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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