爆破工程课程设计.doc

爆破工程课程设计

题 目 某隧道光面爆破优化设计
学院名称
指导教师
班 级
学 号
学生姓名

2012年1月

爆破工程课程设计任务书

一、课程设计的任务
根据交通土建工程爆破工程师手册、爆破安全规程（GB6722-2003）、简明爆破工程设计手册等要求，进行某隧道光面爆破优化设计。
二、课程设计内容及要求
（1）熟悉任务书提供的有关设计资料，认真仔细分析和研究各种相关文件及工程资料；
（2）掌握爆破参数设计，装药结构设计；
（3）掌握爆破网络敷设，爆破效果预测，爆破工程量计算，爆破设计感想；
（4）按时独立完成，字迹清楚、工整，章节顺序安排合理；
（5）设计图用CAD绘制（A4），图纸包括：孔网参数图，装药结构图，网络敷设图；
（6）胶装订整齐、美观，全班统一封面设计，字数不低于1万字。
三、设计步骤
（1）审题
（2）环境描绘。绘出爆破示意图及安全注意事项。
（3）设备选型。根据爆破规模及爆破条件选定供风设备及穿孔设备类型。
（4）确定穿孔爆破参数。包括孔位、孔径、孔深、孔角、超深、孔间距、排间距等。
（5）确定装药结构。确定装药结构类型，装药长度、充填长度及偶合系数等。
（6）网络敷设。确定起爆方式、网络敷设形式、雷管段数、采用电雷管爆破需计算电阻值，绘出爆破网络敷设图。
（7）计算爆破工程量。计算爆破体积、爆破工程量、炸药量、爆破进尺、炸药单耗、雷管消耗量、延米爆破量等
（8）计算安全距离。计算地震波、冲击波安全距离。
（9）预测爆破效果。
（10）确定警戒距离。由爆破安全规程及爆破实际确定安全警戒距离，设置相应的岗哨。
（11）施工及安全组织。组织爆破施工及安全警戒工作，成立相应的管理机构，明确岗位职责、建立安全网络，负责爆破全过程的施工与安全管理工作。
四、课程设计题目
设计题目 某隧道光面爆破优化设计
某隧道采用矿山法开挖，其横断面形状如图所示，围岩坚固性系数为f，围岩密度为2.60t/m3，炸药单耗为q，每次爆破长度约为L米（详见附表一），则应如何进行爆破设计才能满足要求。

五、设计进度安排
（1）本学期18-19周（2011年12月26——2012年1月6日）
（2）2012年1月6日答辩及设计成绩评。
六 设计说明书格式要求
（1）严格按科研论文的排版格式，包括参考文献格式；
（2）页面设置：页边距：上2厘米，下2厘米，左2.5厘米，右2厘米，页眉1.5厘米，页脚1.75厘米 间距：段前0行，段后0行 行距：1.5倍行距；
（3）字体和字号
一级标题：四号，宋体和Times New Roman字体，加粗，靠左顶格； 二级或三级标题：小四号，宋体和Times New Roman字体，加粗，靠左顶格； 正文部分：五号，宋体和Times New Roman字体；希腊字母用Symbol字体 ；图题、表题：小五号，加粗，宋体和Times New Roman字体；图、表中文字用小；五号Times New Roman字体，量与单位之间用“/”间隔 ；图注与说明、表注与说明：小五号Times New Roman字体。

目 录

一、 工程概述………………………………………………………………………04
1、 设计依据……………………………………………………………………04
2、 设计要求……………………………………………………………………04
3、 工程地质条件………………………………………………………………04
4、 爆破规模及爆破区周边环境………………………………………………04
二、 设备选型………………………………………………………………………04
1、 炸药的选择…………………………………………………………………04
2、 钻孔设备的选择……………………………………………………………04
3、 供风设备的选择……………………………………………………………04
三、 穿孔爆破参数…………………………………………………………………05
1、 掏槽方式的选择……………………………………………………………05
2、 爆孔参数的确定……………………………………………………………05
3、 炮眼的布置…………………………………………………………………07
4、 炮眼分布……………………………………………………………………08
四、 确定装药结构…………………………………………………………………08
1、装药结构的选择……………………………………………………………08
五、网络敷设………………………………………………………………………09
1、起爆方式的种类……………………………………………………………10
2、起爆网路的选择……………………………………………………………10
3、雷管段别的选择……………………………………………………………10
4、爆破网路敷设图……………………………………………………………10
六、计算爆破工程量………………………………………………………………10
1、爆破体积……………………………………………………………………10
2、炸药量………………………………………………………………………10
七、最大炸药量的计算……………………………………………………………10
1、爆破地震安全距离…………………………………………………………10
2、爆破地震强度计算…………………………………………………………10
3、冲击波安全距离计算………………………………………………………11
八、预测爆破效果及安全距离……………………………………………………11
九、警戒距离、施工及安全组织…………………………………………………11
1、爆破警戒……………………………………………………………………11
2、安全组织与施工……………………………………………………………12
十、爆破设计感想…………………………………………………………………12
十一、参考文献……………………………………………………………………13
十二、附图

某隧道光面爆破优化设计
一、工程概述
1、设计依据：根据爆破安全规程（GB6722-2003）、简明爆破工程设计手册等要求，进行某隧道的爆破优化设计。尺寸要求为R1=1.8m,R2=2m，采用全断面开挖方式，坚固系数f=12～14，围岩密度2.60t/m3
2、设计要求：
（1） 断面平整、大块率小：
（2） 爆破地震、噪音、冲击波、飞石危害小。
3、工程地质条件：
由普氏分级表可知岩石坚固系数12～14的岩石主要为粗粒花岗岩、非常坚硬的白云岩、蛇纹岩、含有岩浆之卵石的石、石英胶结的坚硬砂岩以及粗粒正长岩。这一类岩石的天然湿度下平均容积密度为2600～2800kg.m-3，极限压碎强度为120～140MPa，用轻型钻孔机钻进1m耗时18.5min。
4、爆破规模及爆破区周边环境
需要进行隧道开挖的地方，一般地处偏远地带，人烟稀少，交通不便，对工程爆破的限制作用小。
二、 设备选型
1、 炸药的选择
此工程的围岩属于中硬性岩石，故采用二号岩石炸药进行此次的爆破作业。对于光面和预裂爆破也同样采用此种炸药，运用药卷直径的方式，已取得良好的爆破效果。
2、 钻孔设备的选择
国产凿岩设备型号分析比较：
1）手持式气动凿岩机：重量轻，手持操作，可钻各种方向的的较小直径，较浅深度的炮眼，主要用于凿小向炮眼孔径40mm孔深〈3米，用于软，中，硬岩性，型号有y24,y26等。
2）气腿式凿岩机：重量一般24~30千克，主机安设在气腿上，靠气腿推动钻进，可凿水或倾斜的炮眼，孔径38~45mm孔深〈5米，用于软，中，硬岩性，型号有ysp45等。
3）向上式凿岩机：重量一般为40千克左右，气腿与主机纵轴线向轴线连成一体，用于天井掘进凿岩中，孔径40~50mm孔深〈5米，于软，中，硬岩性，型号有ysp55等。
由上面几种凿岩机综合题目设计要求知，宜采用型号为ysp45气腿式凿岩机。钎头直径为38~45mm。钎头形式为一字型，此设备重量轻，冲击动力高，冲击频率大，扭力矩大，凿岩效果好，方便快利，辅助作业时间相对短，有快于加快工作进程。
3、供风设备的选择
供风设备的选择应遵循以下原则：
1）供风机必须安装在地面；装有供风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。
2）必须保证主要供风机连续运转。
3）必须安装2套同等能力的主要供风机装置，其中1套作备用，备用供风机风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套供风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要供风机，在满足生产要求时，可继续使用。
4）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。
5）装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。
6）至少每月检查1次主要供风机。改变供风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。
7）新安装的主要供风机投入使用前，必须进行1次供风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。
8）生产矿井主要供风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40％。
三、穿孔爆破参数
1、掏槽方式选择
工程采用台阶开挖平巷掘进，平巷掘进中的炮眼，按其位置和作用的不同，分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。周边眼又可分为顶眼、底眼和帮眼。
掏槽眼用于爆出新的自由面，为其他后爆炮眼创造有利的爆破条件。平巷掘进中只有一个自由面，四周的岩石夹制力很大，爆破条件困难，因此，掏槽眼的布置极为重要。
根据巷道断面、岩石性质和地质构造等条件，掏槽眼的排列形式种类繁多，归纳起来有3种：倾斜眼掏槽、平行空眼直线掏槽和混合式掏槽。混合式掏槽是指两种以上的掏槽方式混合使用，在遇到岩石特别坚硬或巷道断面较大时采用，此工程围岩属于中硬岩，且混合掏槽工序复杂，所以此工程不考虑用混合式掏槽。
直眼掏槽和斜眼掏槽的适用条件：
直眼掏槽：大小断面均可以，小断面更优越；韧性岩石不适用；一次爆破深度可以较大；技术要求高，钻孔精度影响大；炸药用量较多；需用雷管段数多；钻研互相干扰小；碴堆较集中。
斜眼掏槽：大断面较适用；对各种地质条件均较适用；受隧道深度限制，不易太深（＜5m）；技术要求相对来说可稍微差一些；炸药用量相对少；需用雷管段数少；钻眼时，钻机干扰大；抛碴远，易打坏设备。
结合两种掏槽方式的适用条件和工程特点，以及提高施工进度的目的，采取直眼掏槽的方式。
2、爆破参数确定
（1）炮眼直径
炮眼直径的大小直接影响钻眼速度、工作面的炮眼数目、单位岩石炸药消耗量、爆落岩石的块度和巷道轮廓的平整性。炮眼直径的增加，有利于爆炸稳定性的提高、爆速的增大。但是，炮眼直径过大不仅钻速降低，而且因炮眼数目减少药量的均匀分布，使岩石破碎质量变差。
对于掏槽眼，空眼直径可与装药眼直径相同，直径可取40。对于其他的炮眼（辅助眼、周边眼、底眼），由于用的是普通径型钻机，炮眼直径取40mm。装药直径为32mm。
（2）孔位确立
孔位的确定直接影响爆破面形状、大小和轮廓。而对炮孔有影响的是岩石的坚固系数、爆破面积和深度等。根据辅助眼和周边眼的布置原则，其间距根据岩石的性质而定，一般辅助眼取0.4~0.8m，周边眼取0.5~1.0m，周边眼距巷道轮廓线取0.1~0.2m。对于掏槽眼，由于岩石较为坚硬，眼的间距一般为8~15cm.本次采用15cm。
（3）炮眼深度
炮眼深度（简称眼深）是指眼底到工作断面的垂直距离。
眼深的大小不仅影响掘进工序的工作量和完成各工序的工作时间，而且影响爆破效果和掘进速度。它是决定没办掘进循环次数的主要因素。为了实现快速掘进，在提高机械化程度、改进循环技术和改进施工组织的前提下，应力求加大眼深并增多循环次数。由于本工程采用小直径炮眼，且岩石坚固性系数为12～14，掘进面积小，以浅眼为宜。在同样岩石条件下，巷道断面积大的炮眼深度可取大一些，实验证明：眼深在1.5m时，炮眼利用率达90%以上：眼深在1.8m以上时，炮眼利用率仅80%左右。掏槽眼应比一般的炮眼深0.15～0.25m，岩石坚硬时取大值。
综合考虑工程的岩石特性、断面的面积、炮眼直径和炮眼利用率等要求，采用炮眼深度为2m，掏槽眼的深度为2.2m。
（4）孔脚确定
对于掏槽眼的形式有倾斜掏槽眼、平行眼直线掏槽眼和混合式掏槽眼。倾斜掏槽眼的特点是与工作面相交，分为:单向掏槽、锥形掏槽和楔形掏槽。在此设计中炮眼深度小于等于2m，适用直眼掏槽。其他炮眼采用平行眼。
（5）炮眼数目
炮眼数目与掘进断面、岩石性质、炮眼直径、炮眼深度、和炸药性能等因素有关。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能的减小炮眼数目。
由于采用全断面开挖方式，全断面采用光面爆破。
1）光面爆破设计
光面爆破抵抗线的确定
一般光面爆破的抵抗线按如下经验公式确定

式中 Wmin——光面爆破最小抵抗线（m)
d——炮孔直径（m）
Wmin=15×0.04＝0.6（m）
孔距
光面爆破的孔距采用如下公式选定

式中 a——光面爆破孔间距（m）
a=0.7×0.6=0.42（m）
N1=10.4÷0.42=25（个）
单个周边眼装药量0.12kg
周边眼总装药量的计算

计算：Q=0.23×2×0.42×0.6×25=2.90kg
2）炮孔数目

式中 N——全断面炮眼数（不包括光面爆破的）个；
K——单位岩石体积耗药量（kg/m3)；
S——开挖断面积（m2)；
η——各类炮眼装药系数（查下表）；
r——炸药的线装药密度（根据实际用的炸药获得）kg/m；
L——炮眼深度（m）；
Qq——周边光爆药量（kg）。

深眼爆破各类炮眼装药系数 η
炮眼名称
掏槽眼
扩槽眼
掘进眼
内圈眼
二台眼
底板眼
备注
全断面
93%
85
80
62
82
85
全断面一次成型
有下导坑

62
72
62
77
83
有4×3的超前导坑

计算：全断面开挖面S=7.5（m2)
N=（2.33×7.5×2.0-2.9）/0.81×1.25×2.0=25.4≈15（个）
掏槽眼个数取5个，包括一个空孔，辅助眼15-5=10个

3、炮眼的布置
掏槽眼的布置原则
为了便于石碴装运，爆后找顶，及喷混凝土等作业，要求碴堆集中一些，堆得高一些，掏槽区应布置在断面的中下方。通常偏中心线1.5~1.8m，设置在中心线的左侧和右侧，距底板线1.5~1.8m。
辅助眼和周边眼的布置原则
布眼均匀，既要充分利用炸药的能量，又要保证岩石按设计轮廓线崩落。其间距根据岩石性质而定，一般辅助眼取0.4~0.8m，周边眼取0.5~1.0m，周边眼距巷道轮廓线取0.1~0.2m.底眼布置较为困难，有积水时易产生盲炮，因此要注意一下几点：一是底眼间距一般为0.4~0.7m. 抛碴爆破时，底眼采用较小间距。而是底眼眼口应比巷道底板高出0.1~0.2m，
但其眼底应低于底板0.1~0.2m，抛碴爆破时，应将炮孔深度加深0.2m左右。三是底眼装药量介于掏槽眼和辅助眼之间，装药长度为眼深的0.5~0.7倍，抛碴爆破时，每孔增加1~2个药卷。
4、 炮眼分布（见附图）
四、确定装药结构
1、装药类型的确定

装药在炮眼内的安置方式称为装药结构，它是影响爆破效果的重要因素。最常采用的装药结构形式有：
耦合装药：药包直径与炮孔直径相同，药包与孔壁之间不留间隙。
不耦合装药：药包直径小于炮孔直径，药包与孔壁之间留有间隙。
连续装药：炸药在炮孔内连续装填，不留间隔。
间隔装药：炸药在炮孔内分段装填，炸药之间由炮泥、木垫或空气柱隔开。
药包与孔壁的不耦合程度常用不耦合系数来表述，即炮孔直径与药包直径的比值：
Rd=d/dc。一般情况下不耦合系数在1.1~2.5时能取得很好的爆破效果。
试验证明：在一定岩石和炸药的条件下，采用空气柱间隔装药，可以增加用于破碎或抛掷岩石的能量，提高炸药能量的利用率，降低装药量。
各炮孔的耦合系数见表4-1。
表4-1 各炮孔的不耦合系数表
炮孔名称
掏槽孔
辅助眼
周边眼
不耦合系数
1
1
1.25
炮孔直径/mm
40
40
40
装药直径/mm
40
40
32
实际装药直径/mm
24
22
22

(图A) (图B) (图C) (图D)
4.2 空气柱长度
在通常采用的装药条件下，不同岩石适用的空气柱长度与装药长度的比值见表4-2。
表4-2 合理的空气柱长度

岩石名称

软岩
中等坚固
多裂隙岩石
(f=8~10)
中等坚固
块体岩石
(f=8~10)
多裂隙的
坚固岩石
(f=8~10)
坚固、坚韧且
具有微裂隙
的岩石
空气柱长度与
装药长度之比
0.35~0.4
0.3~0.32
0.21~0.27
0.15~0.2
0.15~0.2
此围岩的f=12~14所以应选用0.15~0.2。掏槽眼空气长度为0.264(m).辅助眼空气长度为0.24(m)
在隧道或井巷掘进中一般可将装药分为两段，其中底部装药应为总装药量的65%~70%，装药间用导爆索连接起爆。
4.3 装药长度
表4-3 深眼爆破各类炮眼装药系数η
炮眼名称
掏槽眼
扩槽眼
掘进眼
内圈眼
二台眼
底板眼
备注
全断面装药系数
93%
85%
80%
62%
82%
85%
全断面一次成型
有下导坑装药系数

62%
72%
62%
77%
83%
有4m×3.8m的超前导亢

掏槽眼装药长度=3/5*2..2=1.32m。
崩落眼，周边眼装药长度=3/5*2=1.2m。
4.4 炮孔堵塞
工程爆破中，一般都要对炮孔进行堵塞。用来封闭炮孔的材料统称为炮泥。用炮泥堵塞炮孔可以达到以下目的：
(1)保证炸药充分反应，使之放出最大热量和减少有毒气体生成量。
(2)降低爆生气体逸出自由面的温度和压力，提高炸药的热效率，使更多的热量转变为机械功。
(3)在有瓦斯的工作面内，除降低爆生气体逸出自由面的温度和压力外，炮泥还起着阻止灼热固体颗粒从炮孔内飞出的作用，提高爆炸安全性。
除此之外，炮泥也会影响爆炸应力波的参数，从而影响岩石的破碎过程和炸药能量的有效利用率。
炮泥长度的计算：
一种简单的计算方法是使炮泥全长卸载的时间应大于爆生气体有压力在装药全长卸载长度的时间，即：

式中 ld——炮泥长度(m)
cp——炮泥中纵波波速或声速(m/s)
le——装药长度(m)
c0——稀疏波波尾传播速度，等于静止爆炸产物中的声速(m/s)
根据炸药爆轰流体动力学理论 算出c0=D/2，代换后得：

小直径炮孔爆破一般采用砂和黏土混合物作为炮泥，其内声速约为1500~1800m/s，若取炸药爆速，D=3000~5000m/s,按上式计算出的炮泥长度应为装药长度的35%~50%，而孔深为1.2米，得出掏槽眼炮泥长度为0.52m。辅助眼与周边眼炮粒0.48m。

五、网络敷设
1、起爆方式的种类
爆破工程是通过工业炸药和爆炸实施的。在爆破工程中，引爆工业炸药有两种方法：一种是通过雷管的爆炸起爆工业炸药，一种是导爆索爆炸产生的能量去引爆工业炸药，而导爆索本身需先用雷管将其引爆。
按雷管的点燃方法不同，起爆方法包括火雷管起爆法、导爆管雷管起爆法、电雷管起爆法。无线起爆法包括电磁波起爆法和水下声波起爆法，它们利用比较复杂的起爆装置，可以远距离控制引爆电雷管，仍属于电力起爆法。
火雷管起爆法：由导火索传递火焰点燃火雷管，也称导火索起爆法
起爆材料：导火索、火雷管和点火材料
优点：出现时间早，价格便宜，操作简单。
缺点：安全性差。
导爆管雷管起爆法：利用导爆管传递冲击波点燃雷管，也称导爆管起爆法。
起爆网路由击发元件、连接元件、传爆元件和起爆元件组成。
优点：可以有电干扰的环境下进行操作，不受杂散电流的影响产生早爆、误爆事故，安全性高；导爆管网路起爆的药包数量不受限制，网路不必要进行复杂的计算；导爆管网路方法灵活，形式多样，可以实现多段延时起爆；连接操作简单，检查方便；传爆过程中声响小，没有破坏作用，可以贴近人身传爆。
缺点：没有检测网路是否正常的有效手段；导爆管本身的缺陷、操作中的失误和周围杂物对其的轻微的损伤都可能造成网路的拒爆；在瓦斯或矿尘爆炸危险的作业场所不能使用导爆管起爆法。
电雷管起爆法：采用电引火装置点燃雷管，故也称作电力起爆法。
起爆材料：电雷管、导线、起爆电源和测量仪器、
优点：敷设网路前后可以用仪表检查电雷管对网路进行测试检查网路的施工质量，从而保证网路的准确性和可靠性；可以远距离起爆并控制起爆时间，调整起爆参数，实现分段延期爆破。
缺点：受电的干扰较大，在雷雨季节和存在电干扰的危险范围内不能采用电爆网路；其次在药包数量比较多的爆破工程中，采用电爆网路，对网路的设计和施工有较高的要求，网路连接比较复杂。
导爆索起爆法：用导爆索起爆炸药的称作导爆索起爆法。
起爆网路由导爆索、继爆管和雷管组成。
优点：不受雷电等杂散电流的影响，导爆索的耐折度和耐损度远大于导爆管，安全性由于电爆网路和导爆管网路；此外导爆索起爆法传爆可靠，操作简单，使用方便，可以使钻孔爆破分层装药结构中的各个药包同时起爆；导爆索有一定的抗水性能和耐高温、低温性能，可以用在有水的爆破作业环境中；由于导爆索的传爆速度高，可以提高弱性炸药的爆速和传爆可靠性，改善爆破效果；利用导爆索继爆管可以实现导爆索的微差爆破。
缺点：成本较高；不能用仪器检查网路的质量；裸露在地表的导爆索网路在爆破时会产生较大的声响和一定强度的空气冲击波，所以在城镇浅眼爆破和拆除爆破中不应使用孔外导爆索起爆；导爆索起爆法只有借助导爆索继爆管才能实现多段微差爆破，而导爆索继爆管价格高、精度低，在工程上部是常用的器材，一般较多地将导爆索作为辅助起爆网路。
在爆破现场使用中，最多采用的是以上各种起爆网路的混合体，这种混合起爆网路充分利用各种网路的特性，以保证网路的安全可靠性和经济合理性。
2、起爆网路的选择
结合工程特性和起爆方法的优缺点，本工程采用电雷管起爆法方式已达到最好的爆破效果。周边敷设导爆索连接网路以取得较好的光面爆破的效果，中心部位采用电力起爆法。另外因为光面爆破最后起爆，先爆孔易将光爆孔的导爆索拉断，导致部分甚至全部光爆孔拒爆，所以采用导爆索双向环形连接法。
3、雷管段别的选择
选用非电雷管毫秒塑料导爆管系统，为了减小爆破震动，相邻段别之间需要保证足够的、合适的微差时间。根据爆破器材结合现场试验情况，将相邻段别之间的时间定为25ms。因此，选用1~13段别的非电毫秒雷管，可以将工作面炮孔分成13个区域，按先后顺序微差起爆。将工作面上各个炮孔的导爆管分片集中成束，装入连接块。连接块外接的导爆索再集中成束装入上一级连接块一次簇连，最后采用导火索引爆。
4、爆破网路敷设图（见附图）
六、 工程量的计算
1、 爆破体积
爆破体积为一次爆破的深度与隧道断面面积的乘积。

式中 V——爆破体积；
S——断面面积；
L——一次爆破深度。
计算：V=7.5×2.0=15（m3）
6.2 炮孔数量 及排列
此次爆破掏槽眼选用直形掏槽眼，掏槽眼为5个。
周边眼的个数=周长/孔距=25（个）
辅助眼的个数=周长/孔距=10（个）
故总炮眼数为40个。

表2-2 炮眼排列及装药量
序号
炮眼分布
炮眼数
炮眼长度/cm
炮眼装药量/kg
0
空眼
1
220
0
1
掏槽眼
4
220
5.16
2
辅助眼
4
200
1.68
5
辅助眼
6
200
1.68
6
周边眼
25
200
0.12

合计
40

6.3 炸药单耗量
炸药单耗就是每爆破一立方米岩石所耗费的炸药量(kg)，断面面积为7.5，岩石坚固性系数f为12~14.有规范可知炸药单耗为2.33
6.4 总装药量的计算
=2.33 kg/ m3 *2m*7.5㎡=34.95kg
式中：Q——一次爆破总装药量，kg；
q——单位岩石爆破炸药消耗量，kg/ m3，
L——炮眼深度或循环进尺，m；
S——断面积，m2
带入数据的Q=34.95kg
6.5 单眼炮孔炸药消耗量
隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起的作用是不同的，掏槽眼要求抛掷；掘进眼只要求松动，而在掏槽部位的两侧与其上下部位各部位的炮眼要求又不一样，侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求加强松动，周边眼则要求光面爆破，底板眼则要抛掷爆破的药量，否则可能底板爆破失败。所以各部位炮眼的装药是不同的。
周边眼的装药量，参考部分铁路光面隧道光面爆破参数表可知周边眼的装药集中度为140g/m。所以周边眼的单眼装药量为0.12kg。
而掏槽眼，辅助眼的单眼装药量均可按下式计算：

式中：q——单眼装药量，kg；
K——可参阅表得K为2.33kg/m3；
a——炮眼间距，m，
W——炮眼爆破方向的抵抗线，m；
L——炮眼深度，m；
λ——炮眼所在部位系数，可参阅表选取。
炮眼所在部位系数λ
炮眼部位
掏槽眼
内圈炮眼
λ值
2~3
0.5~0.8
带入数值的：掏槽眼的单眼装药量为5.16kg。辅助眼的单眼装药量为1.68kg。
七、安全距离的计算
7.1爆破地震安全距离
爆破振动是爆破公害之一，在爆区一定范围内，它会造成各种破坏作用，如建筑物的震裂、边坡的滑塌等，给环境带来损害，因此爆破地震的安全距离，是爆破安全设计和安全评价的重要内容。
爆破地震强度计算
对爆破震动的测试是预防爆破事故的重要措施，我国爆破安全规程采用保护对象所在地质点峰值振动速度作为爆破振动判据的主要物理指标，其计算大多使用工程爆破测试数据推导的经验公式。常用的计算公式有：
(1)萨道夫斯基公式

式中v——介质质点振动速度（cm/s）;
R—— 观察（计算）点到爆源的距离（m）；
K，α——与爆破条件、岩石特征等有关系数，不同岩石的取值可见表(7-1)
Q——炸药量（kg），齐发爆破时取总装药量，延迟爆破为最大一段的装药量。
表7-1 爆区不同岩性的K、α值
岩 石
K
α
坚硬岩石
50~150
1.3~1.5
中硬岩石
150~250
1.5~1.8
软岩石
250~350
1.8~2.0
带入数据的v=3.7cm/s
在本工程中，采用毫秒爆破后，与齐发爆破相比，平均降震率为50%，微差段数越多，降震效果越好，限制一次爆破的最大用药量也可以起到减震的效果。
7.2冲击波安全距离计算
冲击波是炸药爆炸时的又一种外部作用效应。在靠近爆源处，由于爆炸冲击波的作用，可引起爆炸材料的爆轰和燃烧。在离爆源一定范围内，爆炸冲击波对人员具有杀伤力，对建（构）筑物、设备也可造成破坏。
爆破大块时的人员安全距离的计算
我国爆破安全规程规定：露天裸露爆破大块时，一次爆破的炸药量应不大于20kg，并应按经验公式确定空气冲击波对掩体内避炮人员的安全允许距离。
查阅参考资料，爆破时空气冲击波的安全距离可按以下公式计算:
（公式1.4）
R -----空气冲击波的安全距离，m；
------经验系数；
------ 指数。
------ 爆破超压，根据安全规范，本设计中对人员取0.02Pa， 对周围物体取0.04。
的取值可参照表3-3。
表3-3 的取值
爆破类型
参数
一般阶梯爆破
炮孔法爆破大块

1.48
0.67

1.55
1.31
结合公式1.4，参照表3-3，计算
对于一般建筑物： =8.9812.5458=23 m
对人员：=16.052.5458 = 41 m
都满足设计要求。
确定最终爆破安全距离
根据计算，
地震波安全距离 R=35m
空气冲击波的安全距离
对于一般建筑物：R =23m
对人员：R = 41 m
为了保证足够的安全，最终预测爆破安全距离R = 41m。

八、测爆破效果及安全距离
初步计算，每个炮孔一个电雷管，根据工程经验，本设计采用延期电雷管，共40个炮孔（一个空孔），所以电雷管总量为40个，掏槽眼采用瞬发电雷管，第一排辅助眼为1号延期电雷管，第二排辅助眼为2号延期电雷管，周边眼采用3号延期电雷管，起爆后，爆破效果良好，完全按设计的断面爆破，且爆堆集中，块度破碎均匀，由于设计的比较合理和采用了有效的防护措施，爆破安全距离均未超出爆破安全规程要求，不会对周围构筑物、设备和人员产生任何不良影响。
九、警戒距离、施工及安全组织
1、爆破警戒
根据计算所得安全距离划分警戒范围，其范围在390~420米。爆破施工前，应疏散现场施工人员，按照安全规程要求划定警戒范围，用红旗和彩带设立警戒标志，放炮前20分钟派出专人负责警戒，严禁任何人员进入警戒范围。在进行爆破施工前，应制定爆破施工安全事故紧急预案，应急措施到位，以应对可能出现的紧急事件。
2、安全组织与施工
建立爆破施工安全管理机构，建全爆破施工组织。从事爆破工施工的主要人员，应经过爆破安全技术培训考试合格并取得相应的作业证书；爆破员、安全员及物品管理员应由经验丰富的爆破人员担任加强现场管理，设立专职爆破管理人员对爆破器材和火工品进行管理，检查爆破器材和火工品，负责炸药和雷管的验收、发放、退库、统计。爆破过程中，火工用品实行层层签收责任制，每一环节使用管理都具体到人，责任负责到人。
1）爆破工作领导人的职责：
　　ａ．负责爆破工程的全面领导，组织爆破工程实施，并检查实施情况；
　　ｂ．监督检查爆破工作人员执行安全规章制度；
　　ｃ．监督检查爆破器材的运输、贮存和使用；
　　ｄ．参加本单位爆破事故的调查处理。
2）　爆破工程技术人员的职责：
　　ａ．负责爆破工程的设计，指导施工，检查质量；
　　ｂ．负责制定爆破安全技术措施，检查实施情况；
　　ｃ．负责制定盲炮处理的技术措施，进行技术指导；
　　ｄ．参加爆破器材的销毁工作；
　　ｅ．参加爆破事故的调查和处理。
3）　爆破器材管理人员的职责：
　　ａ．负责检验、保管、发放和统计爆破器材；
　　ｂ．对无“爆破员作业证”的人，有权拒绝发放爆破器材；
　　ｃ．负责检查库区的安全情况、消防设施和防雷装置，发现不安全隐患及时处理。无力处理的要及时报告爆破工作领导人；
　　ｄ．及时统计、报告质量有问题及过期变质失效的爆破器材；
　　ｅ．参加爆破器材的销毁工作；
　　ｆ．对超计划和规定量领取爆破器材的，有权拒绝发放。
4）　爆破员的职责：
　　ａ．按爆破设计规定进行爆破作业；
　　ｂ．安全使用爆破器材，不得乱放、遗失或转交他人，不准擅自销毁或挪作它用；
　　ｃ．严格遵守本规程；
　　ｄ．爆破后认真检查现场，发现盲炮和其它不安全情况，及时处理或上报；
ｅ．爆破结束后，剩余的爆破器材，及时交回爆破器材库，不准私自保存，不得转让他人或买卖。
爆破结束后，由技术人员对爆破现场及时进行检查。检查内容包括：有无拒爆药包，有无危石、滚石以及爆后山岩边坡是否稳定等，待确认上述问题无重大安全隐患后，由指挥长发布解除警报命令。如发现有重大安全隐患，立即按照爆破安全规程有关规定进行及时处理，处理结束后，方可发布解除警报命令。每次爆破完成后，爆破员应认真详细地填写爆破记录，作为资料整理后保存。
十、爆破设计感想
这次课程设计历时两周左右，通过课程设计，我发现了自己很多不足的地方，知识上的漏洞还很多，看到了自己的实践经验还是很缺乏的，理论联系实际的能力还急需提高。
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，爆破工程已经成为当今隧道和城市拆除应用中空前活跃的领域， 在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的城市地下工程专业的学生来说掌握爆破技术是十分重要的。
在设计的过程中，我们在短时间内翻阅了较多的资料，但与真正的实践经验相比还是相当不足。虽然设计中仍存在不少问题，希望老师能给予指导批评，让我们的设计能更加科学合理。
这次的课程设计在同学们的悉心指导下终于告一段落，但人生中还有无数的“课程”等待我们来设计。对我而言，精神上的丰收可喜，知识上的收获更加重要。这次设计再次让我明白了学无止境的道理。我们每一个人都不能满足于现在的“成就”。人生就像登山，一座山峰的后面还有更多更高的山峰等着