凿岩爆破工程 教学大纲

爆破工程教案（3）课程名称《爆破工程》第二周第1次课2004年下学期教师姓名刘永职称副教授教研室采矿工程教学课时2授课题目第二章浅眼冲击式凿岩教学对象采矿021班授课地点教字万式本课的重点、难点：1、凿岩机主要组成部分2、冲击式凿岩机分类及适用条件3、冲击式破岩原理4、凿岩的能暈传递规律教学目标：1、了解冲击式破岩原理2、了解瀚岩机主要组成部分3、了解冲击式凿岩机分类及适用条件4、了解浅眼凿岩工具的结构、种类及材料5、了解钎头与钎杆的连接原理6、了解凿岩的能量传递规律本次课应用的教具：1、自制多媒体课件第二章《浅眼冲击式凿岩》2、电脑、液品投影仪、红外线笔主要教学内容：第二章浅眼冲击式凿岩第一节冲击式凿岩机一、冲击式破岩原理1、首次冲击，在孔底形成凿痕A-A,钎头转到B・B位置；2、二次冲击，在形成B-B 痕的同时，剪碎了两个BOA范围内的岩石，这是根据岩石抗剪强度比抗压强度小（1/8〜1/12）得多的原理；3、当钎头转动和冲击5・6次后，完成了整个圆形面积的破碎，则形成了深度为h的进尺，再重复以上的过程。

凿岩机的设计是按此工作原理进行设计的。

二、凿岩机主要组成部分1、配气机构使压气来回于活塞的两侧，以达到1600〜2000次/分的冲击频率。

2、转钎机构冲程时不转钎，回程时转钎。

3、排粉机构水针、排水孔、吹扫风路。

4、推进机构轴压力，使钎头贴紧孔底部。

5、操纵等机构。

三、冲击式凿岩机分类及适用条件根据各种凿岩机使用倾角、孔径、孔深的不同，分为手持、气腿、向上、导轨式。

第二节浅眼凿岩工具一、钎头钎头是直接接触破碎矿岩部分，要求形状结构合理，凿速高,耐磨,强度高，寿命长，排粉性好，修磨方便, 成本低，钎头一般由钎头体和合金片组成。

1、钎头形状:根据合金片排列和形状分；（1）片状：一字形（制造修理简单，易卡钎）；十字形（不易卡钎，多用于小深孔）；X形（炮孔呈圆形，用于中深孔）,及其它形状:二字形,Y形，T形等（图2・5）。

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。

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。

爆破工程教学大纲
一、课程简介
《爆破工程》是一门在采矿工程、路桥工程、岩土工程、城市地下工程中占有相当高地位的专业基础课。

是一门在生产实际中应用相当广泛的课程。

《爆破工程》涵盖了工程爆破中各种基础学科（《爆破理论基础》《工程爆破》《特种爆破》《矿山机械》）的基本原理、主要概念、重要理论。

课程基本内容包括九大方面：（一）岩石的一般物理性质和力学性质及分级；（二）凿岩设备型号、凿岩原理及选择方法的介绍；（三）爆炸的基本理论；（四）炸药的种类及硝氨类炸药的成份、性能及生产加工工艺流程；（五）起爆器材的种类和选择方法；（六）岩石爆破破碎的机理；（七）工程爆破的常用方法；（八）爆破安全法规；（九）特种爆破技术。

本课程不仅是采矿工程、路桥工程、岩土工程、城市地下工程专业的专业基础课，同时也是以上专业的必修课。

二、课程目标
本课程的基本目标是揭露爆破工程的基本原理，确定爆破工程的基本方法，以及在今后生产实际如何结合实际情况运用合理的手段来解决各种实际工程问题，在学习过程中，要求严谨、科学的态度、求实的作风，为今后在工程实践中的运用打下扎实基础。

本大纲适用于采矿工程、路桥工程、岩土工程、城市地下工程专业的专业各专业，总学时为62学时，但可根据具体情况酌情变动。

三、课时分配。