光面爆破设计原理及实列分析
隧道光面爆破施工工法
隧道光面爆破施工工法一、工艺原理光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。
二、光面爆破技术要点隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。
施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。
2.1爆破参数选定2.1.1周边眼间距E周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45cm，对于节理发育，层理明显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间2.1.2最小抵抗线W（光面层厚度）最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。
2.2周边眼装药结构2.2.1软岩周边眼装药结构一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。
导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。
另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示：2.2.2硬岩周边眼装药结构硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图：炮泥导爆索药卷周边眼间隔装药结构（单位：cm）除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同2.2本隧道钻爆参数①循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动，IV、V级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道IV级围岩2.0m，V级围岩1.0m，II、III级围岩不大于3.5m。
②钻孔直径选择：采用Φ42mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳化炸药。
③隧道开挖断面的大小：由岩石和开挖方法确定。
,总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗，本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3左右。
光面爆破
光面爆破光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。
隧道全断开挖光面爆破，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。
它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。
一、光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。
尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。
一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。
光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
二、光面爆破的技术要点要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点：1、根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。
2、严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。
3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。
4、采用毫秒微差有序起爆。
要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。
5、边孔直径小于等于50mm。
三、预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏，须采用轮廓控制爆破技术。
常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。
所谓预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏；光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。
隧道施工之光面爆破技术详解
隧道施工之光面爆破技术详解1、隧道光面爆破动态设计意义(1)采用光面爆破施工对围岩的扰动破坏较小，采用光面爆破时，围岩松弛带的范围只是普通常规爆破方法的1/3～1/2，从而提高了围岩的自稳性，减少了支护工作量；(2)光面爆破可以大大地减少隧道的超欠挖量，提高工程质量，加快施工进度，并能大量减少混凝土量；(3)采用光面爆破，围岩的壁面平整、危石少，撬顶工作简单，减轻了表面应力集中现象，避免了局部冒落，增加了围岩的稳定和施工安全，并为锚喷支护的使用创造了有利条件。
2、影响光面爆破效果的因素在山岭隧道施工中均采用爆破开挖，光面爆破应重视塑料导爆管非电起爆技术、掏槽眼爆破技术、周边眼间隔装药技术、内圈眼爆破层厚度确定、底板眼钻爆要点。
（1）进行光面爆破时，一般都要引用光爆层这一概念。
所谓光爆层，就是指周边炮孔与最外层主爆孔之间的一圈岩石层，如图所示。
实际上，光爆层的厚度就是周边孔（光爆孔）的最小抵抗线。
光爆层的厚度W与周边孔的间距E有着密切的关系，可用两者的比值K=E/W 表示，K称为周边孔（光爆孔）的密集系数。
K值小，表示炮孔间距近，岩体能较精确地沿炮孔连心线裂开，但钻孔工作量增大，不一定经济。
K值过大，各炮孔只能各自独立地起作用，不能形成要求的光爆面，这也是不可取的，在现场施工时根据地质情况。
（2）爆层的厚度与隧道开挖断面的大小有关，大断面隧道的顶拱跨度大，光爆孔所受到的夹制作用小，岩体比较容易崩落，此时，光爆层的厚度可以大一些。
光爆层的厚度还与岩石的性质和地质构造等因素有关，坚硬完整的岩石，光爆层宜薄一些，而松软破碎的岩石，光爆层宜厚一些。
（3）光爆层的炸药单耗比主爆孔要小得多。
光爆孔间距也要比主爆孔的小，它与炮孔直径、岩石性质以及装药量等有关。
当炮孔直径为35～45mm时，间距一般可取500～700mm，在岩石节理裂隙发育的地区，或者对光爆面的质量要求较高的部位，其孔距还应更小一些。
炮孔的装药量也随之减少，或者在两孔之间加一个不装药的导向孔，导向孔至装药孔的距离不宜大于40cm。
光面爆破施工工法
光面爆破施工工法摘要：光面爆破施工工法是一种在岩石或混凝土表面进行爆破施工的方法。
本文将介绍光面爆破施工工法的原理、施工步骤和应用范围，同时探讨了该工法的优势和注意事项。
引言：在构筑物建设和岩石开采过程中，常常需要对岩石或混凝土进行破碎，以便于后续的开挖、拆除或铺设工作。
传统的爆破施工方法往往会对周围环境产生较大的影响，甚至会引发安全隐患。
因此，寻找一种对周边环境影响较小、施工效率较高的爆破施工工法显得尤为重要。
光面爆破施工工法则是一种理想的选择。
一、光面爆破施工工法的原理光面爆破施工工法是利用高压气体驱动特殊橡胶垫带在岩石或混凝土表面形成空腔，然后在空腔内引爆药包实现破碎的一种施工方法。
该方法的核心是通过橡胶垫带的负压吸附作用，在其与基础物质的接触区域形成一片真空，使药包内的爆炸能量得以集中释放，从而实现对岩石或混凝土的有效破碎。
二、光面爆破施工工法的施工步骤1. 施工准备：确定施工地点、制定施工方案，并进行相应的安全防护措施，包括设置警戒区域和告示牌等。
2. 橡胶垫带铺设：根据施工计划，将橡胶垫带铺设在需要进行爆破施工的岩石或混凝土表面。
橡胶垫带的贴合度对施工效果影响较大，应确保橡胶垫带紧贴表面。
3. 空腔形成：通过调节橡胶垫带与岩石或混凝土表面的接触压力，形成一片空腔，使橡胶垫带与底层物质分离。
4. 药包引爆：在空腔内放置好药包，并在安全距离外引爆药包。
药包的爆炸能量将集中释放在空腔内部，实现对岩石或混凝土的破碎。
5. 清理施工现场：等待爆炸冲击波经过后，对爆破残渣进行清理，恢复施工现场的原貌。
三、光面爆破施工工法的应用范围光面爆破施工工法适用于多种各有不同硬度的岩石和混凝土表面，包括建筑物拆除、隧道开挖、地下矿井开采等场景。
相比传统的爆破施工方法，光面爆破施工工法的应用范围更广，施工效率更高。
四、光面爆破施工工法的优势1. 环境友好：光面爆破施工工法不会产生大量的噪音和震动，对周围环境的影响较小，减轻了对附近居民和生态环境的干扰。
光面爆破机理及其应用
光面爆破原理及其应用摘要：近年来随着锚喷支护在井下工程中的广泛应用，光爆技术得到了迅速的发展。
利用光面爆破技术，选择合理的施工方法及爆破参数，不仅可以提高巷道的施工质量，而且可以提高巷道的掘进速度。
关键词：光爆原理应用优点一、光面爆破的基本原理光面爆破是合理选择爆破参数使巷道开挖面平整光滑而不受明显破坏的先进控制爆破技术。
通过提高钻孔精度、科学合理装药、改变布孔形式等方法，使爆破后的巷道成型规整，减少超挖和欠挖，巷道围岩很少产生炮震裂缝，最大限度保持围岩的自身强度，从而提高巷道的安全稳定性能。
光爆与普通爆破一样，都是在巷道中间加密炮眼、加大药量，先掏出一个空间（即掏槽），然后一圈圈将岩石向里压下来。
所不同的是光爆在巷道周边上要多打眼，少装药，并最后起爆，以确保将光爆层的岩石沿着周边眼的连线切割下来。
因此光爆的关键是如何将光爆层的岩石沿周边眼连线规整的切割下来。
如图1所示，在掏槽眼、周边眼内第一圈辅助眼已爆破，周边眼未爆破之前的巷道断面图。
当周边眼两个炮眼同时爆炸时，炸药爆炸所产生的压缩应力在两个炮眼之间相遇，两孔之间连线上的岩石在压缩应力的作用下，引起垂直方向的拉应力。
若此拉应力超过岩石的抗拉强度，就会沿两孔连线处产生裂缝，与此同时再爆生气体的膨胀压力作用下，进一步加强了连线上裂缝的形成。
当两周边眼的间距E和装药量合适时，即可使上述拉应力刚好克服岩石的抗拉强度，而在两孔之间产生平整拉断裂隙，当最小抵抗线合适时，可将预留光面层同时崩落，从而获得规整的巷道断面。
二、根据岩层的不同情况，通过合理选择炸药，正确确定周边眼的爆破参数，选择合理的装药结构及保证周边眼采用高精度毫秒雷管控制起爆时差等措施来实现1、合理确定周边眼的间距和最小抵抗线在采用预留光面层的爆破中，爆破后岩面的平整程度与最小抵抗线W和周边眼距E的比值K（炮眼密集系数）有关。
实践表明，当K=E/W=0.8～1.0时，能得到较好的爆破效果，K值过大，爆破后两个炮眼之间的岩壁上会留下一块凸起的岩石，K值过小爆破后两个炮眼的岩壁要受到破坏，使岩壁凹入，达不到光爆效果，K值应根据岩石的硬度系数和有无裂隙而定；在巷道曲率半径小的部位或岩石松软、破碎节理发育带，应取K=0.6～0.8；巷道断面小或岩石坚硬时，K=1.0～1.2为宜。
光面爆破
4.光面爆破设计光面爆破是井巷掘进中的一种典型的控制爆破方法，目的是使爆破后留下的井巷围岩形状规整，符合设计要求，表面光滑，损伤小，稳定性强。
光面爆破只限于断面周边一层岩石(主要是顶部和两帮)，所以又称为轮廓爆破或周边爆破。
在井巷掘进中应用光面爆破具有以下优点：(l) 能减少超挖和出岩量，特别是在不稳固岩石中更能显示其优点。
(2) 对井巷围岩的炮震扰动范围小，相应的炮震裂缝少；可有效地减少应力集中引起的塌方，减少落石和危险断面，避免事故发生和人员伤亡；改善作业环境，增加施工的安全性，并能减少爆破后的排险时间，提高施工速度，特别是在岩性不良地段，效果更为显著。
(3) 巷道轮廓外裂隙范围较小，对围岩强度破坏不大，提高了巷道的稳定性，不需要或很少需要加强支护，减少了支护工作量和材料消耗。
(4) 能加快巷道掘进速度，降低成本，保证施工安全。
4.1光面爆破参数设计光面爆破掘进巷道或隧道时有两种方案，即全断面一次爆破和预留光爆层分次爆破。
全断面一次爆破时，按起爆顺序分别装入多段毫秒电雷管或非电塑料导爆管起爆系统起爆，起爆顺序为：掏槽眼-辅助眼-周边眼，多用于掘进小断面巷道。
在大断面隧道或巷道掘进时，可采用预留光爆层的分次爆破，这种方法又称为修边爆破。
其优点是可根据最后留下光爆层的具体情况调整爆破参数。
这样可以节约爆破材料，有利于提高光爆效果和质量。
其缺点是隧道或巷道施工工艺复杂，增加了辅助时间。
根据我们矿山的实际情况，我们选择了全断面一次爆破的方法。
4.2光爆孔的长度为了保证光面爆破的良好效果，除了根据岩层条件、工程要求正确选择光面爆破参数外，精确钻凿钻孔极为重要。
由于凿岩器具及光面爆破钻孔的技术要求，光爆孔的长度应该适中，不应该过长或者过短。
如果光爆孔长度过短，整个掘进循环次数相对增加，效率降低，炸药、雷管、导爆索等材料消耗过多，出现“接茬”等现象，最终光面爆破平滑度降低。
如果光爆孔长度过长，钻孔的精确度不好掌握。
光面爆破
光面爆破：光面爆破已被规定为在地下开挖工程中控制周边超挖的标准方法。
它不仅可以得到一个光滑的岩面，同时减少`了围岩中的裂隙，使随后的支护工程量得以减少。
这种方法是20世纪50-60年代由瑞典发展起来的，它不但适用于地下工程，也适用于露天开挖。
一．什么叫光面爆破：在主体岩石爆破后，沿设计轮廓线将爆破孔起爆的爆破方法称光面爆破。
二．光面爆破的基本作业方法：1．预留光爆层：预留设计的光爆层，隧道一般留60-80cm,露天一般留1.5-2.0m,它与孔径有关。
2．一次分段爆破法：主体石方爆破与光面爆破一起进行分段爆破，主爆孔先响，光爆孔后响。
它们的延迟时间一般选择为150-200ms。
三，光面爆破的优点、缺点：优点：1．减少超欠挖，节约工程成本。
2．开挖面完整，可以减少支护工作量，有利于后期作业。
3．露天光爆，环保效果好，对保留岩体破坏小。
缺点：钻孔工艺不当，要求钻孔水平高，钻孔量大，对钻孔人员素质要求高。
四．光面爆破与预裂爆破的区别：1．预裂孔先与主体石方起爆，而光面爆破是在主体石方爆破后起爆，所以预裂爆破的夹制作用大。
2．预裂爆破用药量大，光面爆破用药量小。
五．光面爆破适应条件：1．在坚硬岩石和整体性较好的软岩石中效果明显。
在不均匀岩体，构造发育的岩体中，虽然效果不明显，但对减轻围岩的破坏、超欠挖作用很大。
2．爆破方法的适用性：（1）大于1.5米深(浅孔)范围。
（2）露天深孔爆破。
（3）隧道、导流洞及地下开挖工程，铁、公路、场平等露天开挖工程。
六．光面爆破的设计原理与设计步骤：设计原理：光面爆破设计不仅要考虑周边孔，还必须同时严格控制靠近周边孔的主爆孔的装药。
设计原理：任何主爆孔产生的裂隙破坏区均不能超过周边孔的裂隙破坏区。
瑞典爆炸研究所利用的爆破振动速度计算经验公式：v=70Q0.7/R1.5V:振速,cm/s,Q:单孔药量,kg。
R：距离，m。
一般产生危险的振速范围是v=70-100cm/s。
设计步骤：1．收集资料：开挖断面的大小，循环进尺，岩石种类，构造和物理力学性质。
简述光面爆破的原理
简述光面爆破的原理
光面爆破（Optical Fiber Cleaving）是在光纤端面上产生精确和平滑的切面，以使光能够有效地传输的过程。
其原理主要包括两个步骤：切断和折断。
切断是指使用切刀或切割机对光纤进行切面处理。
切面的质量直接影响到光纤的传输特性。
通常，使用刀切或激光切割机切割光纤，以获得平整、光滑的断面。
在进行切割之前，需要先将光纤固定在一个平坦、稳固的夹具上，以确保切口的准确性和一致性。
折断是指在光纤切面上施加压力，使其断裂。
由于光纤是一种脆性材料，当光纤端面受到外力时容易折断。
折断的目的是实现光纤切面的平整度。
光纤折断需要在断口上施加足够的力量，以使其断裂，并保持切割面的平面度。
光面爆破的目的是获得质量好、平整、光滑的光纤切面。
这样的切面可以减少光纤损耗和反射，提高光信号的传输效率和质量。
光面爆破原理及其应用
光面爆破原理及其在生产中的应用摘要：随着锚喷支护在井下工程中的广泛应用，光爆技术得到了迅速的发展。
利用光面爆破技术，选择合理的施工方法及爆破参数，不仅可以提高巷道的施工质量，而且可以提高巷道的掘进速度。
同时把光面爆破技术应用于回采工作面，可较好的维护矿柱及顶板的稳定，减少爆破产生的围岩裂隙，增加回采的安全性和可靠性。
关键词：光爆原理应用优点荣官地区石膏矿采用片盘斜井开拓，走向前进法房柱法开采矿房，矿房间采用留连续矿柱支撑顶板。
采区巷道布置在I2G2I3层位，采用普通方法爆破，巷道轮廓外裂隙区的范围增加，围岩强度小，巷道的稳定性差，同时巷道开挖面凸凹不平，受爆破震动及地压活动影响，巷道帮、顶不稳定，片板现象时有发生。
在开采底部矿层（I2G2 I 3）期间，采用G1夹层做顶，由于G1夹层下部有0.3米厚的一层顶板易脱落，采用普通方法爆破顶板经常会发生大面积离层脱落冒顶现象，给矿井生产带来了严重的安全隐患。
1.地质概况荣官地区石膏矿开采寒武纪馒头组石膏，一膏组呈层状赋存于下寒武统馒头组四段砖红色白云质泥岩之下，系复合膏层，由三层石膏、硬石膏夹两层灰绿色泥质含膏白云岩组成，膏层由上至下依次编号为I1、I2和I3膏，膏层由上至下厚度分别为1.4米、0.9米和0.9米，夹层编号为G1和G2，夹层厚度分别为1.79米和0.6米。
石膏硬度为f=4～６，容重为2.6吨/米3。
一膏组膏层顶板为砖红色白云质泥岩，平均厚26米，主要成份为泥质，层位稳定，硬度系数f=5；膏层硬度系数f=6，底板为紫红色泥质白云岩，厚21米，硬度系数f=9，层理、节理均发育。
2.光面爆破的基本原理光面爆破是合理选择爆破参数的先进控制爆破技术。
从爆破方法来分，光爆可分为三类：轮廓线鉆眼法、预裂爆破法、修边爆破法。
与普通爆破相比光爆具有巷道表面轮廓规整，符合设计断面尺寸，巷道围岩很少产生炮震裂缝，最大限度保持围岩自身强度的特点。
光爆与普通爆破所不同的是光爆在巷道周边上要多打眼，少装药，并最后起爆，以确保将光爆层的岩石沿着周边眼的连线切割下来。
光面爆破的实践及经验
光面爆破的实践及经验
光面爆破是一种较为常见的爆破工法，其原理是在岩石或混凝土中钻孔后，将炸药包装在管状容器中，插入钻孔内爆炸，实现开采、拆除、修建等目的。
在实践中，需要注意以下几点：
1. 确定爆炸前的安全范围。
在进行光面爆破之前，必须对周围环境进行认真的勘察，确定爆炸前的安全范围，保证周围人员和建筑物的安全。
2. 正确选择炸药和管状容器。
在进行光面爆破时，需要根据具体情况选用不同的炸药和管状容器，确保爆炸效果和安全性。
3. 控制爆炸范围和效果。
在进行光面爆破时，需要根据具体情况控制爆炸范围和效果，如控制爆炸的深度、次数等，以达到预期的效果。
4. 做好安全防护工作。
在进行光面爆破时，需要做好安全防护工作，如低温作业时要注意保暖，防止工作人员受寒等。
综上所述，光面爆破是一项需要谨慎操作和注意安全的工作，需要经验丰富的人员进行操作。
在实践中，需要根据具体情况制定合适的爆破方案，并遵守相关规定，确保工作安全和效果。
光面爆破作用原理
光面爆破作用原理
光面爆破，又译为光击破，是指用一种特殊的光子流体精心引导，可
以形成一个强力的光子流体攻击，用以突破重点建筑物、物体等物质之间
的隔离层或栅栏，实现战场毁灭和进攻的目标。
该技术实现的攻击方式，
与激光武器相似，都可以进行精准的攻击，但光面爆破可以更有效地释放
出大量的光能，使敌方受到的攻击更加有效。
光面爆破技术的基本原理是：当超强的激光束聚焦到一点上时，激光
的能量会在该点处爆炸，释放出的能物理现象，如热量、声音、电磁波等，都会产生化学反应，可以产生超高温和极大的爆破效果，从而打破物质之
间的隔离层或栅栏，实现攻击的目的。
光面爆破技术的发展主要取决于激光技术的发展。
激光技术可以提供
光子流体，用以把激光能量聚焦到指定目标上，从而形成强大的爆破效果。
将多个激光光源组合起来形成激光集群，可以达到更强大的爆破效果，以
达到更有效的攻击效果。
此外，为了实现更有效的攻击，还要进行精细的聚焦，用来确定激光
束瞄准的位置、聚焦点的大小等等，这样才能够达到最大的攻击效果。
另外，精确的控制激光辐射的强度和能量也是非常重要的，以保证实现最佳
的攻击。
光面爆破技术实际应用解析
一.光面爆破的特点及应用 光面爆破技术约在1950年发源于瑞 典，1952年在加拿大首次应用。 光面爆破可以分为四大类型： 轮廓线钻眼法;预裂爆破;光面爆破 法;定向断裂爆破法。
一.光面爆破的特点及应用
1、轮廓线钻眼法 它是沿设计的巷道开挖轮廓线钻凿紧密相邻的 炮眼,这些炮眼内不装炸药,然后视其离自由面的 远近再钻一至若干排炮眼并装炸药爆破。由于密 集且相邻的炮眼存在,隔开了其它炮眼爆炸时爆炸 应力波和裂缝的传递与扩展,使岩体沿弱面切开, 形成平整的岩壁保护岩体稳定。 目前在巷道内使用较少,仅在不够稳定的岩层 （如软弱岩层、断层带等）中及城市地下隧道、 地铁为减轻地震波震动时,才部分采用,应用该种 技术能获得较好的光面爆破效果,但钻眼工作量大, 钻眼费用高。
a.炮孔及装药；b.初始裂纹；c.断裂面形成
二.光面爆破的作用机理 1、爆炸应力波的导向作用
(3)如果相邻孔不能同时起爆,虽然应力波 的叠加作用将不存在,但先起爆孔产生的应力 波传播至邻孔时,将会使邻孔产生应力集中, 使得孔壁与孔连心线两交点处的环向拉应力 达到最大值。因此,易在此两点形成初始裂缝; (4)相邻孔起着反射波阵源的作用,当应力 波反射到充满爆生气体的有放射状初始径向 裂缝的原炮孔上时,自然也容易使孔连心线方 向上的初始径向裂缝最先扩展,形成初始长裂 缝。
1.导爆索； 2.堵塞段； Fra bibliotek.中间装药；4.底部增强装药
（5）起爆间隔时间
起爆时差越短则壁面平整效果越有保证
（a）不同段秒差延期 起爆； （b）齐发爆破； （c）微差起爆 实践表明：齐发最 佳、微妙延期次之、妙 延期最差
图5—6 起爆时间对光面爆破效果的影响
四、光面爆破的施工方法
采切工程施工光面爆破
采切工程施工光面爆破一、光面爆破的原理光面爆破是一种以沿着气孔进行爆破的方法，目的是改善岩体的裂隙结构，促进岩石的破碎和破裂数量。
该技术通常适用于裂隙密集、岩体强度高、破碎能耗大的情况下。
光面爆破主要包括以下几个方面的原理：1. 利用岩体的天然裂隙：在岩石矿体中存在着许多天然裂隙，通过钻孔和装药进入这些裂隙之中，爆破后能够使岩石产生较多的破裂面，从而提高了开采效率。
2. 利用岩石的裂隙结构：光面爆破利用岩石裂隙的结构特点，通过合理设计爆破方案，使爆破量集中在预定的裂隙中，使得爆破效果更加明显。
3. 提高开采效率：采用光面爆破技术可以提高岩石的破碎率和破裂数量，从而提高了开采效率，降低了成本。
二、光面爆破的流程光面爆破的流程通常包括以下几个阶段：1. 前期准备工作：在进行光面爆破作业之前，需要对矿山进行勘察、设计爆破方案和施工计划，确定光面爆破的具体作业范围和目标。
2. 钻孔布置：根据设计的爆破方案，进行钻孔布置，通常采用水平钻孔的方式，使钻孔在面上均匀分布，保证爆破效果。
3. 装药和引爆：钻孔完成后，进行装药作业，根据设计方案将爆破药品装入钻孔内，然后进行引爆，实现爆破作业。
4. 清除碎石和尘土：爆破完成后，需要及时清理作业现场的碎石和尘土，为后续的采掘工作做好准备。
5. 安全检查：作业完成后，需要进行安全检查，确保人员和设备安全，并进行作业记录和总结。
三、光面爆破的注意事项在进行光面爆破作业时，需要注意以下几个问题：1. 安全第一：在进行光面爆破作业时，一定要遵守相关的安全规范和操作规程，确保爆破作业安全，保障人员和设备的安全。
2. 爆破方案设计：光面爆破的效果和效率直接取决于爆破方案的设计，需要根据实际情况进行合理设计，确保爆破效果良好。
3. 钻孔布置：钻孔的布置应符合设计方案，保证钻孔的深度和角度符合要求，以确保爆破效果。
4. 装药方法：装药作业应按照规范要求进行，保证装药量均匀分布，避免装药不足或过量的情况发生。
隧道光面爆破施工技术设计
炮眼深度
根据隧道断面大小和Байду номын сангаас质条件 ，确定炮眼深度。
炸药量
根据炮眼间距、深度以及地质 条件，计算炸药量。
起爆顺序
合理安排起爆顺序，控制爆破 方向和范围，确保施工安全。
03 隧道光面爆破施工技术实 施
施工前的准备
01
02
03
现场勘查
对隧道施工区域的地质、 水文条件进行详细勘查， 了解岩石、土壤类型和地 下水分布情况。
设计方案制定
根据勘查结果，制定光面 爆破施工方案，包括炮眼 布置、装药量、爆破顺序 等细节。
设备与人员准备
准备所需的钻孔设备、爆 破器材和安全防护用品， 并组建具备相关资质和经 验的施工队伍。
施工过程控制
炮眼钻孔
按照设计方案，使用钻孔设备 在隧道岩壁上钻凿炮眼，控制
炮眼间距、深度和角度。
炮眼清理
清除炮眼内的残渣，确保装药 顺畅。
装药与引爆
将炸药安装到炮眼中，按照设 计的爆破顺序引爆，实施光面 爆破。
通风排烟
爆破后及时进行通风排烟，确 保隧道内空气流通，降低有害
气体浓度。
施工后的检查与评估
爆破效果检查
对爆破后的隧道断面进行检查，评估 光面爆破效果，包括轮廓平整度、超 挖量等指标。
安全性评估
总结与改进
根据检查结果和评估意见，总结本次 光面爆破施工的经验教训，优化设计 方案和施工方法，提高下一次施工的 效果和质量。
新材料
采用高强度、耐久性好的新型材料， 如高性能混凝土、耐火耐爆材料等， 提高隧道结构的稳定性和安全性。
新工艺
探索和应用新的施工工艺和技术，如 超前支护、注浆加固等，提高隧道施 工的稳定性和安全性。
光面爆破设计原理及实列分析
光面爆破设计原理及实列分析■1■人-X.冃IJ S光面爆破就是将周边眼范圉内的岩石爆下来，形成规整的轮廓壁并尽可能多的保留半边眼痕迹和减小对围岩的扰动。
通过控制爆破的作用范用和方向，使爆破后的岩面光滑平整，防止岩面开裂，以减少超、欠挖和支护的工程量，增加岩壁的稳定性，减弱爆破振动对围岩的扰动，改善支护结构物的受力状况，确保施工安全和延长使用年限等方面有重大意义。
1光面爆破的机理光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮眼，在这些光面炮眼中进行药量较少的不耦合装药，然后同时起爆，爆破时沿这些炮眼的中心连线破裂成平整的光面。
通过国内外实验室研究和现场生产实践可以看出，光面爆破是由于采用不耦合装药，药包爆轰后，炮眼壁上的压力显著降低，此时药包的爆破作用为准静压力。
当炮孔压力值低于岩石的抗压强度时，在炮眼壁上不至造成“压碎”破坏。
这样爆轰波引起的应力波和凿岩时在炮眼壁上造成的应力状态相似，只能引起少量的径向细微裂隙。
裂隙数LI及其长度随不耦合系数和装药量而不同。
一般在药包直径一定时，不耦合系数值愈大，药量愈小，则细微裂隙数愈少而长度也愈短。
光面炮眼组同时起爆时，山于起爆器材的起爆时间误差，不可能在同一时刻爆炸。
先起爆的药包的应力波作用在炮眼周围产生细微径向裂隙（图l-b的A炮眼）。
山于B炮眼所起的导向作用，结果沿相邻两炮眼连心线的那条径向裂隙得到优先发育。
在爆炸气体作用下，这条裂隙继续延伸和扩展，在相邻两炮眼的连心线同眼壁相交处产生应力集中，此处拉应力最大。
A、B两炮眼中爆炸气体的气楔作用将这些径向裂隙加以，扩展，成为贯通裂隙。
—■------------- •3含-------（U＜恙：--a）孔装药情况；（b）先爆炮孔对相邻炮孔的影响；（c）光面的形成形成光面图1光面爆破时炮眼连心线上破裂面的形成2. 光面爆破的参数及工艺 2. 1光面爆破主要有以下几个参数影响光面爆破效果的主要参数是：不偶合系数（D ）、装药集中度（q ）、 炮眼间距（E ）、周边眼密集系数（m ）和最小抵抗线（W ）.2. 1. 1不偶合系数 不偶合系数是指炮孔直径d 和药卷直径d 。
《光面预裂爆破》课件
光面预裂爆破的应用领域
雕塑创作
雕塑家可以使用光面预裂爆破技术用于创作， 它具有非常高的控制性和可塑性。
采石业
光面爆破技术可以确保采石业的采石速度和效 率，获得预期的采石品质。
建筑拆除
无震爆破在城市化进程中有广泛应用，可保证 附近建筑安全和人员生命财产安全。
煤矿爆破
技术可控，爆破质量稳定，为煤矿掘进创造最 佳的生产环境。
光面预裂爆破的原理
松弛药剂
将矿石和岩体表面的断裂面松弛，使裂缝易 于形成。
双面间隙
通过双面间隙原理，控制爆炸时间和破碎粒 度，提高破碎效果。
过载炸药
通过控制炸药管內炸药使用量和线路激波传 播作用，实现炸药效率和能量的最大利用。
厚重起爆线路
采用厚重导线，提升电缆传输效果，稳定爆 破能量运转，实现远距离控制。
《光面预裂爆破》PPT课 件
欢迎参加本次《光面预裂爆破》课件。在本课程中，您将了解该技术的定义、 原理、应用领域、优势、案例分析以及总结。
现状分析
采矿业
大规模采矿业需要快速、高效、低成本的预裂 技术，但传统爆破容易造成破碎区域扩散。
建筑拆除
在建筑拆除领域，无震爆破避免了机械破碎噪 音和尘埃污染问题。
总结
光面预裂爆破技术以其极高的安全性、高效性、可控性和环保性被越来越多 的企业所应用，未来将有望在更广泛的领域发挥巨大作用。
光面预裂爆破的效果与优势
1 优化采矿成本
2 能量利用率高
与传统爆破技术相比，可节约33%的爆破 药剂和25%的爆破时间。
光面预裂爆破技术能够最大化运用能量， 并充分将爆破所需的能量集中于破碎区域。
3 降低环境污染
4 提升采矿效率
无震爆破技术可以有效降低爆破能源与环 境产生污染，减轻对环境的破坏。
隧道光面爆破设计案例
垂直楔形掏槽
5、 周边眼设计
❖ （1）周边眼间距和孔数 ❖ 周边眼间距经验公式为E=10d～18d（d为孔径）
，围岩情况好，取大值，相反，取小值，根据现场 隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩的情况，周边眼间距取40～ 50cm。 ❖ 取周边眼间距=45cm ❖ 则上台阶周边眼个数： ❖ N=L/E=22.6/0.45=50个。
表1 楔形掏槽参数表
围岩级别 坚固系数（f） 掏槽眼对数
掏槽眼间距(m) 炮眼夹角（°） 炮眼底间距（cm）
Ⅱ、Ⅲ
6～8
2～3
0.4～0.8
45～75
＞20
注：1.掏槽的对数与断面的宽度和岩石坚固程度相关， 断面大，岩石坚固程度高，对数取大值，相反取小值
在本断面中掏槽眼取2对，共16个眼 炮眼夹角按由内向外依次增大 。
4、掏槽眼设计
❖ 隧道开挖掏槽结构主要有楔形掏槽和直眼掏槽两 种形式。
❖ 楔形掏槽有垂直楔形掏槽、水平楔形掏槽、爬眼 等形式。如果爆破进尺要求较大时，在断面尺寸 允许的情况下，采用多重楔形掏槽。
❖ 该隧道断面宽度13.8m，岩石极限抗压强度 60≤fr≤80 MPa，岩石可爆性属难爆，根据现有 情况，选用多重垂直楔形掏槽方式 。
❖ 当底板眼位置位于隧道仰拱底部开挖轮廓线时， 孔间距一般为0.5～0.8m。
9、各类孔炸药分配
❖ (1)周边眼采用不耦合间隔装药结构，其余孔采用连续装 药结构。
❖ (2)各类孔装药量分配顺序为：掏槽孔→周边孔→二圈孔 →掘进孔→底板孔。
❖ (3)孔内炸药长度结合围岩情况、炮口封堵长度和孔所在 位置，综合考虑各孔药量。上台阶布置原则如下：
❖ 起爆顺序为：掏槽眼→掘进眼→二圈眼→周边眼 →底板眼。
围岩情况取值范围见表2
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光面爆破设计原理及实列分析前言光面爆破就是将周边眼范围内的岩石爆下来，形成规整的轮廓壁并尽可能多的保留半边眼痕迹和减小对围岩的扰动。
通过控制爆破的作用范围和方向，使爆破后的岩面光滑平整，防止岩面开裂，以减少超、欠挖和支护的工程量，增加岩壁的稳定性，减弱爆破振动对围岩的扰动，改善支护结构物的受力状况，确保施工安全和延长使用年限等方面有重大意义。
1 光面爆破的机理光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮眼，在这些光面炮眼中进行药量较少的不耦合装药，然后同时起爆，爆破时沿这些炮眼的中心连线破裂成平整的光面。
通过国内外实验室研究和现场生产实践可以看出，光面爆破是由于采用不耦合装药，药包爆轰后，炮眼壁上的压力显著降低，此时药包的爆破作用为准静压力。
当炮孔压力值低于岩石的抗压强度时，在炮眼壁上不至造成“压碎”破坏。
这样爆轰波引起的应力波和凿岩时在炮眼壁上造成的应力状态相似，只能引起少量的径向细微裂隙。
裂隙数目及其长度随不耦合系数和装药量而不同。
一般在药包直径一定时，不耦合系数值愈大，药量愈小，则细微裂隙数愈少而长度也愈短。
光面炮眼组同时起爆时，由于起爆器材的起爆时间误差，不可能在同一时刻爆炸。
先起爆的药包的应力波作用在炮眼周围产生细微径向裂隙（图1-b的A 炮眼）。
由于B炮眼所起的导向作用，结果沿相邻两炮眼连心线的那条径向裂隙得到优先发育。
在爆炸气体作用下，这条裂隙继续延伸和扩展，在相邻两炮眼的连心线同眼壁相交处产生应力集中，此处拉应力最大。
A、B两炮眼中爆炸气体图1 光面爆破时炮眼连心线上破裂面的形成2.光面爆破的参数及工艺2．1 光面爆破主要有以下几个参数影响光面爆破效果的主要参数是：不偶合系数（D ）、装药集中度（q ）、炮眼间距（E ）、周边眼密集系数（m ）和最小抵抗线（W ）.2.1.1不偶合系数 不偶合系数是指炮孔直径d 和药卷直径d 0之比。
D=d/ d 0药卷在有空隙的炮眼中（不偶合装药）爆炸时，形成的冲击波随不偶合系数的增大而衰减。
导致爆破介质中的应变随不偶合系数的增大而衰减，在双对数坐标系中，应变与不偶合系数间的规律，见图2。
不偶合系数D 一般为1.25～2.0范围内，在1.5左右比较合适。
2.1.2装药集中度 间隔装药，以装药长度的平均线装药密度计，隧道爆10203060200500100020003000D=3.7D=2.71D=1.83μrr 1破一般为0.04～0.4kg/m 。
过大易破坏光爆壁面；过小则爆不下来。
2.1.3周边眼间距周边眼间距是影响开挖轮廓面平整度的主要因素，一般采用以下经验公式确定：E=(12～15)d 式中，d 为炮孔直径2.1.3周边眼密集系数 周边眼密集系数是指周边眼间隔E 与最小抵抗线W 之比值，即m=E/W 。
m 值的大小，对光面爆破效果影响最大，下面从三种不同情况进行说明。
（1）当m=a/W=2时，则两个爆破漏斗不相连接，即使两个炮眼同时起爆，各炮眼也都单独破坏岩石，即在岩体中产生的压缩波到达自由面得同时，于两个炮眼中间相遇，其行程相等。
由此压应力而衍生的拉应力不足以使a 、b 间的岩柱造成裂隙，则留下abc 的三角形岩柱，使岩面凸出（所谓欠挖），不能取得光面爆破效果。
如果两个周边眼不是同时起爆，更是如此。
如图-2（a ）。
（2）当m=a/W=1时，如果两炮眼同时起爆，压缩波到达自由面之前在abc 间相遇。
由于该点C 与ab 点的距离小于最小抵抗线W ，拉应力可使ab 之间岩石产生裂隙。
如果两个炮眼不同时起爆，压缩波到达自由面的同时也到达另一炮眼的位置，该点c 起自由面作用，也能使ab 间岩石产生裂隙。
因此这两种情况都能取得光面爆破效果，如图-2（b ）所示。
（3）当m=a/W=0.5时，不管是否同时起爆，压缩波到达自由面时，必须超过另一个炮眼的距离，拉应力不仅使ab 间岩石产生裂隙，同时会破坏abc 三角形而造成岩面凹进（所谓超挖），也达不到光面爆破的效果，见图-2（c ）所示。
a bc图2 不同密集系数的爆破情况实践表明，当m=0.8~1.0时，爆破后的光面效果较好，硬岩中取大值，软岩中取小值。
2.1.4最小抵抗线W 光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般应大于或等于光面眼间距。
理论和实践均证明光面爆破炮眼间距与最小抵抗线之比为0.8为好，即E/W=0.8，则W=1.25EW—最小抵抗线，cmE—炮眼间距，cm2.1.5光面爆破装药集中度q。
光面爆破装药集中度可以按以下经验公式计算：q=10（E+W）*式中，Rb为岩石抗压强度，Mpa2.1.7周边眼的其他参数（1）炮眼直径d。
光面爆破的周边眼直径无需选择，国内掘进常用的炮眼直径为35mm-50mm；（2）周边眼的深度l和角度α。
“全断面一次爆破时，周边眼深度一般为2.5m-3.0m。
确定眼深时，还应考虑到其他作业的生产能力在掘进循环中的充分发挥。
周边眼原则上应布置在设计轮廓线上，但由于受凿岩机机型的限制，不得不向外偏斜一定角度，偏斜角一般为3º~5º。
偏斜角度的大小，可根据眼深加以调整，使眼底落在轮廓线外100mm处。
隧道光面爆破常用参数如表1所示。
表1 隧道光面爆破常用参数2. 2掏槽爆破隧道开挖时，只有一个临空面，为给其它炮眼创造临空面，必须先在开挖面上炸出一个槽子，这个在开挖面上炸出一个槽子的过程就叫做掏槽。
隧道爆破开挖成败的关键是掏槽技术，掏槽的成功与否直接影响爆破效果，掏槽的深度直接影响隧道掘进的循环进尺。
而掏槽的成功与否，有与地质条件、掏槽深度及形式、炸药种类及装药量、起爆程序等有关。
在大断面隧道掘进中，为了加大掏槽深度，常采用双层、三层或四层楔形掏槽眼，这种掏槽称为复式楔形掏槽。
每对掏槽眼呈完全对称形或近似对称形。
2.2.1掏槽选定的条件1）、开挖断面的大小及宽度2）、地质条件3）、机具器材条件4）、钻眼爆破技术水平5）、开挖技术要求等2.2.2楔形掏槽需注意的几个关键技术问题1）、楔形掏槽在断面较宽时，应当尽量缩小掏槽角，因而也要尽量加大第一级掏槽眼的水平间距。
2)、楔形掏槽在炮眼较深时，其底部加强装药应保持炮眼全长的1/3长度，前部装药（柱状结构）集中度可以减为底部装药集中度的40—50%或换成威力较低的炸药。
不应把炸药装填到炮眼口，而应大约流出20%的炮眼长度不装药，并装填不少于20cm长的炮泥。
3)、楔形掏槽眼应每级均应尽量同时起爆，以使用毫秒雷管爆破。
级间间隔时差也不宜太短，以50ms较合适，以保证前段爆破的岩石破碎与抛掷。
2．3光面爆破主要施工方案用光面爆破开挖隧道时有两种方案，一种是全断面法，如图-3所示。
对于Ⅱ、Ⅲ类整体性好的围岩，可采用全断面法，此时掏槽眼、辅助眼等的参数按普通爆破来设计，周边眼则按照光面爆破来设计。
可用多段毫秒电雷管或非电导爆系统按顺序起爆，掏槽眼、辅助眼间起爆间隔时间不应小于25ms。
邻近周边眼的一排炮眼的药量要比其他炮眼的药量少，以控制围岩爆震裂隙的发展。
3 .影响光面裂缝形成的因素影响光面裂缝形成的因素很多，主要因素有装药量和装药结构，最小抵抗线与孔间距的比值，起爆方法、空孔等。
3.1 装药结构），环为了不破坏需要保护一侧的围岩，要采用较大的不偶合系数（D=d/d状间隙装药和间隔装药，以及低猛度、低爆速（如2000m/s~3000m/s）、低密度的炸药。
3.2 最小抵抗线、空孔与孔距最小抵抗线应大于光面孔的孔距。
最小抵抗线过小时，孔与孔之间的光面裂隙来不及贯通，各孔就已朝自由面形成爆破漏斗，结果产生凸凹不平的破裂面；相反，最小抵抗线过大时，光面裂隙固然容易形成，但是自由面方向的爆破效果可能要恶化，会出现大块度。
根据理论推算和现场施工分析，空孔和最小抵抗线的比值最好是0.8~1。
在节理、裂隙发育的岩石中以及开挖面的拐角、弯曲部分，要加密炮孔或增加导向空孔。
3.3 起爆间隔时间实验室爆破试验研究表明，齐发起爆的裂隙表面最平整，微差延期起爆次之，秒差延期最差。
齐发起爆时，炮眼贯通裂隙较长，抑制了其它方向裂隙的发育，有利于减少炮眼周围的裂隙的产生，可形成平整的壁面。
所以，在实施光面爆破时，间隔时间愈短，壁面平整的效果愈有保证。
应尽可能减少周边眼间的起爆时差，相邻光面炮眼的起爆间隔时间不应大于100ms。
4．工程实例4.1工程地质枫相院隧道清水沟斜井是枫相院隧道4个进口之一，全长1582米，开挖断面面积50.43m2，开挖断面宽7.86m，其中Ⅲ级围岩1511m，占隧道全长的95.5%，其余为Ⅳ级和Ⅴ级围岩。
位于甘肃省陇南市武都区境内，地属西秦岭中山区，北高南低，山体陡峻，谷深且多呈“V”字形。
地面高程基本分布在760～2050m，高差约1300m。
隧道最大埋深位于DK440+500附近的婆娘山，约1220m。
隧道通过区出露的地层主要为：第四系全新统坡积碎石类土及下元古界砂质绢云母千枚岩、变砂岩夹变安岩，绿泥石绢云母千枚岩。
本区属松潘—甘孜褶皱系之巴颜喀拉山冒地槽褶皱带。
隧道位于该冒地槽褶皱带的东部，隧道洞身无褶皱的地质构造现象，基岩稳定，产状单一，岩石较为完整。
4.2 爆破方案1、V类围岩稳定性较差，节理裂隙发育。
对V类围岩采用台阶开挖法，每个循环进尺为2.0m。
2、III、IV类围岩稳定性较好，考虑到机械设备的使用效率以及工期的影响，对此类围岩采用全断面开挖法, 每个循环进尺为3.0m。
4.3 凿眼、爆破器材4.3.1凿岩机械采用可移动式全断面作业台车，使用YT-28型气腿式凿岩机钻眼。
全断面作业时配合13台凿岩机同时钻眼，以保证开挖作业进度。
4.3.2爆破器材电雷管导爆索4.4 爆破参数本隧道岩石特性：第四系全新统坡积碎石类土及下元古界砂质绢云母千枚岩、变砂岩夹变安岩，绿泥石绢云母千枚岩。
主要岩层为千枚岩，为比较常见的变质岩的一种，粒状鳞片变晶结构。
4.4.1钻头直径40mm，故炮眼直径按42mm计，根据不偶合系数取值范围，确定药卷直径32mm。
则D= d/ d0=42/32=1.3124.4.2周边眼间距和最小抵抗线E=（12～15）dd为炮孔直径，42mm计算得：E=504～630mm合理的周边眼间距需要结合围岩类型、岩石条件等因素进行选择，对于节理发育、层理明显的地方，周边眼间距可适当减小。
本工程掘进过程中，主要是III级围岩，取E=500mm，在隧道侧面经多次爆破后根据岩石、钻孔等条件适当加密取E=480mm。
则根据W=1.25E，E=500mm，W=1.25*500=625mm，E=480mm，W=1.25*580=600mm，本工程中取W=600mm4.4.3光面爆破装药集中度qq=10（E+W）*式中，Rb为岩石抗压强度，Mpa，本工程中III级围岩的平均抗压强度为126 Mpa。