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地大凿岩爆破课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握地大凿岩爆破的基本概念，如凿岩原理、爆破技术等；2. 使学生了解地大凿岩爆破工程的安全知识，包括安全距离、爆破器材的使用与保管等；3. 引导学生掌握地大凿岩爆破过程中的环境保护措施，降低工程对环境的影响。
技能目标：1. 培养学生运用地大凿岩爆破技术进行岩石开挖的能力；2. 提高学生在实际工程中分析和解决地大凿岩爆破问题的能力；3. 培养学生进行团队协作，进行安全、高效的凿岩爆破作业。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地大凿岩爆破工程的责任感，认识到工程对社会经济发展的重要作用；2. 激发学生对地大凿岩爆破领域的兴趣，引导他们探索岩石开挖技术的新发展；3. 强化学生的安全意识，让他们明白在凿岩爆破过程中遵守规程、保护环境的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合地大凿岩爆破领域的知识，旨在提高学生的理论素养和实践能力。
课程性质为理论与实践相结合，强调在实际工程中的应用。
在教学过程中，需关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性，注重培养他们的动手操作能力和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够达到以上课程目标，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 凿岩原理及设备：讲解岩石的性质、凿岩工具的类型及工作原理，使学生了解凿岩设备的选择与使用方法。
关联教材章节：第一章《凿岩基本原理》。
2. 爆破技术及材料：介绍爆破的基本概念、爆破器材的种类及性能，使学生掌握爆破技术的应用及安全操作。
关联教材章节：第二章《爆破器材与工艺》。
3. 爆破设计与计算：讲解爆破参数的设计方法，培养学生进行爆破方案设计和计算的能力。
关联教材章节：第三章《爆破设计与计算》。
4. 凿岩爆破施工工艺：介绍岩石开挖的施工流程、施工方法及注意事项，提高学生实际操作能力。
关联教材章节：第四章《凿岩爆破施工技术》。
5. 安全管理与环境保护：讲解凿岩爆破工程的安全知识、环境保护措施，强化学生的安全意识和环保意识。
凿岩爆破课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解凿岩爆破的基本原理，掌握相关术语和概念；2. 学生能够描述不同类型的爆破方法及其适用场景；3. 学生能够解释凿岩爆破中涉及到的物理和化学过程；4. 学生能够了解我国关于凿岩爆破的安全生产法规和标准。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并选择合适的爆破方法；2. 学生能够独立进行简单的爆破设计和计算；3. 学生能够运用安全操作规程，进行凿岩爆破作业；4. 学生能够运用信息技术，搜集凿岩爆破相关资料，提高信息处理能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到凿岩爆破在国民经济发展中的重要作用，培养对相关行业的尊重和热爱；2. 学生能够树立安全意识，养成严谨的科学态度，关注环境保护；3. 学生能够培养团队协作精神，提高沟通与交流能力；4. 学生能够关注国内外凿岩爆破技术的发展动态，激发创新精神。
课程性质：本课程属于工程技术类课程，注重理论联系实际，强调实践操作能力的培养。
学生特点：八年级学生具有一定的物理、化学基础，思维活跃，动手能力强，但对安全意识相对薄弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，突出实用性，强调安全操作规程，提高学生的综合素养。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 凿岩爆破基本原理- 爆炸物理基础- 爆炸化学反应- 爆破作用机理2. 爆破方法与技术- 钻孔爆破法- 静态爆破法- 水下爆破法- 软岩爆破法3. 爆破设计与计算- 爆破参数的选择- 爆破药量的计算- 爆破安全距离的确定4. 爆破施工与安全操作- 爆破施工流程- 爆破安全技术措施- 爆破施工中的安全监控5. 凿岩爆破相关法规与标准- 我国安全生产法规- 爆破作业安全管理规定- 爆破工程质量验收标准6. 爆破工程案例分析- 成功案例经验总结- 事故案例教训分析- 案例启示与应用教学内容安排和进度：第一周：凿岩爆破基本原理第二周：爆破方法与技术第三周：爆破设计与计算第四周：爆破施工与安全操作第五周：凿岩爆破相关法规与标准第六周：爆破工程案例分析教材章节关联：《工程技术基础》第四章 爆破技术《爆破设计与施工》第一、二、三章《爆破安全技术与管理》第一、二章三、教学方法1. 讲授法：- 对于凿岩爆破的基本原理、相关法规与标准等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学，帮助学生系统掌握知识体系；- 讲授过程中注重启发式教学，引导学生思考问题，提高课堂互动效果。
教学目的：了解炸药的性质以及分类教学难点：掌握矿用雷管的选用以及发爆器使用方法第六章爆破基础知识第一节爆破原理一、炸药及爆炸的一般特征1、炸药及其主要特征炸药是在外界能量作用下，自身进行高速的化学反应，同时产生大量的高温高压气体和热量。
2、炸药爆炸及其三要素（1）反应过程中能放出大量的热。
放出大量的热是化学爆炸进行所必须具备的首要条件。
（2）炸药反应速度快。
反应速度快是是形成爆炸的必须条件。
（3）能生成大量的气体立物。
总之，炸药爆炸必须同时具备三个要素，三者又是相互相系的。
所以，高温、高压高速是炸药爆炸的重要特点。
二、炸药爆轰理论基础知识（一）炸药的起爆和感度1、炸药的起爆炸药在未受外界能量作用时，处于相对稳定状态。
2、炸药的感度炸药材料在在外界能量作用下，引起炸药爆炸的难易程度称为感应度。
（二）炸药的殉爆炸药（主爆药）爆轰时引起与相隔一定距离的另一炸药（受爆药）爆轰的现象称为殉爆。
（三）炸药爆炸的稳定性传播（四）炸药的氧平衡三、炸药爆炸的主要性能参数主要有以下5种参数1、爆力2、猛度3、含水率4、密度5、炸药爆炸的热力学参数四、爆破的内部作用和外部作用（一）自由面和最小抵抗线（1）自由面的概念。
自由面是指某种介质与空气接触的界面。
爆破时，位于药包附近被爆破的岩（煤）体与空气接触的界面叫爆破自由面。
（2）最小抵抗线的概念（3）自由面的作用。
（4）《煤矿安全规程》对最小抵抗线的规定（二）爆破的内部作用和外部作用1、爆破的内部作用和外部作用表现形式装药爆破时，其爆破作用的表现形式与埋置药量和深度有关。
2、爆破内部作用的形成3、爆破漏斗的要素及形式第二节矿用炸药一、矿用炸药的种类1、按不主要组成成分分类按主要组成成分将矿用炸药分为硝酸铵类炸药、含水类炸药和硝化甘油类炸药三大类。
2、按应用范围和使用条件分类按炸药是否允许在井下的瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面使用，可分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药两类。
题目一：露天台阶深孔爆破设计某石灰石矿山采区离民宅最近距离约300m。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
设计内容1、工程概况2、爆破参数的确定3、装药量计算4、露天爆破台阶工作面的炮孔布置5、装药、填塞和起爆网路设计6、爆破安全评估7、采取的安全防护措施。
1.工程概况矿山采区离民宅最近距离约300m 。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm ，深孔爆破，台阶高度为15m ，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
平均分80次开挖，单次开挖爆破工程量25000m ³，自采场水平挖进约75m ×22m 。
2.爆破参数的确定与装药量计算。
根据爆区台阶高度、钻孔直径和岩石性质(石灰石f 8~10)，选择爆破参数⑴台阶高度H=15m⑵钻孔直径d=165mm⑶单耗q=0.4kg/m 3；⑷装药度e ρ=0.75t/;⑸孔深装药T=0.7；⑹超深h=15d=12x0.165=1.98m 取h=2m ；钻孔邻近密集系数m=1.2。
⑺孔深L=h+H=2+15=17m⑻底盘抵抗线d W =dmqT e 85.7ρ=5.5m d ——孔径，dm ；e——装药密度，kg/3m；T——装药系数, T=0.5~0.7；m——炮孔密集系数，一般取0.9~1.4；q——炸药单耗，kg/3m。
题目一：露天台阶深孔爆破设计某石灰石矿山采区离民宅最近距离约300m。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
设计内容1、工程概况2、爆破参数的确定3、装药量计算4、露天爆破台阶工作面的炮孔布置5、装药、填塞和起爆网路设计6、爆破安全评估7、采取的安全防护措施。
1.工程概况矿山采区离民宅最近距离约300m 。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm ，深孔爆破，台阶高度为15m ，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
平均分80次开挖，单次开挖爆破工程量25000m ³，自采场水平挖进约75m ×22m 。
2.爆破参数的确定与装药量计算。
根据爆区台阶高度、钻孔直径和岩石性质(石灰石f 8~10)，选择爆破参数⑴台阶高度H=15m⑵钻孔直径d=165mm⑶单耗q=0.4kg/m 3；⑷装药度e ρ=0.75t/;⑸孔深装药T=0.7；⑹超深h=15d=12x0.165=1.98m 取h=2m ；钻孔邻近密集系数m=1.2。
⑺孔深L=h+H=2+15=17m⑻底盘抵抗线d W =dmqT e 85.7ρ=5.5m d ——孔径，dm ；e——装药密度，kg/3m；T——装药系数, T=0.5~0.7；m——炮孔密集系数，一般取0.9~1.4；q——炸药单耗，kg/3m。
⑼孔距a：a = mdW=1.2×5.5=6.6m⑽排距b：b = a×sin60°= 0.866a=0.866×7.2=5.7m⑾填塞长度Lp：取Lp=0.8dW=0.8×5.5=4.4m⑿装药长度Le=L-Lp=17-4.4=12.6m⒀台阶上眉线至前排孔口距离:bc =dW-Hcotα=5.5-15×cot80°=2.86m⒁炮孔总数N=（75m×22m）÷（6.6m×5.7m）=44 3、装药量计算单孔装药量：第一排孔：Q1=qadW H=0.4×6.6×5.5×15=218㎏线装药量：218÷12.6=17.3㎏/m3其他排孔：Q2=KqabH=1.1×0.4×6.6×5.7×15=248kg 线装药量248÷12.6=19.6kg/ m3最大段药量：Q=248×11=2728kg二次破碎药量：Q3=25000×5%×0.15=187.5kg总药量：（2728×3）+（218×11）+146=10728kg实际炸药单耗：10728÷25000=0.43kg/m³炸药年终用量：I=80×i=103×10728=858240kg采用导爆管毫秒延时雷管分段起爆，这样可以尽量减小爆破震动，同时又可以保证采掘进度的正常维持。
6、装药、填塞和起爆网路设计（1）装药结构采用连续装药，硝铵炸药爆破。
非装药部分全部进行堵塞。
（露天台阶爆破参数图，单位，m）6装药结构示意图炮孔布置图（单位：m）（2）起爆网路采用连续装药结构，每孔装一个毫秒延期起爆电雷管排间延期110ms ，孔间延期50ms ，采用塑料导爆管传爆及硝铵炸药爆破，起爆网路设计成排间分段起爆形式，下排孔先爆，向上依次延伸。
起爆网路图7、爆破安全评估（1）最大安全距离验算：根据安全距离的一般公式R=（K/V ）a1×Q 31 因石灰石属于中硬岩石，故K 取200，a 取1.7，v=2.0cm/s ，且Q 为2728kg ，则R=（K/V ）a 1×Q 31 =210m 由此可见，爆破最大安全距离小于爆破点到周围民房的距离，爆破震动对周边民房没有多大影响。
（2）飞石验算：个别飞石的飞散距离按下式进行计算，即RF=kd 式中 RF ——个别飞石的飞散距离，m ；d ——炮孔直径，cmk ——为安全系数，取15.5则 RF=kd=15.5×16.5=255.75m由此可见，个别飞石的飞散距离小于爆破点到周围民房的距离，飞石对周边民房没有多大影响，但要适当加大警戒距离，避免飞石对工作人员造成伤害。
（3）爆破空气冲击波验算：深孔填塞爆破，形成空气冲击波的可能性极小，且空气冲击波的形成需具备超音速条件，加之空气冲击波大多情况下表现为单孔作用，故在此对其不作具体验算。
8、采取的安全防护措施。
(1)采用微差爆破，以降低爆破地震效应，并间隔时间以50ms～100ms 为宜。
（2）控制最大一段单响药量。
1.2 个别飞石的防护措施（3）精确的设计爆破参数，孔网距，炸药单耗，单孔装药量等是很关键的环节。
（4）保证炮孔的堵塞质量，保证有一定的堵塞长度；堵塞料应符合规格要求，并堵严、堵实，堵塞物中不能夹带小石块，碎石等。
（5）采取覆盖措施，加盖沙包或草包。
（6）根据飞石最远飞行距离的经验公式：R=20kn²W=20×1.2×1.2²×6.1= 210.8m ，实施爆破之前，先在距居民居住区的安全距离210.8m（取300米）处设置隔离栏网，如图所示。
爆破警戒范围及岗哨布置图题目二：巷道掘进爆破设计某地下工程的巷道开挖断面底宽3.0m，直墙高为1.5m，顶部半圆拱。
岩性为弱风化花岗岩，岩石硬而脆，坚固性系数f=10。
设计要求如下：请给出开挖爆破设计：单位体积炸药消耗量；掏槽方式、孔深、孔距、排距、单孔药量；辅助孔的孔距、排距、孔深、单孔药量、填塞长度；周边孔的孔距、孔深、线装药密度、单孔药量、填塞长度；绘出炮孔布置图及掏槽孔布置图，标出各部位孔位间距，起爆顺序号与雷管段别；绘出掏槽孔、辅助卡和周边孔的装药结构图；绘出起爆网路图。
设计提示：一次成型，采用倾斜掏槽，周边采用光面爆破。
一、工程概况二、巷道地质条件三、爆破要求四、巷道参数计算五、爆破参数计算六、装药结构，起爆方式和起爆网路七、施工注意事项一、工程概况某地下工程的巷道开挖断面底宽3.0m，直墙高为1.5m，顶部半圆拱。
二、巷道地质条件岩性为弱风化花岗岩，岩石硬而脆，坚固性系数f=10。
三、爆破要求一次成型，采用倾斜掏槽，周边采用光面爆破。
四、巷道参数计算=3000mm1.巷道宽：B=1500mm2.拱高：半圆拱拱高为巷道净宽的一半，f3.巷道掘进宽度：B=3000+200×2（支护厚度）=3400mm4.巷道直墙高：h1=1500mm5.巷道掘进高度：H=1500+1500=3000mm6.掘进断面面积：S=3.4×1.5＋（3.14×1.72）/2=9.6m2五、爆破参数计算1.炮孔布置因为掘进面积较大，岩石f=10，为了取得较好的掏槽效果及较大的炮孔利用率，采用水平楔形掏槽。
2.掏槽孔参数炮孔与工作面夹角θ=63°炮孔长度l=1.9m孔间距:700mm孔排距：400mm孔装药量：按装药系数0.8计算，外孔装药量Q1=1.6kg，内孔装药量Q2=0.8kg，掏槽孔总孔数N=4，总装药量Q=4.8kg。
3.周边孔参数周边孔采用光面爆破孔间距取700mm炮孔深度：l=1.7m钻孔直径40mm线装药密度取q=150g/m单孔装药量Q=0.5kg填塞长度0.4m直墙部分布孔2×2=4个，孔距500mm半圆拱部分布孔9个底板布孔6个（含角孔），孔距680mm，孔深1.7m，装药系数0.7，单孔装药量Q=1.2kg。
4.辅助孔参数孔间距取650mm顶孔参数：孔间距取580mm底孔参数：孔间距取500mm孔深L=1.5m，装药系数0.6，单孔装药量Q=0.9kg，填塞长度0.6m共布孔12个，孔距与排距为65～75cm5.总装药量的估算(1)炸药单耗：q=1.69kg/m3(2)V =LS=1.5×9.6=14.4m3(3)Q= qV=1.69×14.4=24kg根据炮孔布置，炮孔数为35个，据计算，N=3.332fS=32炮孔数量为32个，相差不大，故炮孔数为35个。
使用2号岩石炸药，炸药单耗1.69kg/m3，每循环炸药总消耗量Q=qV=24kg 爆破各项参数见表一表一七、装药结构，起爆方式和起爆网路1.倾斜锥形掏槽孔断面图有四个掏槽孔，与断面的夹角为63度掏槽孔断面图2.装药结构掏槽孔、辅助孔采用连续装药结构，周边孔采用不耦合分段装药掏槽孔装药周边孔装药辅助孔装药3.炮孔布置掏槽孔，辅助孔连续装药，周边孔间隔装药炮孔布置示意图（单位，m）4.起爆方式和起爆网路孔内采用延时导爆管雷管，采用塑料导爆管传爆及2号岩石炸药，起爆网路设计设计成并联网路，掏槽孔先引爆，辅助孔其次，随后是顶孔、周边孔，底孔最后引爆起爆网路图七、施工注意事项1、放炮员持证上岗，并认真执行"一炮三检"和"三人连锁放炮"制度，放炮母线长度不小于150米，严禁出现明接头。
2、装药时，要注意把起爆药包的脚线顺直，使它贴在炮眼顶部，以防止脚线被折断和捣坏，并严禁用炮棍捣实炸药和起爆药卷，以防止产生拒爆、爆燃及捣响雷管等事故。
3、必须按设计的爆破网络联线。
整个爆破网路应从工作面向放炮点方向敷设，即先接好雷管脚线，再把它接到联接线上，把联接线接到放炮母线上，最后再把母线短接上。
切不可反向敷设，以免造成事故。
4、网路检查合格后，放炮员应先发出信号，然后把母线接到发爆器上，并保证充电时间，氖灯亮后，方可发信号放炮。
5、由于巷道掘进爆破会产生大量的有毒烟尘，故有必要在爆破后第一时间加强空气通风排毒，采用内压式和外抽式结合通风，每次爆破后通风25-30分钟，再进行渣料装载运出。
