钻孔参数与药量计算技巧

（1）钻孔参数。参照《水运工程爆破技术规范》（JTS204—2008）的规定参数，水下钻孔爆破的孔网参数和药量计算，应结合施工区水深、钻孔设备、开挖深度及清渣设备等综合分析确定，并应符合以下规定：①炮孔直径宜选用60～165mm；②超钻深度通常在1.0～2.0m范围内选取；岩石较硬时取大值，岩石较软时取小值，每次爆破时首排炮孔应比其后的各排炮孔深0.2m；③炮孔孔距宜大于炮孔排距，一般情况下炮孔孔距为排距的1.2～1.4倍；④考虑在水下爆破时的钻孔偏差、爆破器材等因素，最小抵抗线、炮孔间排距可比陆地台阶爆破减少10%～25%，甚至更多。

部分工程水下钻孔布置主要参数见表5-17。水下钻孔进行大面积爆破时，其孔网参数见表5-18，并经试验确定。

表5-17　部分工程水下钻孔布置主要参数表

表5-18　大面积爆破炮孔网参数表

水下钻孔爆破时钻孔的超钻深度可与炮孔最小抵抗线相近，并至少不小于0.8m。当水下钻孔直径为90mm时的超深可参照表5-19选取，不同直径的钻孔可参照表中数值随钻孔直径的增减而增减。

表5-19　直径90mm钻孔超深表

（2）药量计算。药量计算有多种方式，现分述如下。

1）考虑水深影响的单孔装药量Q，可按式（5-32）计算：

式中　Q——炮孔计算装药量，kg；

　　　W——最小抵抗线长度，m；

　　　a——孔距，m；

　　　H——台阶高，m；

　　　H0——水深，m；

　　　q——岩石的单位炸药消耗量，kg/m3。

堵塞长度按（0.8～1.0）W考虑，根据钻孔实际可能的装药量Q，由式（5-32）可算出aW乘积，从而确定孔排距。

2）分段药量计算法。延米装药量Q1按式（5-33）计算：

炮孔负担面积按式（5-34）计算：

孔网参数S按式（5-35）计算：

以上各式中　Q1——炮孔延米装药量，kg；

　　　　　　q——单位炸药消耗量，kg/m3；

　　　　　　a、b——孔距、排距，m；

　　　　　　d——炸药直径，m；

　　　　　　ρ——炸药密度，kg/m3；(www.xing528.com)

　　　　　　W——抵抗线长度，m。

不装药段（堵塞段）长按式（5-36）计算：

式中　h0——堵塞长度，m；

　　　W——最小抵抗线长度，m。

3）水下炸礁时炸药总装药量按式（5-37）计算：

式中　Q——总装药量，kg；

　　　V——礁石总体积，m3；

　　　K——系数，取K=5～10kg/m3，礁石小，投药方便，流速大的地方取小值。

将总药量分成若干药包，放在礁石不同部位时，一般爆后不需清渣。

4）水运工程炸药单耗及装药量计算法。炸药单耗除用上述公式计算外，也可参考水运工程中的经验数据选取（见表5-20）。

表5-20　《水运工程爆破技术规范》（JTS204—2008）给出的单耗数据表

注 表中炸药为2号岩石硝铵炸药综合单位消耗量的平均值，当使用其他炸药时应进行换算；水深超过15m时，单位炸药消耗量可根据水深变化适当调整。

水下钻孔爆破的每孔装药量可按体积法按式（5-38）计算：

式中　b——排距，m；

　　　h——钻孔深度（包括超深值），m；

其他符号意义同前。

相应地，每个炮孔允许装药量对于确定的药卷直径、装药密度按式（5-39）计算：

式中　d——药卷直径，cm；

　　　Δ——装药密度，kg/cm3；

　　　l——装药长度，cm。

根据上述式（5-38）、式（5-39），则可计算出每个炮孔的装药长度，剩余部分为堵塞段。一般来说，随着水深的增加，堵塞长度可适当减小，甚至装满。现在有种趋势，为减少补炸的机会，加大钻孔超深和药量。

（3）瑞典的设计方法。根据瑞典的单位炸药消耗量和钻孔超深的计算方法，其爆破手册中针对不同的钻孔直径、台阶高度、水深，推荐了水下台阶爆破设计参数（见表5-21）。

表5-21　瑞典爆破手册相关推荐参数表