8-爆破工程地质汇总
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爆破工程的专项方案1. 项目背景爆破工程是利用爆炸能量将岩石或混凝土等硬质材料破碎或分离的一种施工方法。
在基础建设、矿山开采、隧道工程等领域都有广泛的应用。
本文将以某隧道工程爆破工程为例,详细介绍爆破工程的专项方案。
2. 爆破工程方案概述本项目为一条隧道工程,共计长2000米,宽15米,高12米。
地质条件为花岗岩和片岩交替分布,隧道深度在500米左右。
爆破工程主要是对隧道内部岩石进行爆破破碎,以便后续进行挖掘和支护。
3. 爆破工程前期准备3.1 地质勘察在爆破工程前,需要对隧道周边的地质条件进行详细勘察,了解岩石的种类、密度、裂缝等情况。
同时,还需进行地下水位的测定。
3.2 爆破方案设计根据地质勘察结果,确定爆破参数,包括爆炸药品种及用量、起爆序列、起爆时间等。
3.3 安全防护措施在爆破工程进行期间,需要设置爆破区域的限制线,并做好警戒工作,以确保周边人员和设施的安全。
4. 爆破工程具体方案4.1 爆破药品选择考虑到花岗岩和片岩的不同性质,我们选择使用不同种类的爆炸药品。
对于花岗岩,采用乳化炸药,以其爆炸速度快、能量高的特点;对于片岩,采用炸药捆包、炸药导爆管的方式进行爆破。
4.2 爆破参数确定在选择了适当的爆炸药品后,需要根据地质勘察结果,确定具体的爆破参数。
首先要确定爆破的钻孔深度和布孔距离,其次是合理设置爆破药量和装药方式。
同时,还要考虑到隧道内的地下水位,避免对地下水系统造成破坏。
4.3 起爆序列和起爆时间根据隧道的具体情况,确定起爆序列和起爆时间。
一般来说,需要先进行远端钻孔的爆破,然后再进行近端钻孔的爆破。
同时,要确保每个钻孔的起爆时间合理,以避免产生不均匀的爆炸效果。
4.4 安全防护措施在进行爆破工程时,需要在爆破区域周围设置警戒线,并由专人进行警戒工作。
同时,还需要对爆破现场进行视频监控,确保周边设施和人员的安全。
5. 爆破工程实施在做好前期准备工作后,可以开始进行爆破工程的实施。
工程地质对爆破影响爆破工程地质,是指与爆破工程有关的地质因素的综合,它包括地形地貌、岩体结构类型,以及工程地质特征、水文地质条件、物理地质现象等。
其中,地形地貌、岩体结构类型及工程地质特征,是影响爆破作用和效果的最主要因素。
在爆破设计时应对爆区内地形地貌作调查,地形地貌是爆破工程最基本的边界条件,直接关系到爆破作用和效果;同时应对爆区内的岩石进行全面分析和评价,一般岩石容重越大,其坚固性也越高,单位耗药量也随之增加;岩体不是理想的均匀介质,被节理、裂隙、断层等地质结构面所切割呈现各种异性,表现出复杂的物理力学特性,对爆破作用有很大影响。
岩体结构是指在各历史时期由于各种内外动力作用在地壳上留下的地质运动的构造痕迹。
与爆破有密切关系的地质构造是岩体的层理、褶皱、断层、节理、裂隙及其相互间的空间关系。
岩体结构面的产状即为岩体结构面在空间的位置状态,通常用走向、倾向、倾角来表示,称为岩体产状三要素。
由于岩体结构的差异,工程中对爆破的整体效果或局部产生影响,也可引起不同的爆破危害效应,岩体结构的影响在工程爆破中应给予足够的重视。
一、岩石的爆破特性衡量岩石爆破性能的主要指标是单位耗药量,通常为在水平地面条件下,爆破形成标准抛掷漏斗时,爆破单位体积岩石所需的炸药用量。
岩石的坚固性与岩石容重和爆破有密切关系,一般是岩石容重越大,其坚固性也越高,岩石单位耗药量也随之增加。
岩石的节理、裂隙、孔隙、断层等地质结构对爆破作用也有很大影响。
爆破施工中岩体自由面的大小及数量对爆破效果也带来较大影响,当爆破自由面越小和越少时,爆破受到的夹制作用越大,使爆破破碎效果差,炸药单耗增大。
此外,爆破时炸药与岩石的耦合状态、炸药直径、堵塞质量、装药结构、爆破方式都会不同程度影响爆破效果。
在爆破施工中要合理选择炸药的类型,选择炸药的波阻抗与岩石波阻抗相匹配,使其匹配系数尽可能接近1,以达到最大限度地破碎岩石、提高炸药能量利用率、改善爆破效果的目的。
精选全文完整版(可编辑修改)《爆破工程》教学大纲课程编号:课程名称:爆破工程/Blasting Engineering学时/学分:48/3(其中含综合实验 8 学时)先修课程:地质学、岩体力学、工程机械适用专业:采矿工程、矿物资源工程、安全工程、交通土建、岩土工程等1 课程的性质与任务爆破工程是采矿工程(资源工程)专业的一门重要的必修专业基础课,又具有专业技术课的特点,是采矿工程专业的主要支撑课之一;并在教学、科研和工程应用中已形成了一个独立的科学领域。
通过爆破工程的各个教学环节,要求学生掌握爆破器材的性能和岩石爆破方法的基本原理,能够正确地选用爆破方法和确定爆破参数,能用理论计算方法和图表设计常规爆破方案,并具有分析和解决爆破技术问题的能力。
为了培养学生的实际操作能力,课程还安排了8个学时的爆破综合实验课。
通过系统学习本课程,学习者可以达到国家公安部“爆破工程技术人员安全作业证”的中级理论考核水平。
2 课程的教学内容、基本要求及学时分配2.1 教学内容《爆破工程》课程内容由4个模块构成:1)第一知识模块—爆破器材部分(18学时)包括炸药的起爆机理与爆轰理论;炸药、起爆器材、起爆方法;该模块把近年爆破工程的科学研究和技术进展的新工艺、新设备、新成果、新知识融入教学内容,使学生有更扎实的基础和更丰富的知识面,能够准确、安全的选择和使用爆破器材。
该模块由3个单元组成,学习方式为课堂教学和实验教学。
2)第二知识模块—岩石破碎理论部分(10学时)包括岩石性质与分级;岩石的爆破破坏机理;装药量计算原理。
该模块的改革是将各种装药量计算理论和法则统入到能量平衡原理中,并把单位炸药消耗量、最小抵抗线原理、毫秒爆破作用理论归整到岩石破碎理论章节,使学习起来更系统完整。
能够使学习者掌握炸药在不同岩石条件下如何破碎岩石,从而能针对不同岩石条件和目的来选择爆破方案。
该模块由2个单元组成,学习方式为课堂教学和课堂研讨。
3)第三知识模块—爆破工程技术部分(12学时)该模块包括预裂与光面爆破、井巷掘进、浅孔、中深孔爆破等。
土壤及岩石(普氏)分类表岩体类别在编写原则中,关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石(普氏)分类表执行。
在露天、地下、硐室、水下等石方爆破工程中,都有岩体分类问题。
在过去的爆破定额中,均采用前苏联的土壤及岩石分类表(普氏岩石强度系数)把土壤和岩石共划分为五级:Ⅰ-Ⅳ为土壤类;Ⅴ为松石(软石);Ⅵ-Ⅷ为次坚石;Ⅸ- X为普坚石;Ⅺ-ⅩⅥ为特坚石,每一级都有土壤岩石名称和物理力学性质指标。
在爆破工程的预算定额中过去均采用后四段,即松石、次坚石、普坚石和特坚石,而且已往已有较多的定额参考资料。
2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》,1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。
因此,编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。
该表已为国内建筑工程与爆破界所公认,不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度,而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。
建国以来,我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。
如东北工学院,科学院工程地质研究所等。
东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究,提出了分级方法。
其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则,根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗,计算出岩石可爆性指数,提出分级表。
共分为:易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。
虽经过冶金部组织通过技术鉴定,但未成为全国公认的分级表,未能推广纳入爆破定额。
但可供研究参考。
我国工程地质科学工作者(科学院地质所等)为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准,为岩土工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据,经过多年研究并制定颁布了我国工程岩体分级标准(GB50218-94)。
不仅可以确定爆破岩体的基本质量级别,还可用于判断岩体爆破的难易程度。
第一章炸药爆炸基本性质1、化学爆炸三要素。
①反应的放热性②反应过程的高速度③反应中生成大量气体产物2、炸药化学反应三种基本形式。
①缓慢分解②燃烧③爆炸3、炸药氧平衡定义、分类、计算。
定义:炸药内含氧量与所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之间的差值称为氧平衡值。
氧平衡值用每克炸药中剩余或不足氧量的克数或质量分数来表示。
分类:①正氧平衡(O b>0)②负氧平衡(O b<0)③零氧平衡(O b=0)计算:例题P6若炸药的通式为C a H b N c O d,a个C原子充分氧化需要2a个O原子,b个H原子充分氧化需要b/2个O原子,则单质炸药的氧平衡值计算式为式中O b——炸药的氧平衡值;M——炸药的摩尔质量(g/mol);16——氧的摩尔质量(g/mol)。
对混合炸药,氧平衡值计算式为或式中m i、O bi——分别为第i组分的质量分数和氧平衡值。
4、殉爆距离及影响殉爆距离的因素。
定义:主发药包爆炸时一定引爆被发药包的两药包间的最大距离,称为殉爆距离。
影响因素:①装药密度②药量和药包直径③药包外壳和连接方式5、介质中的波与冲击波。
波定义:扰动在介质中的传播称为波。
分为压缩波和稀疏波。
冲击波定义:冲击波是一种在介质中以超音速传播的并具有压力突然跃升然后慢慢下降特征的一种高强度压缩波。
6、理想轰炸与稳定轰炸。
(P32)理想爆轰:当任意加大药包直径和长度而爆轰波传播速度仍保持稳定的最大值时,称为理想爆轰。
稳定轰炸:若爆轰波以低于最大爆速的定常速度传播时,则称为非理想爆轰。
非理想爆轰又可分为两类。
d临至d e之间的爆轰属于稳定爆轰区,在此区间内爆轰波以与一定条件的相应的定常速度传播。
在药包直径小于d临的区域属于不稳定的爆轰区。
稳定爆轰区和不稳定爆轰区合称非理想爆轰区。
7、侧向扩散对反应区结构的影响。
(P33)图1-18表示侧向扩散对化学反应区结构的影响。
扩散自药包周边向中心发展。
反应区未受侧向扩散影响的部分称为有效反应区。