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1、第九章 露天硐室爆破在矿山爆破中，有时需要一次爆破大量的土石方，有时在山上爆破大型设备无法运到山顶，而爆破量又大，需要大量的炸药。炸药不能装入炮孔中，必须装入专门的硐室或井巷中。这种以专门的硐室或井巷作为装药室空间的爆破称为露天硐室爆破（或硐室爆破）简称露天大爆破。硐室爆破由于一次可以装很多的炸药，在一瞬间可以搬动大量的土石方，所以在国民经济各个行业中有着广泛的应用。例如：矿山：露天剥离岩石，筑尾矿坝水电：定向筑坝，修水库公路、铁路：筑路堤，挖路堑农业：搬山造田，移河改道在冶金矿山中的应用，从1956年开始到1986年，为了加速矿山开发建设，光百吨药量以上的大爆破就有60多次。其中1971年，
2、在我国西南某露天矿进行了一次硐室爆破，总装药量达10162吨。1992年12月28日13：50，广东省珠海市炮台山进行了一次总装药量为11138t的大爆破。一共分成了33段起爆，延期时间是3.75s，振动持续时间为5s。平均每一段装药338t。实际爆破土方量1085104m3(2712.5104t，如果是75t自卸汽车，得装36.17万车)。平均单耗1.03kg/m3，抛掷率为51.36%。爆区最近点民房（550m）无倒塌。露天硐室爆破由于其药量非常大，对周围环境的影响范围也很大，所以要进行非常严格的设计，并报公安机关批准。我们这一章就介绍一下硐室爆破设计的基本原理，要求我们学完后，能够自己搞
3、设计并组织施工。首先谈一下基本情况。第一节 概述一、硐室爆破的适用条件（四点书上都有）1露天矿基本建设初期，穿孔机械和动力铲等大型设备尚未到齐，为了缩短基本建设时间，加速资源开发，可采用硐室爆破。2山势陡峻，重型设备上山困难，或者山顶狭窄，不便使用大型设备，可使用硐室爆破。3因生产急需加速剥离，尽快处理局部地段时，可采用硐室爆破。4地形条件适宜，而工期又很紧迫时，可用硐室爆破修筑尾矿坝，挖掘堑沟，平整场地，赶修道路等。二、硐室爆破的优缺点1工期较短，工程进度快。2只需小型凿岩设备，而不需大型设备。3一次爆破岩石量大，采用加强抛掷爆破时，一次可抛出大量的岩石减少土石方的搬运。4地质、地形及气候条
4、件对爆破的影响较小。5破碎块度不均匀。6爆破震动对环境的影响较大。是否采用硐室爆破，就要分析具体条件是否符合其适用条件，全面衡量。三、硐室爆破的分级与分类硐室爆破一般用于露天，井下用于回收矿柱和采空区充填用的很少。硐室爆破按一次有药量计，分为A、B、C、D四个等级。A级：1000tQ3000t；B级：300tQ1000t；C级：50tQ300t；D级：0.2tQ5t。一次用药量大于3000t的硐室爆破应由业务主管部门组织专家论证其必要性，其等级按A级管理。露天硐室爆破的应用范围很广。按爆破作用程度和结果不同可分为：松动爆破，加强松动爆破和抛掷爆破。抛掷爆破按爆破的目的和要求，分为定向爆破和抛散
5、爆破。抛掷爆破根据抛掷作用的方向不同又可分为：单侧抛掷爆破，双侧抛掷爆破，多侧抛掷爆破和上向抛掷爆破等类型。另外，一次爆破可同时具有多种性能，可一侧抛掷，另一侧松动。以上谈的硐室爆破的基本情况，下面就重点讲述硐室爆破如何设计。第二节 控制抛掷作用的基本原理一、控制抛掷方向的基本原理抛掷爆破，首先应当确定的就是抛掷方向，那么抛掷方向由什么来确定呢？1最小抵抗线原理岩石破碎与抛掷的主导方向是最小抵抗线方向。根据最小抵抗线原理有以下要求：（1）要求多个药包向某处集中抛掷，就必须选择凹形地形；反之，若选用凸形地形，岩石就被抛散而不能集中了。（2）如果地形不利于抛掷，可用辅助药包创造新的自由面，从而确定
6、新的最小抵抗线方向。2多向爆破作用控制原理在多自由面的山头爆破时，最小抵抗线往往不只是一个而是两个或三个。那么这里的抛掷方向，当然不能沿着一个方向，这时如何来控制它的破碎和抛掷作用呢？以山脊地形为例，这时只有两个最小抵抗线。（1）若使岩石沿A、B两侧的抛掷量相等，显然必须使WA=WB。（2）欲使A方抛掷，B方加强松动，显然应使WAWB，定量表示：其中f(n)=0.4+0.6n3（3）若使A方抛掷，B方松动同样 WAWB，定量表示：因为松动爆破药量为标准抛掷爆破药量的1/3。（4）若使A方抛掷，B方岩石不破碎，此时必须满足下式：式中： 为爆破漏斗的破裂半径。上面讲的全是双向爆破作用，根据以上原理
7、亦可推出三向爆破作用控制原理。根据多向爆破作用原理，就可以根据不同的要求确定药包的位置。3群药包共同作用原理两个并列的等量对称药包同时爆破时，药包之间的岩土一般不发生侧向抛散，只是沿着两药包的最小抵抗线方向抛出，这个原理就是群药包共同作用原理。如图所示：这样就有利于控制岩石的抛掷方向，提高抛掷率。当然从侧面看，还是一排药包，还向两侧抛散。为了更好地提高抛掷率，就设计成四个药包（如图）。从图上就可以看出大部分岩石是朝着一个方向抛出的。对于非等量药包，岩石抛掷方向会发生一定的偏斜。同时会产生一定的抛散。但大部分岩石是按着几个药包联合作用所决定的方向抛出的。群药包作用原理在抛掷爆破中广为应用，如定向
8、抛掷筑坝，一般设计成四个药包，同时起爆。4重力作用在山坡地形（尤其是地形较陡时）一部分岩石被抛掷，而有一部分岩石依靠重力作用，会坍塌。所以在有些地形条件下，如陡峭的山坡，狭窄的山谷，爆破时；只靠着重力坍塌即可满足要求，而毋需再抛掷，这时只用松动爆破即可，而不用抛掷爆破。这样就可以减少药量。实践表明，由于岩石靠重力滚到山谷中，岩石不产生抛散，经济效益显著。以上讲的是控制抛掷方向的基本原理，要求都要掌握。二、抛体堆积的基本原理1抛体、坍塌体及爆落体的概念在斜坡地形条件下，埋入岩体内的药包爆炸后，形成这样的形状。首先，药包爆炸后要产生半径为R1压缩图。其次，当n1时，形成爆破漏斗AOD这部分岩土被抛
9、出，故称之为抛体。 之后，在爆破及重力作用下，DBC部分岩石产生破碎与坍塌，这部分岩石就称为坍塌体。两部分合在一起就称为爆落体。在爆落体内 W：最小抵抗线 AO：称为下破裂半径R CO：称为上破裂半径R压缩圈半径R1，下破裂半径R，上破裂半径R分别由下式计算。式中：Q药包重量，kg；装药密度t/m3岩土的压缩系数 由表9-1中查找。 实际上是爆破漏斗破裂半径(在公式中加了一个)其中：地形坡面角如果药包上部的岩土呈平台或地形较缓时，则上破裂范围应按破裂角来确定。一般取j0=5565。土壤或n值较大时，取小值。土壤或n值较小时，取大值。2抛体堆积的基本原理（1）抛体运行逆从弹道运行规律对于抛掷爆破
10、而言，抛体沿着最小抵抗线抛出后，一般可以认为是遭从弹道轨迹，即抛物线形。以为抛体是一个松散体，是由无数小岩块组成，我们不可能求出每一块飞行的轨迹，但我们可以计算抛体质心的运行轨迹。根据弹道理论，抛体质心的基本方程。抛距：或 式中：v抛体质心初始速度；g重力加速度；j抛角；H落差；S抛距(水平距离)。由抛距公式可以看出，抛距的大小主要取决于抛速和抛角的大小。抛体的运动规律很容易得出来，但真正应用于工程实践却很难。这里面抛角比较好确定，抛速就比较难了，关键是抛速与药量和最小抵抗线。爆破作用指数n有什么样的关系，就很难确定了。所以多少年来，爆破设计计算抛距都是采用经验公式。直到70年代末到80年代初
11、，科学家杨人光提出了单元抛体抛掷堆积规律，才将弹道理论成功地应用于工程实践，突破了经验公式的框框，使理论与实践结合起来。1979年牡丹江二电厂储灰坝工程，采用单元抛体弹道理论设计法，爆破后达到了设计预计的爆破效果。（2）抛体堆积规律这个规律是铁道兵朱忠节提出来的，他认为抛体抛出后，抛体各质点呈三角形分布，落在地上亦是三角形。多层多排药包可以分成若干个三角形，落在地面上正是这些三角形的叠加合成。这就是抛体堆积的基本规律，堆积三角形的尺寸，同地形条件，药包位置，布药参数等因素有关。（3）堆积体与抛体的体积平衡抛体抛出后，经松散和堆积形成堆积体，所以二者的体积应该相等。由此可计算出堆积的体积，堆高及
12、抛掷率。第三节 硐室爆破设计的原则和内容这一节书上没有。硐室爆破是一项非常复杂的工作，一次用药量很大，对周围环境的影响也很大。所以不能盲目地进行，必须经过严格设计并经公安机关审查批准。一、设计所需要的基础资料硐室爆破的设计一般需要下列基础资料1设计任务书或委托书这是设计的依据。是经上级机关批准的正式文件。在这个文件当中要明确以下几点：爆破地点，爆破性质（为什么要进行这次爆破）和目的，爆区范围，工程量，投资额，技术与进度要求，及其它要求。2地形地质资料（一般需要）（1）1：500爆区地形图若爆区范围小或有特殊要求，亦可用1：200地形图。（2）采场：1：2000或1：5000矿区地形地质图及剖面
13、图。在地形地质图上要标注安全范围以内的建筑物或构筑物的位置。井筒或井下工程的位置等，以及其它设施的位置。（3）露天矿1：1000或1：2000的露天矿采场最终平面图及基建范围图。（4）爆区的地质勘探报告说明书及附图，明确爆区内是否有断层，浴洞等地质构造，明确爆区内的水文地质资料。（5）爆区内的气象、地震等有关资料及图件3试验和检验资料炸药性能测试，爆破材料及爆破网路的测试结果。小型模拟爆破实验资料等。二、爆破设计的基本要求1大爆破设计应根据上级机关批准的任务书和有关的基础资料进行设计。2要经济合理，降低材料消耗，提高经济效益。3保证安全可靠，保证施工人员的安全，保证爆区范围内的建筑物、构筑物及
14、其它设施的安全。4合理地选择爆破参数，对于重要的爆破，爆破参数要通过实验来确定。三、设计内容露天硐室爆破一般可分为可行性研究，技术设计和施工图设计三个阶段。硐室爆破设计应按爆破等级分阶段进行。爆破安全规程（GB6722-2003）中规定：A级、B级、C级、D级爆破工程均应编制爆破设计书，其他一般爆破应编制爆破说明书。爆破设计分为可行性研究、技术设计和施工图设计三个阶段。可行性研究阶段应充分论证爆破方案在技术上的可靠性，在经济上的合理性和在安全上的可靠性。通过与其他施工方案比较论证爆破方案的优越性，通过两个以上不同爆破方案的比较分析，推荐出最优的爆破方案。技术设计是提交审核与安全评估的重要文件，
15、在技术设计阶段应将推荐方案充分展开，做到可以按设计文件开始施工的深度。施工图设计应为施工的正常进行提供详实图纸和安全技术要求，对硐室爆破还应在装药前根据硐室开挖过程中揭示的地质情况和开挖工程验收资料，提出每条导硐装药、填塞、网路敷设的施工分解图。硐室爆破设计书，由说明书和图纸组成。大爆破还必须编制施工组织设计，由施工单位根据设计书，施工图及有关规程、标准进行编制。大爆破设计书应由说明书和图纸组成，爆破设计的主要内容是以设计说明书的形式出现的，说明书主要应阐述以下内容：1工程概况与环境技术要求。写明工程的目的、任务、规模和技术要求等。对预计的爆破效果作一般概述。2爆破区地形、地貌、地质条件。说明
16、爆区内的自然条件、地形、地貌、工程地质及水文地质情况；3设计方案的选择。写明选择爆破方案的原则，对比个爆破方案的优缺点及技术经济指标，论证所确定方案的合理性。说明所选择的爆破类型，药包布置方式，绘制药包布置平面图；4爆破参数选择及药量计算。说明各种爆破参数的选择的依据及药量计算方法，并列表说明有关数据；5装药、填塞与起爆网路设计。首先设计平巷及药室设计。药室是装炸药的硐室，其形状、规格尺寸需要预先确定通向药室的通道有平巷，也有斜井和竖井。说明书中写明这些井巷工程的断面形状，规格尺寸，施工方法，计算井巷及药室的工程量；要确定装药结构和炸药的防潮防水措施。确定填塞方法，填塞长度及填塞工程量，填塞材
17、料的来源等；确定起爆方法，电力起爆，导爆索起爆，导爆管起爆。确定起爆网路形式，敷设方法。电力起爆，计算起爆网路参数，并附电爆网路计算表。计算材料消耗，并列出主要起爆材料表。主要起爆材料消耗表序号名称规格单位数量备注1234567电雷管导爆索导线绝缘胶布起爆箱接线箱开关6爆破方量及爆堆分布计算对爆破效果做出估计。7爆破安全距离的确定及安全措施地震安全距离；空气冲击波的安全距离；个别飞散物的范围；有毒气体的危险范围；采取的安全措施。8爆破施工组织。施工机具、仪表及器材9工程预算及主要技术经济指标主要技术经济指标表序号名称单位数量备注123456789101112131415标准药量混合药量其中铵梯
18、铵油爆破方量松动抛掷抛掷率巷道掘进工程量巷道掘进长度药室个数药室工程量填塞长度填塞工程量炸药单耗每米巷道爆破量填塞长度占巷道爆破总成本爆破成本10附图（1）爆区环境平面图，地形地质图；（2）药室及导硐布置平面图、剖面图；（3）药室及导硐平面图、断面图；（4）装药及填塞结构图；（4）起爆网路系统图；（5）预计爆堆分布图及爆破底板等高线图；（6）爆破危险范围及警戒点分布图。第四节 方案设计方案设计的目的是设计爆破方案。说明所选择的爆破类型，药包布置方式，绘制药包布置平面图；进行爆破参数选择及药量计算。一、对设计方案的基本要求1能满足工程对爆破破碎范围的要求，不超挖不欠挖。2能满足工程对爆破方量及抛
19、掷方量的要求。3能满足工程对抛掷方向、抛掷距离及堆积状况的要求。4边坡、建筑物、构筑物以及井巷设施等应得到良好保护而不受损坏。5便于组织施工；6最大限度地降低成本。技术上可行、经济上合理、安全上可靠。一、爆破类型的确定在接到设计任务书，并了解了矿区的地形地质情况之后，即可进行方案设计，方案设计首先应确定爆破类型。爆破类型就是指松动爆破，加强松动爆破和抛掷爆破。选用哪种爆破类型，要根据具体情况而定。松动爆破：适用于对周围破坏小，不允许有抛掷的地方，只松动矿岩一般抵抗线小于1520m。炸药单耗小，爆堆集中。加强松动爆破：较为广泛，与松动爆破相比，矿岩破碎更充分，也没有抛掷。较陡地形，采用加强松动爆
20、破亦可使矿岩大量滚出，要注意避免药量过大变成抛掷爆破。抛掷爆破：适用于露天矿剥离，将岩石抛出境界以外，减少装运工作。爆破类型确定后，即可进行布药设计，布药设计包括：确定药包的位置，药室的个数及爆破参数等。三、药包布设规划药包布置就是确定每一个药包的具体位置，药包布置方式有许多方式，单侧药包、双侧药包、单层布置、双层布置、多层布置、单排、双排、多排布置药包、等量对称和不等量对称药包等。在具体确定每个药包的具体位置以前，对药包布置应有一个总体规则。1药包规模及分排药包的规模与最小抵抗线有直接的关系。一个药包的规模主要考虑的是爆破方量的要求和安全范围。一般最小抵抗线在550m范围内。当地形条件适宜，
21、尽量采用单层单排药包，如斜坡地形单侧作用，抵抗线不大时，单排药包即能满足要求。若地形较缓或抵抗线较大，单排药包不能满足要求时，则应考虑采用双层或多排。2当地形较陡布置单层药包不满足要求时，则应考虑采用双层或多层。当最小抵抗线与药室到上面近似水平的地面的距离H之比。W/H=0.60.8时，破碎效果较好。当W/H0.5时（地形高差比较大），破碎效果就会降低，所以要求W/H0.5。 若地形W/H0.5，则应考虑采用双层或多层药包。3山脊地形双侧作用时，地形又较陡，可布置单排双侧作用药包。根据不同的要求计算抵抗线的大小。地形较缓时，可在主药包两侧布置辅助药包。地形较缓时，亦可布置两个等量单侧作用药包。
22、4多面临空地带（如山峰处），可布置多向作用主药包；地形较缓时，再加辅助药包。5对特殊要求的地带，采用联合药包布置形式。四、药包布置设参数的确定药包布设参数包括最小抵抗线W，爆破作用指数n及药包间距a。1最小抵抗线的确定最小抵抗线的确定实际上是确定药包的具体位置，即平面位置和高程位置。确定最小抵抗线应考虑以下因素（1）首先要考虑最小抵抗线方向的要求根据最小抵抗线原理，岩石破碎和抛掷的主导方向是最小抵抗线方向，所以药室的位置必须保证最小抵抗线方向附合抛掷和松动作用的要求，并保证其方向的准确性。（2）最小抵抗线的大小决定爆破方量和抛掷方量在爆破作用指数一定的条件下，爆破方量与最小抵抗线的立方成正比。
23、可由爆破方量确定最小抵抗线的大小。（3）在有些地方，未爆破的地方应得到良好的保护。例如：露天边坡。为此，在靠近边坡处的药包旁边应预留保护层。M=R1+0.7B式中：B药包宽度的一半；R1压缩圈半径（应该到药包中心）。（4）在某些特殊情况下，如遇到断层，溶洞或破碎带时，药室应尽量避开这些地质构造或者加辅助药包。其它地形地质情况都应考虑在内。2爆破作用指数的确定爆破作用指数n=r/W，n=1，标准抛掷爆破；n1，加强抛掷爆破；75n1，加强松动爆破；n0.75，松动爆破。n值的大小，关系到爆破的抛掷程度，破碎范围和破碎质量，装药量以及堆积状况等。所以正确选取n值是非常重要的。（1）单药包n值的确定
24、方法平坦地形，按抛掷率选取，设抛掷率为En=E/55+0.5 (经验公式)斜坡地形单侧抛掷，按地形坡面角选取，这时设定抛掷率E=60%，可按书 P176 表9-2选取对于多面临空地形：抛掷爆破 n=11.25； 加强松动 n=0.70.8； 较陡地形：抛掷爆破 n=0.81.0； 加强松动 n=0.650.75；亦可按堆积要求选取n值： 抛掷：按抛距和堆积状况反求n 加强松动：按爆堆高度反求n（2）多层多排药包n值的确定方法主药包的n值一般应比辅助药包的n值大0.25左右；后排药包的n值比前排药包的n值大0.25左右；上下层药包同时起爆时，上层药包的n值比下层药包可增大0.1左右。3药包间距的
25、确定药包间距可分为排间距、层间距及列间距。药包间距的确定主要是从药包间的共同作用效果来考虑。药包间距过大，各药包之间分别作用，形成相互孤立的爆破漏斗，药包之间留有岩埂，达不到群药包共同作用的目的。药包间距过小，则浪费炸药，抛掷作用加强，因而合理的药包间距应既能使药包间不留岩埂，又能充分利用炸药能量。药包间距通常以间距系数来表示：，a=mW一般情况下可按p176、表9-3选取。表中 若是分层药包，则用层间距b来表示b=m1Wm1层间距系数，m1=1.22.0五、装药量计算漏斗爆破的装药量前面已经学过：Q=KV抛掷爆破： 松动爆破： 硐室爆破的装药量计算以此公式为基础。在硐室爆破中，我们用q来表示
26、炸药单耗。我们知道，q值与炸药性质、岩石性质有关。如果炸药确定，那么只与岩石性质有关。那么当采用2岩石炸药时，q值的选取就可以按p177表9-4来选取。如果选用的炸药不是2岩石炸药怎么办：那么再乘上一个换算系数e其中 若是采用2岩石炸药，e=1若是采用铵油炸药，爆力=280，e=1.14这样药量计算公式就可以写成：抛掷： 松动： 松动爆破时与地形有关，例如：斜坡或台阶地形可取： 平坦地形或掘沟爆破可取： 实践表明，以上公式当5W25时比较合适，当W25m时，应将公式修改为：六、药包布置方法及实例。药包布置是采用垂直地形剖面法确定爆区 内各个药包的空间位置及其相互关系。那么在布置药包以前，首先应
27、该明确许多药包究竟应该先布置哪个药包呢？原则是从关键处下手。在山峰-山脊地形，先山峰后山脊；有主辅药包时，当然是先药包后辅助药包。要求保护边坡时，先靠近边坡布置。我们看一下实例来说明药包布置的具体方法。陕西省前河露天矿。（P178）扩大北部开采范围，需要迅速处理山脊：要求北至A点南到现采区，1410m以上岩石全部爆掉。总体规划：拟采用沿山脊布置一排双向抛掷的主药包，同时起爆，局部地带设辅助药包。从要求上看，A处是边坡需要保护，所以从此端开始布置。首先布置第一个药包O1，从O1到A点要有一定的距离，这个距离如何确定：纵剖面看，根据边坡角画一个边坡与1410水平相交于A0点，O1就布置在1410水
28、平之上并且到A0有一定距离，这个距离就是边坡保护层M：这里面Q不知道，R1亦未只，M就无法确定。在这里根据经验，先假定一个W1值，求出Q，再计算出M和R1，确定出O1的位置，再反映到地形图上。从O1的位置上，沿最小抵抗线方向作剖面。在剖面图上，因为1410水平以上都要处理，药包布置在1410水平以上的地方，O1到1410水平以上的距离为R1，并使W1=W1，从图上量取最小抵抗线，W1和W1与先修定的可能不同。根据选定的炸药单耗q、爆破作用指数n，再计算出炸药用量Q，可根据 ，B亦可求得，则有： ，算出边坡保护层。重新确定药包位置O1，重新画剖面量取W1，再计算药量Q，再求M检验与前者是否一样，
29、反复几次将确定出O1的位置。第一个药包确定后，沿山脊布置2#药包，先估算W2，计算Q2， 按a1-2确定出O2的位置，标在图上，在O2的位置上作剖面图。量取W2确定n2，计算药量Q2和药包间距a1-2，看是否与前者相等，不等按新的a1-2，确定Q2，再剖面量取W2 重复上述工作，直至最终确定出Q2的位置。第二个药室布置完之后，布置3、4、5药室。总之，基本方法就是先确定W，再计算反复调整。第四节 装药、填塞和起爆网路设计硐室爆破施工设计包括导硐设计、药室设计、装药填塞设计、起爆网路设计和安全距离确定等。一、导硐设计药室的作用是装填炸药，药室与外界要有通道，以便人员出入、运送炸药、敷设起爆网路等
30、。联通地表与药室之间的通道一般称为导硐，导硐分为平硐和小井两种。在导硐和药室之间用横巷相连，横巷一般与导硐垂直。1平硐的选择一般选用平巷，因为平巷便于通风、排水、运输，施工进度快。只有地形坡度在20度以下（非常缓），最小抵抗线在15m以下时，才选用小井。2平巷的布置原则。（1）导硐布置要便于施工和作业安全，平巷或井口要布置在较稳固的岩层中，并尽量减少掘进工作量。（2）为了提高爆破效果，药室与导硐之间必须用横巷隔开。（3）为了便于通风和运输，平巷和横巷都不宜过长。一般情况下，平巷长度不超过200m；横巷长度不超过20m。（4）平巷要有一定的坡度，便于排水和出渣。（5）导硐的断面根据岩石的稳固性，
31、工程量大小及施工方法来确定一般平巷断面1.8m2.0m。二、药室设计1药室的容积。药室容积的大小与药室装药量、支护情况和装药密度有关。药室容积：2药室形状。药室的布置形式分为集中药室和延长药室两种。一般采用集中药室，其形状有正方形、长方形、T形、回字形、日字形几种。正方形：装药量小，适用于中小规模爆破。长方形：装药量增大，适用于大规模爆破。T形、十字型：特点是药室宽度小，药室体积大，装药量较大而岩石不稳固时宜采用。回字型、日字型：当需要较大药室时，在正方形药室中留有一岩柱以支撑顶板就变成回字型，若留两个岩柱就是日字型。三、装药设计主要内容包括防水防潮处理、起爆药包的制作、位置、装药结构及装药组
32、织工作。防潮措施：炸药用塑料袋包装，袋口用绳扎紧。防水处理：用厚塑料袋包装，袋口用绳扎紧并用沥青封口。顶板和岩石有淋水时：在药室内接防水棚，使水从四周流向底版。药室底版用木料垫起，从排水沟中将水排出。装药结构：炸药在药室中密集堆放，为了保证安全，起爆药包应最后装入，所以起爆体放在药室的前侧部位。起爆药包（又叫起爆体）由比较敏感的炸药制成。一般是将炸药装入一个特制的木箱内，这样比较安全些，在药箱内分别放入电雷管束和导爆索节，做成两条独立的起爆系统。当药室的装药量大于20吨时，应同时设副起爆体，副起爆体设置在药室偏后侧部位。副起爆体和主起爆体之间用导爆索连接起来。四、填塞设计。填塞设计要说明填塞长
33、度、填塞材料及填塞结构。1）填塞应从药室边缘开始，在横巷中填塞。填塞长度一般为巷道断面最大边长的三倍，若横巷的长度小于此长度应连接在平巷中填塞。2）一个平巷连接多个药室时除在横巷堵外，还应在平巷中间隔开。3）靠近平巷的药室填塞长度不应小于最小抵抗线的大小。若药室与平巷相连，则平巷中的填塞长度不应小于巷道断面最大尺寸的四倍。填塞材料：一般选用导硐掘进排出的碎石。要求：靠近药室一侧用砂质土，外侧用大小相配的碎石，最后用装碎石的草袋垛孔。最后提出对填塞时的要求。四、起爆网路的设计。起爆网路必须安全可靠，不能出一点差错，否则将前功尽弃。一般采用电力起爆，亦可采用电力起爆和导爆索联合起来的复合式起爆法。
34、要确定网络敷设方法，并进行电爆网路的计算。第五节 安全距离的确定硐室爆破时，由于一次爆破药量较大，对周围环境的影响也较大，主要危害有地震、空气冲击波、飞石、有毒气体和噪音等。所以在进行硐室爆破设计的同时要确定出安全距离。破地震安全距离的确定爆破地震对周围环境的影响较大，可以造成建筑物的破坏，威胁周围居民的安全，露天矿有可能造成露天滑坡。地震是地表岩石质点的振动，地震以地震波的形式传播。地震波的主要参数有：质点振动的位移，速度和加速度通常是以质点震动的速度v来表示地震的强弱，也就是说，地震引起的岩石质点震动速度越大，那么震动就越强烈。爆破引起的质点震动速度可用下式计算：式中：V某点质点震动速度m
35、/sQ同段起爆的最大药量kgR从爆源开始到某点的距离a与地质条件有关的地震波的衰减系数1-3；一般在一个波长内2 两个波长内1.5K同岩石性质、爆破方法等因素有关的系数。一般K=50-200 岩土松软时取大值。一般的爆破，根据经验选取、K值后，即可根据上式计算出某点质点振动速度，质点振动速度知道后，就可判断该处的建筑物是否安全。当然，不同的建筑物，使其破坏所达到的质点振动速度不同。根据中华人民共和国爆破安全规程中规定：一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求。主要类型的建筑物和构筑物的质点安全振动速度规定如下：a、土窑洞、土坯房、毛石房屋：1.0cm/sb、一般砖房、非抗震的
36、大型砌块建筑物：2-3cm/sc、钢筋混凝土框架房屋：5cm/sd、水工隧洞：10cm/se、交通隧洞：15cm/sf、矿山巷道：围岩不稳固，有良好支护 10cm/s围岩中等稳固，有良好支护 20cm/s围岩稳定，无支护 30cm/s根据公式计算出来的振速v，若小于安全规程中规定的振速，则认为是安全的，否则就是不安全的，应该采取必要的措施。或者亦可根据以上的振速反算安全距离。将药量Q、安全振速v及K、值代入公式即可求出安全距离，那么在R 范围之内（小于R）的建筑物就是危险建筑物，在R 范围之外（大于R）的建筑物是安全的。例如，某矿山露天常规爆破药量3t，岩石为坚硬岩石，求一般民房的安全距离。所
37、以距爆源200m以内的范围内不安全，在200m以外是安全的。对于被保护的巷道，安全距离按下式计算：空气冲击波安全距离的确定。露天硐室爆破时，部分高压气体从岩石裂隙中释放出来，随着石块冲出，在空气中形成空气冲击波。冲击波不论是对人，还是对建筑物都有危害。冲击波的强弱以冲击波的超压来表示。冲击波的安全距离可按下式计算： 式中K空系数对于一般建筑物为55，对于在掩体内避炮的人员为25-60，以上公式是对裸露药包而言。安全规程规定，裸露药包最大药量为20kg个别飞石的安全距离。大量土石方的抛掷取决于药量和最小抵抗线，然而有个别石块有可能飞及很远，这些飞及很远的个别石块叫做飞石。造成飞石的原因有：（1）
38、填塞质量不好或填塞长度不够，爆轰气体沿着洞口冲出，容易造成飞石。（2）地质结构不清楚，如遇到软夹层，爆轰气体容易沿着软夹层冲出，亦造成飞石。（3）还有，由于设计或施工的原因，最小抵抗线变小，从 而使松动爆破变为抛掷爆破，或本来已是加强抛掷爆破最小抵抗线变小，从而使抛掷更强造成飞石。一般飞石的安全距离可用下式计算：R飞=20n2 W K飞式中：n最大药室的爆破作用指数。W最大药室的最小抵抗线。K飞系数：一般取1-1.5，顺风方向取K飞=2安全规程规定，抛掷爆破的个别飞石飞及距离，无论在任何情况下不得小于300m。第五节 爆堆尺寸估算爆堆尺寸估算分为台阶地形、山脊地形、平坦地形和斜坡地形爆堆尺寸的估算，都是些经验公式，我们就不讲了，自己应用时一套就行了。复习思考题硐室爆破按爆破作用程度和结果不同分为哪几类？如何根据最小抵抗线原理来选择地形和设置辅助药包？在山脊地形如何根据两侧爆破作用程度来确定两侧的最小抵抗线。什么是群药包作用原理？什么是抛体、坍塌体和爆落体？爆破作用指数如何确定？药包向距如何确定？装药量如何计算？什么是导硐，有哪两种形式？药室的形状都有哪些？爆破地震安全距离如何确定？