例题1：浅孔台阶爆破与浅孔预裂爆破设计样题（试题库P90，4.1）样题题目：某风景区改建工程中需要对一处山坡进行开挖，待开挖的山坡长22m，宽6.5 m，高约7.5m。

爆区周围环境复杂，山坡脚距湖1.5m，距开挖区1m处有围墙，距开挖区4m为石碑和凉亭，属于国家重点文物，是重点保护目标。

施工中要控制飞石，飞石避免落入湖中，还要控制爆破产生的振动强度。

要求采用浅孔分层台阶爆破，开挖边线采用预裂爆破。

设计要求内容如下：（1）孔距、排距、孔深、超深、单孔装药量、装药结构、填塞长度。

（2）请给出预裂爆破设计：孔径、孔间距、孔深、线密度，单孔药量（可不计导爆索药量）、药装结构、（沿孔深的装药量分布）、填塞长度。

（3）起爆网路设计（只说明孔内、孔间、排间雷管段位即可，包含预裂孔）。

（4）安全防护措施。

（5）设计提示：炮孔直径40mm、单孔药量不大于0.5kg，单位炸药消耗量按0.35kg/m3计算。

样题爆破设计步骤：一、爆破方案选择：根据景区改建工程山坡开挖的环境条件、开挖范围、爆破设计提示的要求，对山坡开挖采用浅孔分层台阶爆破，开挖边线采用预裂爆破。

二、根据周围建筑物的分布，设计钻孔抵抗线方向必须背向保护建筑物。

若自然地形条件不符合背向条件时，应先开创自由面。

三、浅孔台阶爆破设计1、台阶高度选择：根据开挖高度7.5米，拟定用5个台阶循环开挖，台阶高度H=1.5米；由上而下进行施工作业；2、炮孔直径40mm；3、根据提示的单孔药量小于0.5kg，单耗0.35kg/m3的条件，确定孔间距a、排间距b、前排抵抗线w的取值；孔网参数的选择：孔距：a=1.1米；排距：b=0.8米4、前排最小抵抗线的确定：由于爆破环境非常复杂，为防止爆破飞石，故前排炮孔的最小抵抗线选择不宜过大。

若山坡自然坡度大于65度时，炮孔布置应采用斜孔，倾斜度尽量与坡面一致。

若山坡自然坡度小于65度时，则前两排的炮孔布置应采用逐步加大钻孔倾斜度的过度方法，减小前排最小抵抗线的取值。

设计取值：W = （0.4~1.0)）H = 0.8米5、钻孔超深。

为克服钻孔底部的夹制作用，保持自上而下循环开采台阶的开采高度不变，钻孔超深：h =（0.10~0.15）H = 0.15米式中：h –钻孔超深，m；H –台阶高度，m。

6、钻孔孔深。

L = h + H = 0.15 + 1.5 = 1.65 米7、单孔药量计算前排：Q = q（a w H ）= 0.462kg后排：Q = q（a b H）= 0.462kg8、装药结构。

装药结构共四种：连续装药、分层装药、孔底气垫装药、混合装药。

本次采用钻孔分层装药结构。

孔内按两层进行装药。

钻孔底部装药262克，中上部装药200克，中间采用空气间隔，间隔段长25厘米，上下药包用导爆索连接，在上部装药段设置孔内起爆雷管。

9、填塞长度。

钻孔装药长度L1 ：462克/150克卷=3.08卷，3.08卷×20厘米卷长+25厘米间隔段= 87厘米=0.87米填塞长度：L 2 = L - L1 = 1.65 – 0.87= 0.78 米填塞长度满足：L2 = （1/3 –2/5）L 基本要求。

式中：L ---孔深，米；L1---装药长度，米；L 2---填塞长度，米。

四、边坡预裂爆破设计预裂爆破的实施有两种方法：与主爆区孔一起微差起爆、预裂先行法。

本次设计根据一次起爆药量的限定，采用预裂孔与主爆区孔一起微差起爆的方法。

首先沿山体设计边坡线布置预裂钻孔，钻孔倾斜度与边坡设计一致。

1、炮孔孔径：d = 40 mm2、钻孔深度与浅孔相同：L=h+H=1.65m。

3、炮孔间距：a =（7—10）d,，取：a = 10 d = 0.4m式中：d -- 预裂孔孔径，m。

4、线装药密度计算（采用长科院计算式）：Q线=()0.630.67 0.034dR压式中：R压—岩石极限抗压强度，MPa。

根据设计要求提示的单耗0.35kg/m3 ，判断属于软弱岩石类型，抗压强度<50 MPa，计算取值R压=10 MPa 。

将设计参数代入经验公式后：Q线=()0.630.670.03410004（.）= 0.02kg/m5、堵塞长度。

采用L2=（8--10）d = 10d = 0.40米。

6、单孔装药量。

钻孔装药长度：L1 = L - L 2 =1.65 – 0.4 = 1.25单孔装药: Q= Q线×1.25=0.02×1.25 = 0.25kg = 250g7、装药结构。

在预裂孔的装药结构方面，为克服孔底夹制作用、保证预裂缝的效果，本次预裂孔的装药结构采用：孔底部位加强装药、孔中部一般药柱，孔上部用减弱药柱。

孔内装32 mm药柱；将250克药柱等分成数节，用导爆索将其串联，串联时孔底部多装药用加强药柱，孔中部用一般药柱，孔上部用减弱药柱。

在上部药卷中安放孔内起爆雷管，然后将其放在孔中，孔口用细棍稳固，在药卷上部用纸隔堵后进行填塞。

8、预裂爆破的缓冲孔布设1）布设原则：在开挖山坡边界部位进行欲裂爆破时，应在主爆孔与预裂孔之间设置1 – 2 排的缓冲孔。

2）缓冲孔的布设：本次设计因均为浅孔，孔深仅1.65米，故在主炮区孔与预裂孔之间设置1 排缓冲孔。

3）缓冲孔的孔网参数：缓冲孔的孔、排间距相应为主爆区孔的1/2 –2/3，即: 孔距：a 缓 = （1/2 –2/3）a = 0.5a = 0.5 × 1.1 = 0.55m排距：b 缓 = （1/2 –2/3）b =0.5b=0.5×0.8=0.4m（如下图所示）4）缓冲孔的装药量。

缓冲孔的装药量为主炮孔的35 -- 40%，即：Q 缓= （35 – 40%）Q = 0.4 × 0.462 = 0.185 = 185g 。

9、爆破网路设计。

根据提示：起爆网路设计 （只说明孔内、孔间、排间雷管段位即可，包含预裂孔）。

单孔药量小于0.5公斤。

网路设计采用非电导爆管网路系统；（1）浅孔台阶爆破网路敷设方式采用孔内延时、孔外微差、单孔单响、排间微差传递的方法进行。

孔内延时段别采用MS10（380ms ±30）；孔间微差段别采用MS3（50ms ±爆区炮孔布置示意图a L ＞1m 主炮孔预裂孔 缓冲孔a/2 b10）；排间微差段别采用MS5（110ms±15）。

采用多排炮孔爆破时，一次爆破的排数不易过多；根据排间微差段别单排炮孔的数量不易超过8个。

缓冲孔与主爆孔一起起爆。

缓冲孔为2孔一响，孔内装瞬发雷管，孔间传递为50ms。

（2）预裂爆破网路设计预裂孔与主爆孔一起爆破时，预裂孔先于主爆孔起爆时差为110ms。

预裂孔为2孔一响，孔内装瞬发雷管，孔间传递为50ms。

鉴于爆区周围环境复杂，距开挖区4m为石碑和凉亭，属于国家重点文物，在实际爆破工程中，爆破网路的设计必须考虑一下几点：①爆破网路设计的重点就是要控制最大单响药量，使其爆破产生的振动强度满足保护建筑物的安全允许振动速度。

②石碑和凉亭属于国家重点文物，它的安全允许振动速度是多少？③根据保护建筑物距爆破地点的实际距离、单段最大一次起爆药量，进行爆破振动速度计算。

通过计算判断是否满足保护建筑物的安全允许振速。

（3）安全允许振动速度计算公式：V K α=⎝⎭式中：V -- 质点垂直振动速度，cm/s；Q -- 最大齐爆药量，kg；R -- 爆破中心至被保护目标的距离，m；K -- 与地质因素有关的系数；α--与爆破条件有关的衰减系数；计算振动速度值应满足≤保护建筑物的安全允许振动速度值。

（4）降振措施。

当不满足安全允许振动速度时，应采取降低最大单响药量或相应的减震措施。

五、安全防护措施（1）除降低最大单响药量外，还可在靠近凉亭与石碑处开挖减震沟，降低爆破振动影响。

（2）.对石碑、凉亭采取加固措施。

（3）爆破飞石防护措施：爆破产生的飞石、顺坡滚落石块会对保护建筑设施造成破坏，还可能落入湖中，防护措施如下：保证填塞长度和填塞质量；对石碑和凉亭，在其朝向爆区方向上搭防护排架，排架高度超过被保护物高度；在湖边架设防护排架进行防护、遮挡。

对爆区炮孔口采用压盖竹排（或草垫）或多层沙土袋进行防护。

必要时再在沙袋上面罩防护网，确保爆区无飞石。

例题2：深孔台阶爆破设计样题（P94，4.10）样题题目：某采石场生产石料规模为30万立方米／年，有效工作时间为300d，每天二班制，岩石为石灰岩，岩石坚固性系数f=8～10，岩石松散系数为1.5。

选用潜孔钻机的钻进效率为30m ／（台·班），孔径100mm，逐孔起爆。

设计要求：1、爆破方案：一次爆破规模、爆破岩石量、总药量、总孔数、总延米数；装运机械和钻机机械的数量；工程进度安排；2、爆破参数：孔径、孔距、排距、孔深、超深、单位炸药消耗量、单孔装药量、装药长度、填塞长度；3、起爆网路设计；4、飞石安全距离；5、爆破振动影响分析。

设计提示：1、根据石料场的开采强度确定一次爆破规模、总药量。

根据钻孔孔径确定总孔数、总延米数和采用的钻机和装运设备数量和工程进度；2、按照一次爆破规模设计相关爆破参数。

样题爆破设计1. 工程量分析1.1. 日生产量。

根据采石场生产石料规模为30万立方米／年，有效工作时间为300d，日生产量为1000立方米／日（实方量）。

1.2. 台班生产量。

每天二班制，台班生产量500立方米／台班。

2. 爆破方案。

爆破方案采用露天深孔台阶爆破设计。

根据日均生产量，当设定爆破施工循环按5天一周期（包括：钻孔、爆破、出渣运输等）时，则：2.1 一次爆破规模、爆破岩石量：应为5天× 1000立方米／日= 5000m3。

2.2 总药量：根据提示的石灰岩坚固系数f=8～10，设计单耗取值按前表取应为 0.64 kg/m3，当每个循环爆破岩石5000m3 时，所用总药量为 3200kg。

2.3 总孔数、总延米：若深孔台阶高度取12m，当拟定钻孔的孔、排距为3.5×3米时，每孔爆破岩石量为：3.5×3×12 = 126立方米；每个循环总孔数为5000/ 126 = 40个；总延米40×12 = 480米。

2.4 工程循环进度安排：当施工循环为5天一周期时的进度安排为：钻孔2天，装药起爆1天，出渣2天。

2.5 施工机械设备的配置（1）钻孔设备配置：选用潜孔钻机的钻进效率为30m ／台·班，孔径100mm；钻孔爆方／台·班为3.5×3×30= 315m3，当1台钻机钻孔施工为2天即4个台班时，钻孔爆方为：315 × 4 = 1260m3。

钻孔设备配置：5000 / 1260m3 = 4台（2）挖掘机设备配置。