.65NQ1 (3-42) 例3-7 某岩石挖方边坡,拟采用微差爆破,分5 段进行,已知最小抵抗线m,岩石为最坚硬` 岩石,K1=Kc=3,要求离建筑物的安全距离Rd=60m,试计算最佳允许微差间隔时间和爆破允许最大用药量。 (1)计算最佳微差间隔时间已知K1=3,W=4.2m,由公式(3-39)可得: t=K1*W=3*4.2=12.6ms (2)计算爆破允许最大用药量 已知Kc=3,Rd=60m,取a=1.2,由公式(3-37)得: Q1=t 由公式(3-42)得:Qm=0.65NQ1=0.655277.8kg=902.8kg 控制爆破计算9.1 控制爆 控制爆破计算表3-24 项目 特点、计算方式及公式 符号意义 爆破特点 控制爆破是指通过一定的技术措施,合理地确定 炮孔位置、距离,严格控制爆炸能量和爆破现场(亦 即一次起爆的最大装药量),使爆破的声响、振动、 破坏区域以及破碎物的散落范围、倾倒方向,控制 在规定限度以内。它的基本点就是转孔较多、较密, 装药较少,群炮齐爆,使爆破体达到“破散不抛”、 “就近坍落”,爆破时的声响减弱到允许的程度, 爆破后的大块率在 10%以下。 a-炮孔间距,m;b-炮孔排距,m; L-炮孔深度,m; H-爆破部分的高度或厚度,m; K-临空系数,查表3-25 求得; P-爆破系数,与最小抵抗线W、材 质有关.当W为0.1-0.2m时, P值为0.3;W为0.3-0.4m时, P值为0.4;W为0.5-0.6m时, P为0.6-0.7;W为0.7-0.8 计算参数 控制爆破一般采用人工清查,取最小抵抗线mm的范围,采取多排布孔时,相邻两 不应小于200mm;炮孔间距a:对混 凝土及毛石混凝土a=(1.0-1.5)W;对钢筋混凝土 a=(1.3-1.8)W,但a200mm; 对板式结构(如地坪、路 面、楼板等)采取分割式爆破时,a 板=(1.5-2.0)t, 计算装药量时,取W=a 爆破体底部为临空面:l=(0.6-0.7)H爆裂面位于衔接不够紧密的面上:l =(0.7-0.8) 爆裂面位于变截面上:l=(0.9-1.0)H爆裂面位于强度均匀、等截面的爆破体之间部 m时,P为0.9-1.2;W为1.0m时,P为1.8.P值可视材质好坏 作10%左右的增减; v-质点振动速度的安全值,要求v

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