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1 绪论 1

1.1 台阶爆破的定义及分类 1

1.1.1 台阶爆破的定义 1

1.1.2 台阶爆破的分类 1

1.2 台阶爆破技术的发展 2

1.2.1 台阶爆破技术的酝酿阶段（新石器时代～1627年黑火药用于矿山） 3

1.2.2 台阶爆破技术的奠基阶段（17～19世纪80年代） 3

1.2.3 毫秒雷管和大型穿孔设备的应用使台阶爆破技术广泛采用大区域、多排孔爆破阶段（19世纪80年代～21世纪初） 4

1.2.4 数码电子雷管的出现使台阶爆破进入了精细化、科学化的新阶段（21世纪初至今） 5

参考文献 6

2 工程地质与爆破工程 7

2.1 概述 7

2.1.1 工程地质与爆破工程的关系 7

2.1.2 几个基本概念 7

2.2 岩石成分及其对爆破作用的影响 14

2.2.1 岩石成分与岩石强度、坚固性的关系 14

2.2.2 岩石成分与承载特性的关系 15

2.3 岩石性质及其对爆破作用的影响 15

2.3.1 岩石的物理性质 15

2.3.2 岩石的静力学性质 20

2.3.3 岩石动力学性质 24

2.3.4 岩石的温度效应 30

2.3.5 岩石性质对爆破作用的影响 31

2.4 岩体力学性质及其对爆破作用的影响 33

2.4.1 结构面的力学性质 33

2.4.2 岩体的力学性质 36

2.4.3 结构面对爆破作用的影响 38

2.4.4 结构体对应力波传播的影响 42

2.5 岩石分级、爆破性分区与工程岩体分级 42

2.5.1 岩石（体）分级的发展 42

2.5.2 岩石分级 43

2.5.3 岩石爆破性分区（岩石可爆性分级的发展和进一步完善） 48

2.5.4 工程岩体分级 50

参考文献 52

3 爆炸与工业炸药 54

3.1 爆炸及其分类 54

3.1.1 物理爆炸 54

3.1.2 化学爆炸 54

3.1.3 核爆炸 55

3.2 炸药爆炸的基本条件 55

3.2.1 变化过程释放大量的热 55

3.2.2 变化过程必须是高速的 55

3.2.3 变化过程应能生成大量的气体产物 56

3.3 炸药化学变化的基本形式 56

3.3.1 热分解 57

3.3.2 燃烧 57

3.3.3 爆炸 57

3.3.4 爆轰 57

3.4 炸药的氧平衡 58

3.4.1 氧平衡的基本概念 58

3.4.2 氧平衡值的计算 58

3.4.3 氧平衡值的计算实例 62

3.5 爆炸过程的热化学 63

3.5.1 热化学的基本知识 63

3.5.2 炸药的热化学参数 64

3.5.3 评估炸药爆炸威力的参数 73

3.6 工业炸药 78

3.6.1 工业炸药的定义及分类 78

3.6.2 常用的工业炸药 80

3.6.3 现场混装炸药 101

参考文献 111

4 起爆器材与起爆技术 112

4.1 起爆器材 112

4.1.1 起爆器材的定义 112

4.1.2 起爆器材的分类 112

4.1.3 工程爆破对起爆器材的基本要求 112

4.1.4 起爆器材设计的基本原则 112

4.1.5 工业雷管 112

4.1.6 工业导爆索和继爆管 133

4.1.7 起爆具 137

4.2 起爆技术 138

4.2.1 起爆方法和起爆网路 138

4.2.2 电雷管起爆网路 139

4.2.3 导爆索起爆网路 147

4.2.4 导爆管雷管起爆网路 150

4.2.5 数码电子雷管起爆网路 155

4.2.6 混合起爆网路 159

参考文献 160

5 爆破力学的三大理论 162

5.1 起爆理论 162

5.1.1 炸药的起爆和起爆能 162

5.1.2 起爆理论的研究内容 162

5.1.3 炸药起爆的基本理论 162

5.2 传爆理论 169

5.2.1 传爆理论的发展阶段 169

5.2.2 波理论基础 170

5.2.3 爆轰波的基本方程 172

5.2.4 爆轰波参数的近似计算 176

5.2.5 工业炸药的传爆理论 178

5.3 岩石爆破理论 182

5.3.1 岩石爆破理论的发展阶段 182

5.3.2 爆破岩石力学理论 184

5.3.3 裂隙岩体的爆破理论 194

5.3.4 岩石的损伤断裂理论 195

5.3.5 台阶爆破机理 202

参考文献 205

6 金属矿山及煤矿的露天台阶爆破 207

6.1 露天台阶爆破的特点与应用 207

6.1.1 露天台阶爆破的特点 207

6.1.2 露天台阶爆破的应用比重 207

6.2 露天台阶爆破的基本概念 207

6.2.1 露天采场 207

6.2.2 露天矿生产顺序 209

6.3 露天深孔台阶爆破 210

6.3.1 露天深孔台阶爆破设计 210

6.3.2 露天深孔台阶爆破施工工艺 222

6.3.3 工程实例——哈尔乌素露天矿1077.5 m水平深孔土岩爆破设计 226

6.4 露天浅孔台阶爆破 230

6.4.1 炮孔排列 230

6.4.2 爆破参数 230

6.4.3 起爆顺序 231

6.5 几个问题的探讨 231

6.5.1 台阶高度的确定 231

6.5.2 一次爆破规模的确定 233

6.5.3 多排孔毫秒延期时间的确定 236

6.6 压碴爆破 239

6.6.1 何谓压碴爆破 239

6.6.2 压碴爆破参数的确定 239

6.6.3 逐孔起爆压碴爆破 241

6.7 露天采场的掘沟爆破 242

6.7.1 掘沟爆破的作用 242

6.7.2 新水平准备程序 243

6.7.3 掘沟爆破的特点 243

6.7.4 掘沟方法分类 243

6.7.5 掘沟工序 244

6.7.6 沟的断面形状和几何参数的确定 244

6.7.7 掘沟爆破设计 245

6.7.8 实例1——酒泉钢铁公司西沟石灰石矿 246

6.7.9 实例2——攀钢矿业公司朱家包包露天矿 248

6.8 特殊环境下的露天台阶爆破 250

6.8.1 高温火区爆破 250

6.8.2 冻土爆破 263

6.9 降低大块率和根底率的措施 269

6.9.1 何谓大块率，何谓根底率 269

6.9.2 产生的部位和原因分析 270

6.9.3 降低大块率和根底率的措施 271

参考文献 273

7 高台阶抛掷爆破 275

7.1 抛掷爆破与无运输倒堆工艺系统 275

7.1.1 抛掷爆破与无运输倒堆工艺系统的关系 275

7.1.2 无运输倒堆工艺系统专用设备——吊斗铲 275

7.1.3 抛掷爆破效果直接影响吊斗铲的效率 275

7.2 高台阶抛掷爆破（无运输倒堆工艺系统）产生的背景 276

7.3 黑岱沟露天煤矿是我国无运输倒堆工艺应用的典范 278

7.3.1 黑岱沟露天煤矿的含煤地层 278

7.3.2 依岩层不同采用不同的开采工艺 278

7.3.3 吊斗铲倒堆开采工艺 278

7.3.4 抛掷爆破设计 282

7.3.5 抛掷爆破施工 296

7.3.6 预裂爆破 299

7.3.7 抛掷爆破工程实例 302

参考文献 304

8 水利水电工程台阶爆破 305

8.1 水利水电工程爆破的特点 305

8.2 水利水电工程深孔台阶爆破的设计程序 306

8.3 高陡边坡深孔台阶爆破 307

8.3.1 概述 307

8.3.2 影响边坡稳定性的因素 307

8.3.3 高陡边坡深孔台阶爆破的损伤判据 309

8.3.4 高陡边坡深孔台阶爆破的基本方法和技术要求 311

8.3.5 邻近边坡处的深孔台阶爆破技术 312

8.3.6 邻近边坡处的轮廓孔爆破技术 317

8.3.7 高陡边坡爆破振动的放大效应 319

8.3.8 工程实例——小湾水电站高陡边坡开挖爆破 323

8.4 坝基保护层的台阶开挖爆破 325

8.4.1 概述 325

8.4.2 坝基保护层厚度的确定 325

8.4.3 坝基保护层的开挖方法 326

8.5 高陡山体坝肩开挖分层抛掷爆破 333

8.5.1 概述 333

8.5.2 拱坝坝肩的爆破方案的选择 334

8.5.3 坝肩施工的技术要求 334

8.5.4 工程实例——湖北省青龙水电站坝肩开挖 334

8.6 面板堆石坝坝料开采技术 335

8.6.1 概述 335

8.6.2 混凝土面板堆石坝的结构形式和特点 336

8.6.3 爆破参数的确定 337

8.7 地下厂房岩锚梁开挖技术 340

8.7.1 概述 340

8.7.2 岩锚梁岩台开挖的关键部位是保护层内的开挖 340

8.7.3 工程实例——重庆市彭水水电站地下厂房岩锚梁开挖技术 341

参考文献 342

9 地下采矿台阶爆破 344

9.1 非煤矿山地下采矿台阶爆破 344

9.1.1 基本概念 344

9.1.2 地下采矿方法分类 349

9.1.3 地下采矿浅孔爆破 350

9.1.4 地下采矿深孔爆破 353

9.1.5 地下采矿大直径深孔台阶爆破 361

9.2 煤矿井下采矿台阶爆破 368

9.2.1 我国是全球最大的煤炭生产国、消费国 368

9.2.2 基本概念 369

9.2.3 采煤方法分类 373

9.2.4 急倾斜煤层采煤法 374

9.2.5 厚煤层采煤法 378

9.2.6 采煤工作面的爆破参数 380

9.2.7 煤矿爆破与安全 382

参考文献 385

10 隧道掘进台阶爆破 386

10.1 概述 386

10.1.1 定义 386

10.1.2 井巷工程与隧道种类 386

10.1.3 隧道掘进特点 386

10.1.4 隧道掘进方法分类 387

10.2 各类钻爆法施工的技术要点 389

10.2.1 全断面施工方法 389

10.2.2 导坑式施工方法 390

10.2.3 台阶式施工方法 391

10.2.4 中隔壁施工方法——台阶式施工方法的变形 406

10.3 钻爆法开挖隧道的爆破设计 408

10.3.1 隧道爆破设计程序 408

10.3.2 爆破参数的设计 409

10.4 钻爆法开挖隧道的施工 416

10.4.1 隧道施工方法的选择依据 416

10.4.2 钻爆法开挖作业程序 417

10.4.3 施工过程的质量控制 418

10.5 深埋隧道开挖爆破对围岩稳定性的影响 418

10.5.1 我国水利水电工程、矿山开采都面临深部开采问题 418

10.5.2 深部岩体爆破开挖产生的振动是由爆炸荷载和地应力瞬态释放耦合作用的结果 419

10.5.3 爆炸荷载和地应力瞬态释放对围岩损伤范围的影响 419

参考文献 420

11 水下台阶爆破 422

11.1 基本概念 422

11.1.1 水下爆破与水下钻孔爆破 422

11.1.2 水下台阶爆破 423

11.2 水下爆炸理论基础 423

11.2.1 水下爆炸的物理现象 423

11.2.2 与陆地爆破相比，水下爆破的主要特点 424

11.2.3 水下爆炸冲击波基本方程 424

11.2.4 水下冲击波基本参数 425

11.2.5 水下爆炸荷载计算 426

11.3 水下台阶（分层）爆破设计 431

11.3.1 布孔方式 431

11.3.2 炸药的选取 432

11.3.3 爆破参数 433

11.3.4 水中爆破起爆方法 438

11.4 水下台阶（分层）爆破施工 439

11.4.1 水下台阶（分层）爆破施工流程 439

11.4.2 水上作业平台和钻爆船的选择 439

11.4.3 钻孔配套机具的选择 442

11.4.4 钻孔前的测量与钻孔平台定位 443

11.4.5 钻孔作业 443

11.4.6 钻孔检测、装药和填塞 444

11.4.7 起爆网路连接 445

11.4.8 起爆 445

11.4.9 清碴 445

11.5 水下台阶（分层）爆破质量分析与控制 445

11.5.1 影响水下台阶（分层）爆破质量的主要因素 445

11.5.2 控制水下台阶（分层）爆破质量的主要方法 447

11.6 工程实例 448

11.6.1 舟山港马岙港区灌门口航道段台阶（分层）爆破炸礁工程 448

11.6.2 大连港海底深水炸礁工程的信息化 450

参考文献 453

12 爆破效果的综合评价体系 454

12.1 影响爆破效果的因素 454

12.1.1 岩石性质对爆破作用的影响 454

12.1.2 炸药性能对爆破作用的影响 454

12.1.3 爆破条件、爆破工艺对爆破作用的影响 456

12.2 爆破效果的综合评价 461

12.2.1 爆破质量的评价指标和评价方法 461

12.2.2 综合评价方法的分类及选择 461

12.2.3 综合评价的流程 462

12.2.4 模糊综合评价 462

12.2.5 基于未确知测度理论的爆破效果综合评价 466

12.3 评价指标的测定与计算 470

12.3.1 大块率 470

12.3.2 块度分布 471

12.3.3 爆堆形态 477

12.3.4 爆堆松散系数 480

12.3.5 铲装效率 481

12.3.6 爆破成本 482

参考文献 483

13 爆破有害效应及作业环境的保护 485

13.1 爆破有害效应 485

13.1.1 爆破地震波 485

13.1.2 爆破空气冲击波 497

13.1.3 爆破个别飞散物 503

13.2 作业环境的保护 508

13.2.1 爆破噪声 508

13.2.2 爆破粉尘 510

13.2.3 爆破有害气体 514

13.3 爆破盲炮事故处理 519

13.3.1 盲炮定义 519

13.3.2 盲炮的产生原因 519

13.3.3 盲炮的预防 521

13.3.4 盲炮的检测和识别 521

13.3.5 盲炮的处理 529

13.4 早爆事故的处理 530

13.4.1 早爆的概念 530

13.4.2 外来电引起的早爆原因分析与预防措施 530

13.4.3 炸药燃烧引起的早爆原因分析与预防措施 535

13.4.4 机械能作用引起的早爆原因分析和预防措施 536

13.5 瓦斯及煤尘工作面的爆破事故处理 536

13.5.1 瓦斯和煤尘 536

13.5.2 瓦斯爆炸及煤尘产生的条件 537

13.5.3 瓦斯和煤尘的防治 538

参考文献 538