106.如何进行完整的全断面钻爆方案设计？

近几年有不少同志提出这个问题，我们也发现这是一个许多同志还没有完全掌握的实际问题。其实，前述第95～104问已就这个问题进行了不少阐述，只要融会贯通，灵活掌握，应该可以做出比较好的钻爆方案了。鉴于大家仍有不少疑问，这里再将主要思路、步骤简要叙述一下（这个问题用问答的形式很难简略地表述清楚，我们在附录中做了两个示例，供参考，见附录H）。

（1）熟练掌握基础知识。要全面领会前面爆破各章的主要技术基础知识，只有这样才能综合性地、运用自如地做好钻爆方案。这是做好钻爆方案的最基本、最基础的可靠保障。

（2）全面收集素材，包括围岩级别、结构及可爆性等判定，确定开挖方法及进尺（如分部开挖，还是全断面开挖；要求或预计的循环进尺等）；用类比法、查表法或经验法确定炸药单耗k；炸药规格（包括药卷直径、药卷长度、药卷质（重）量）；雷管段别及段别数量（如是1～15段，还是1～20段，还是更多段）；钻孔设备能力（如钻孔直径、钻孔深度等）；每班要求的循环进尺；坑道断面尺寸等。

如采用斜孔掏槽时，还应收集钻臂长度尺寸（钻臂越长，所需空间越大，不然，钻孔角度就要大）。

以往时常发现，有的同志将钻爆方案做出来了，你问他药卷长度、质量、直径等各是多少？他却答不上来。那么，方案是如何做出来的？是做不出来的。因为，只有知道药卷长度、质量，才能知道每米炮孔能装多少药，进而才能根据K值，反算出能炸下多少石头，也才能正确设计炮孔间距、排距。

（3）设计掏槽孔。根据坑道断面尺寸、钻孔设备尺寸及能力、要求的循环进尺等确定掏槽孔的形式（有时还要考虑雷管段别的影响因素，如直孔掏槽所需的雷管段别就要多，若雷管段别少，就只能用斜孔掏槽）；根据本书相关问答的技术内容设计掏槽孔位置、参数及槽腔的大小。

一般为方便钻孔、检查、装药，掏槽孔宜设计在坑道断面的靠底部中轴线上适当位置。有时为了更合理布置扩大孔的需要，也可靠一侧适当位置布置。

（4）设计周边孔和二周边孔。设计周边孔、二周边孔的间距及周边孔的外张量；确定周边孔的最小抵抗线（即周边孔至二周边孔的最短距离，一般周边孔向外张，而二周边孔则垂直钻进，这时可取距孔底1/3深度处为周边孔的最小抵抗线）；明确拱脚、墙脚的炮孔加密尺寸及做法（如增加不装药的导向孔）。

爆后开挖轮廓的质量，在很大程度上取决于周边孔孔距a与抵抗线w的关系，要取得良好效果，就要使比值a/w≤0.8，即抵抗线应大于孔距。通常w=（1.0～1.25）a，围岩特别坚硬、完整时，系数取小值，反之取大值，一般不小于1.2，软弱围岩有时取到1.5，也能取得不错的光爆效果。许多同志不清楚这一点，光爆效果不好就一味地缩小孔距、调整药量，这是不对的，需知调整a与w的比值才是最根本的方法。

还应说明的是，周边孔的开孔孔口位置，应向设计幅员线内移5cm左右，这是国内外各类规范所允许的，也是公认的合格、合适做法（有得围岩较差时，甚至允许内移20cm），孔底则向幅员线外外张10cm左右。

二周边孔的抵抗线和孔距，可按正常扩大孔考虑，但装药量应为正常扩大孔的80％～90％。

（5）设计扩大孔和底炮孔。布置了掏槽孔、周边孔、二周边孔以后，槽掏出来了，剩下的部分就是扩大战果的问题了，这部分由扩大孔、底炮孔来完成。在大断面中，扩大孔部分是主要的拿石方的部分，这部分设计合理与否是关系效益、进度的关键。而我们许多同志不会进行扩大孔设计，下面举一简单例子来说明。

例：设一围岩所需炸药单耗为K=2kg/m3；扩大孔所用药卷规格为ϕ40mm×500mm，每卷重700g。请据此确定扩大孔的孔距和排距。

解：据药卷参数，每米炮孔可以装2卷药，其装药量为0.70×2=1.40kg/m。

炮孔每延长米所能爆下的岩石体积为1.40/k=1.40/2.0=0.7m3。

即每个炮孔所爆下的面积为0.7m2，也就是a×b=0.7m2。

通常，孔距略大于排距爆破效果会好些（与周边孔原理不同），所以，可以确定：孔距a=0.9m，排距b=0.8m（近似等于0.7m2，这在半理论、半实践的爆破科学中是允许的，也是正常的）。

如果改用ϕ35mm同类炸药药卷，则每米炮孔装药量为1.10kg，每个炮孔所爆下的面积为1.10/2.0=0.55m2，则可取孔距a=0.8m，排距b=0.7m。

要注意的是，紧挨掏槽孔的一圈扩大孔，起“扩槽”的作用，孔距、排距要适当缩小。

底炮炮孔的抵抗线和孔距，可按正常扩大孔参数适当加密10％～20％，也可不改变参数而增加药量10％～20％。另外，底炮孔也应向下超深10～20cm，以防止欠挖，因为底炮欠挖后的处理是一件很麻烦的事情，所以，应做到“宁超勿欠”。

以上（3）～（5）步，每步的设计过程中，均要进行药量计算、设计装药结构和起爆顺序。若现场所具有的药卷规格、雷管段别不合适时，应及时调整。还应根据扩大孔、底炮的布置需要，调整掏槽孔的位置。

（6）设计炮孔起爆顺序及间隔时间。考虑起爆顺序时，关键是尽量保证每一孔的爆裂角均不宜小于90°。考虑间隔时间时，要注意爆岩的膨胀系数和运动速度，待前炮爆下的石渣为后炮充分创造出“空间”后，后爆炮孔再响。

（7）设计装药结构。一般孔底1/3装药长度（或1.3倍底部抵抗线）范围内宜适当多装药（称底部装药），其余2/3装药长度宜适当少装药（称柱部装药）。装药长度还应以整卷、半卷为单位，不宜过度零散（周边孔装药可取至1/4标准卷）。孔口不装药的长度应等于或略大于该孔的最小抵抗线。

（8）绘制钻爆方案图、表。方案图要有平面图和必要的断面图、详图，图中要注明各孔的位置、尺寸、起爆顺序（为防止混乱，孔号宜与雷管段别一致）。参数表要将应该由大家掌握的参数全部标明，以方便施工。其他应该说明的事项，应予详细说明，如联炮、堵塞注意事项等。

（9）进行经济技术分析。要有总孔数、总药量、总雷管数量、爆方单耗、每立方钻孔长度等，以便进行经济效益比较。

下面再分析一个不当案例：某实际爆破方案，属Ⅲ级围岩，使用乳化炸药，药卷规格ϕ35mm×180mm×200g，扩大孔的孔径为ϕ50mm，孔深为4.7m，孔距0.85m，排距0.80m，单孔装药量1.6kg（孔底连续装药）。

分析：不当之一是所选K值偏小，每孔拟爆下的石方为0.85×0.80×4.7=3.2m3，实际炸药单耗只有1.6/3.2=0.5kg/m3，即使按孔口不装药长度取1.0m考虑，实际爆方单耗也只有1.6/（0.85×0.80×3.7）=0.64kg/m3。这个单耗均只是松动爆破的药量，显然不适合坑道掘进爆破。不当之二是装药长度太短，8卷药只能装1.44m长，不装药余孔长度达3.26m，是抵抗线的4倍，显然太长，即使孔底部分炸开了（孔底部分的单耗约1.63kg/m3），爆渣也很难飞的出去，形成里爆外不爆的“戴眼镜”现象的可能性极大。即使断面中部崩出去，进尺也必然很短，周边也可能形成“挂门帘”现象。

该方案主要有以上两点不足，其次还有底部装药和柱部装药一样，也是不妥的（现场没有另外规格的药卷则是另一回事，但应当申请购买）。所以，爆破效果差是必然的。