光面和预裂爆破参数的合理选择
光面爆破与预裂爆破
![光面爆破与预裂爆破](https://img.taocdn.com/s3/m/067304223169a4517723a330.png)
光面爆破的优点1.减少超欠挖,减少炸药用量,减少支护混凝土用量;2.爆破后岩面平整,岩碴块度均匀较小,利于装碴,为后期铺挂防水板及二次衬砌施工缩短时间;3.减少支护投入,节约施工成本,增加效益。
三、光面爆破设计1.光面爆破的起爆顺序。
起爆顺序:掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮→底角炮。
2.光面爆破参数的确定(1)周边孔间距E。
周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3~5°。
当爆孔孔径D为40mm时,周边孔间距E =(10~16)D,Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m,Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。
(2)光爆层厚度W。
光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线,它与开挖的隧道断面大小有关。
断面大,光爆眼所受到的夹制作用小,岩石比较容易崩落,可以大些;断面小,光爆眼受到的夹制力大,光爆层厚度相对要小些。
同时,光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关,坚硬岩石光爆层可小些,松软破碎的岩石光爆层可大些。
凤凰山隧道光爆层厚度W=0.5m~0.8m,Ⅱ、Ⅲ级围岩W取55cm,Ⅳ级围岩W取60cm。
(3)密集系数K。
周边眼密度系数是周边眼间距E与光爆层厚度W的比值,是影响爆破效果的重要因素。
K=E/W(K取值0.8)(4)孔深L。
围岩循环进尺:L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m(隧道宽度B=6.0m)。
除掏槽眼和底角眼取值3.2m外,其余各眼炮孔深度取3.0m。
在实际操作中应视掌子面的凹凸情况,调整各炮眼钻孔长度,使所有炮眼眼底处于同一垂直面上。
(5)装药量Q。
一是确定炸药单耗量q,炸药单耗量对装药效率、炮孔利用率、开挖壁面的平整程度和围岩的稳定性都有较大的影响。
它取决于岩性、断面积、炮孔直径和炮孔深度等多种因素。
q取值1.2kg/m3。
二是装药集中度Q。
光面爆破装药量的计算,主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度,即Q=qEWQ确定为0.11~0.30kg/m。
爆破参数
![爆破参数](https://img.taocdn.com/s3/m/760924d933d4b14e85246888.png)
光面预裂(0.5~0.7)m (0.4~0.6)m 辅助孔0.5~1.0 m (8~18)d (8~15)d周边孔0.4~0.8 m (0.6~0.8)m(15~25)d0.7~1.0E/W 光炮孔数目:NN=3.3(fS 2)1/31.25~2.0 1.25~2.0N——炮孔数目,个;d 孔/d 炸d 孔/d 炸f—岩石坚固性系数;线装药量:q (0.1~0.2)kg/m (0.25~0.4)kg/m S——巷道断面面积,m 2单耗:q 1.1 k 0(f/S)1/2平巷(隧洞)周边光面、预裂底孔0.4~0.7 m q —单位炸药消耗量,kg/m3;——岩石坚固性系数;—考虑炸药爆力的校正系乳化炸药的爆力p=260mL)炮孔间距:E 光爆层厚度:W 光密集系数:m 不耦合系数:D总装药量:Q Q = qV = qSL ηV——每循环爆破岩石S——巷道掘进断面,2;L——炮眼深度,m;η——炮眼利用率,一般取硬岩 (f=7~20),孔深取中硬岩(f=4~6),孔深取1.5~2.软岩(f=1.6~3),孔深取2.0~3.孔深S——巷道断面面积,m 2楔形掏槽中,每对掏槽眼间距为0.2~0.6m,孔底间距为0.1~0.2m。
掏槽孔与工作面交角为55o~75o。
当岩石在中硬以上,断面大于4m2时,可采用下表所列的参数。
炮眼与工作面夹角大致在55~77°之间,槽口宽度1.0~1.4m,掏槽的排距0.3~0.5m。
各对槽眼应在一个水平面上,眼底距离20cm左右,眼深要比一般炮眼加深15~25cm孔深普通型孔径(40~42 mm)时,其~42 mm)时,其孔深(m)可按表选取,采用小直径(34~35 mm)时,以浅孔为宜。
周边孔距巷道轮廓线取0.1~0.2 m底孔布置较为困难,有积水时易产生盲炮抛碴爆破时,底孔采用较小间距。
,kg/m3;数;校正系数, =525/p(其中,p为爆力,mL);(2号岩石力p=260mL)破岩石体积,m3;断面,m2;,m;眼利用率,一般取0.8~0.95。
预裂爆破和光面爆破
![预裂爆破和光面爆破](https://img.taocdn.com/s3/m/3075f5bb55270722182ef718.png)
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。
预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。
(一)成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。
现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。
预裂爆破采用不耦合装药结构,其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层,该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。
因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度,因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏,但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。
加之孔与孔间彼此的聚能作用,使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的初始裂纹进一步发展,而滞后的高压气体的准静态作用,使沿缝产生气刃劈裂作用,使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。
(二)质量控制标准1)开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量,炮孔痕迹率也称半孔率,为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。
在水电部门,对节理裂隙极发育的岩体,一般应使炮孔痕迹率达到10%~50%;节理裂隙中等发育者应达50%~80%;节理裂隙不发育者应达80%以上。
围岩壁面不应有明显的爆生裂隙。
2)围岩壁面不平整度(又称起伏差)的允许值为±15cm。
3)在临空面上,预裂缝宽度一般不宜小于1cm。
实践表明,对软岩(如葛洲坝工程的粉砂岩),预裂缝宽度可达2cm以上,而且只有达到2cm以上时,才能起到有效的隔震作用;但对坚硬岩石,预裂缝宽度难以达到1cm。
东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6 m m,仍可起到有效隔震作用。
光面爆破与预裂爆破比较分析
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光面爆破与预裂爆破比较分析光面爆破与预裂爆破是矿山爆破工程中常用的两种爆破方法。
光面爆破是指在矿山开采过程中,直接对矿石或岩石进行爆破,将其破碎成小块;而预裂爆破则是通过在矿石或岩石内部安置预裂装置,通过爆破将矿石或岩石预先裂解,以便进行更加高效的采矿或挖掘作业。
首先,对于光面爆破,其优点主要包括以下几个方面。
首先,由于光面爆破是直接对矿石或岩石进行爆破,因此可以将矿石或岩石迅速破碎成小块,便于后续的矿石选矿或岩石挖掘作业。
其次,光面爆破作业相对简单,爆破炸药的选择相对灵活,可以根据具体情况进行调整,因此适应性较强。
此外,由于光面爆破不需要安置预裂装置,因此可以减少设备投资和安装的时间,从而节约成本。
然而,光面爆破也存在一些缺点。
首先,光面爆破容易引起较大的震动和噪音,对周围环境造成一定的影响,尤其是在城区或居民区附近的矿山作业中,可能引起居民的不满或抗议。
其次,光面爆破对爆破炸药的要求较高,需要选择具有较大破碎能力的炸药,从而可能增加成本。
此外,光面爆破容易产生大量的破碎物,需要进行后续的清理工作,增加了工作量和时间。
与光面爆破相比,预裂爆破具有以下几个优点。
首先,预裂爆破可以在矿石或岩石内部安置预裂装置,通过有选择地引起内部应力分布的变化,从而实现矿石或岩石的预先裂解,减少挖掘或采矿的阻力,提高施工效率。
其次,预裂爆破可以减少震动和噪音的产生,尤其适用于城区或居民区附近的矿山作业。
此外,预裂爆破可以减少破碎物的产生,从而减少清理工作量,提高工作效率。
然而,预裂爆破也存在一些缺点。
首先,预裂爆破需要在矿石或岩石内部安置预裂装置,因此需要额外的设备投资和安装工作,增加了工作量和成本。
其次,预裂爆破对预裂装置的设计和安装要求较高,需要充分考虑矿石或岩石的物理特性和力学响应,从而选择合适的预裂装置和爆破参数。
此外,预裂爆破需要对预裂装置进行布置和清理,工作量相对较大。
综上所述,光面爆破与预裂爆破各有优缺点,合理选择爆破方法需要考虑多方面的因素。
光面爆破与预裂爆破比较分析
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光面爆破与预裂爆破比较分析
一、光面爆破与预裂爆破比较
1、光面爆破与预裂爆破的材料
光面爆破是指对爆破石墨板上的龙门、冰裂缝等表面形成一道裂缝,
而预裂爆破则是利用梁状结构(如混凝土砌体、钢筋混凝土结构等),将
爆破材料(如煤屑、沙子、砂粒等)填充在梁状的缝隙,然后点燃爆破剂,以达到爆破的目的。
2、光面爆破与预裂爆破的特点
(1)光面爆破产生的爆破效果比较剧烈,能够产生较强的冲击波,
但是其爆轰片最多只能达到一定的范围,不能达到比较大的空间效果。
(2)预裂爆破产生的爆破效果稳定,能够产生比较大的散落物,可
以有效地增加爆破的空间效果,但是其产生的冲击波相对较小,爆轰片范
围也较小。
3、光面爆破与预裂爆破的应用
光面爆破主要用于采矿、建筑施工、核电站建设、管道建设等场合,
而预裂爆破则主要应用于采掘工程、深孔爆破等行业,以及需要有较大空
间效果的场合。
综上所述,光面爆破与预裂爆破各有其优势和不足,在实际应用中应
当根据不同的情况来选择不同的爆破方法,以达到最佳的爆破效果。
光面与预裂爆破
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爆破工程概述爆破与爆炸爆破:爆炸作用于周围介质的破坏效应结果.爆炸:物质内能的高速释放过程,分化学爆炸和物理爆炸炸药爆炸属于化学爆炸,指炸药在一定的起爆能的作用下,在瞬时内发生化学分解产生高温和高压的气体. 基本概念冲击波:炸药爆炸后对相邻介质的冲击压力以波的形式向四周传播,使介质受到一定程度的破坏.炸轰波:炸药在局部引爆后迅速扩展到全体,从引爆到爆炸全部结束在炸药中传播的化学反应能的波的形式.二者的关系1,炸轰波是介质中冲击波的激发源,即介质中的冲击波是由炸药爆炸时产生炸轰波引起的2,炸轰波是与炸药同时发生反应的冲击波,它是在炸药中传播的冲击波,而冲击波是指在岩体介质中传播的波.3,炸轰波与冲击波在炸药中以同一速度传播,但炸轰波总比冲击波滞后一个时段.爆破的基本原理及药量计算无限均匀介质的爆破作用基本假定①药包是球形②药包是放在无限介质中③介质是均匀的各向同性爆破作用范围压缩圈(粉碎圈)Rc抛掷圈 R松动圈(破裂圈)Rp震动圈 Rz有限介质的爆破作用基本概念:临空面:爆破介质与空气的交界面自由面:不同介质的交界面声抗阻系数:ρc(ρ为介质的密度kg/m3,c为纵波传播速度m/s)临空面发射拉应力的破坏作用透射波产生的应力σt=2σi/(1+N)反射波产生的应力σr=2σi(1-N)/(1+N)σi为爆破冲击波产生的应力,N=ρ1c1/ρ2c2,两介质的声抗阻系数之比.临空面的作用可见:当药包在介质1中爆破,N=1时,σr=0即:不会形成反射应力波,N1时,σt透射压缩波σr反射拉伸波不同N→(即在岩石中爆破,应力波向临空面发射,全部生成反射拉伸波,可能引起岩石的破坏) 可看出充分利用自由面的存在对爆炸应力波的作用,一般地,每增加一个自由面,单位耗药量减少10%~20%,即提高爆破能量利用率具有十分重要的意义.爆破漏斗:在有限介质中的爆破,当药包中心距离自由面较小时,药室周围的岩石发生压缩粉碎破坏和径向与环向裂缝的交错破裂,同时自由面处的岩石发生落片破裂,若爆轰气体还有一定的膨胀压力时会把一部分已破裂的岩石抛掷出去,形成爆破坑称爆破漏斗.爆破漏斗的几何参数:①最小抵抗线长W:药包中心至自由面的最短距离②爆破漏斗半径r:爆破漏斗的底圆半径③爆破作用半径R:药包中心至爆破漏斗底圆圆周上任一点距离④可见漏斗深度l:爆破漏斗底部到自由面的最短距离⑤爆破作用指数n:n=r/W爆破的分类: ①标准抛掷爆破n=1②加强抛掷爆破n>1③减弱抛掷爆破0.75<N④松动爆破0.3325mW≤25m预裂爆破(多用于明挖)定义:在主体爆破前,在设计轮廓线上预先炸出一条一定宽度的裂缝.预裂原理:由于不耦合装药(即药包和孔壁间有环状空隙),空隙的存在削减了作用在孔壁上的爆压峰值,并为孔间彼此提供了聚能的临空面.削减后的爆压峰值不致使孔壁产生明显的压缩破坏,只切向拉力使炮孔四周产生径向裂纹,加之临空面聚能作用使孔间连线产生应力集中,孔间裂纹发展,而滞后的高压气体沿缝产生"气刃"劈裂作用,使周边孔间连线上裂纹全部贯通.施工技术参数:①选择适当的炮孔直径,不耦合系数(即炮孔直径与药卷直径比值)一般2~4, (经验数据及公式炮孔直径通常50~200mm多取于葛洲坝及②炮孔孔距一般为孔径的8~12倍,炮孔孔距与岩石特性,炸药性质,装药情况,缝壁平整度,孔径大小有关.③线性分散装药,,预裂炮孔内间隔装药,线装药密度取200~400g/m.④钻孔轴线与设计开挖边线的偏离值控制在15cm内.⑤预裂炮孔孔口应用不小于10mm的砾石堵塞.起爆可用传爆线或毫秒微差雷管,起爆时差控制在10ms内. 其他经验可补充如下:钻孔质量影响效果,尤其是岩壁的不平整度;小直径,密间距与低线装药密度,成型效果好;在孔深较大时,为克服夹制作用保证裂缝面的形成,孔底药量酌情适当增加,顶部除了预留不装药的堵塞段外,上部一定长度内线装药密度适当减少;所有药包应绑在导爆索上用雷管施行成组起爆.我国《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》(SDJ212-83)附录提供预裂爆破参数.光面爆破(多用于地下工程开挖)定义:主体工程爆破之后,利用布置在开挖轮廓线上的炮孔准确地把预留的先爆层在岩石上切下来.施工方法:沿设计开挖线布置小孔径,密间距的周边孔,采用低密度,低爆速,低猛度和高爆力的光爆炸药,不耦合装药或间隔装药,进行弱震爆破,炸除沿洞周留下的厚度为最小抵抗线的光爆层,形成光面.施工技术参数:①炮孔直径50mm以下.当炮眼较深时从经济角度考虑应选用60~100mm.②孔距(12~16)d,若轮廓线为曲线则加密20cm.③控制装药量Q=KaWL L为炮眼长度.④控制孔距与最小抵抗线之比a/W=0.8~1.0,岩石坚韧取大值,岩石松软可取小,甚至达0.5~0.6.⑤周边孔要同时起爆,钻孔准确度高.光面爆破常用参数可见下表:光面爆破的优点:①超挖少,减少<>工程<>量②降低开挖后的糙率③对围岩的破坏小与预裂爆破相比孔数少,耗药低,起爆时间不象预裂那样先于主爆破孔而是滞后于主爆破孔.岩塞爆破(1971年辽宁清河取水工程首次使用并获成功)定义:岩塞爆破是一种水下控制爆破,施工时,先从隧洞出口逆水流向开挖,待掌子面到达水库库底或湖底附近,预留一定厚度的岩塞,当隧洞和进口闸门井全部完建后,再一次将岩塞炸除.爆破后的岩渣处理:①聚渣爆破:爆前在洞内正对岩塞的下方挖一容积与岩塞体积相当的集渣坑,让爆落的石渣大部分抛入坑内,且保证运行期中坑内石渣不被带走.②泄渣爆破:对于灌溉,供水,防洪隧洞取水口岩塞爆破,爆破时闸门开启,借助高速水流将石渣冲出洞口.施工技术参数:①装药量:QS=(1.2~1.3)KW3(0.4+0.6n3)其中n取1~1.5②药室布置及炮孔形式:药室呈"王"字型,药室开挖采用浅孔小炮.岩塞周边宜采用预裂爆破,预裂孔距30cm,孔径45~55mm,孔深3~8m.线装药密度220~270g/m.③起爆方式:起爆网路采用复式并——串——并,或增补一套传爆线,起爆体可放在塑料袋中,封口涂上黄油,炸药和雷管也需进行防水处理.炸药的性能及爆破的安全控制炸药的基本性能威力:分别以爆力和猛度表示.爆力:又称静力威力,用定量的炸药炸开规定尺寸铅柱体内空腔的容积(mL)表示,表征炸药炸胀介质的能力;猛度:又称动力威力,用定量炸药炸塌规定尺寸铅柱体的高度(mm),表征炸药粉碎介质的能力.最佳密度:炸药能获得最大爆破效果的密度.氧平衡:指炸药含氧量和氧化反应程度的指标.当炸药的含氧量恰好等于可燃物完全氧化所需的氧量称零氧平衡.当含氧量大于需氧量称正氧平衡.当含氧量少于需氧量称负氧平衡.安定性:炸药在长期储存中,具有保持自身性质稳定不变的能力.敏感度:炸药在外部能量激发下,引起爆炸反应的难易程度.殉爆距:炸药药包的爆炸引起相邻药包起爆的最大距离,以cm计.爆破的安全控制1.安全距离:①飞石安全距离RP(m)②爆破地震作用的安全距离R(m)③空气冲击波影响的安全距离RB(m)④殉爆的安全距离rs(m)⑤有害气体扩散安全距离[Rr]max(m)2.瞎炮及其处理:①通过引爆而未能爆炸的药包称瞎炮.②产生的原因:主要是爆破器材失效或损伤,制度不严或操作不当也是一重要原因.③瞎炮的处理:(仅介绍<>工程<>上常用方法)距瞎炮炮孔30~60cm,钻平行孔装药爆破,切勿与瞎炮炮孔斜交;若证实雷管未失效,宜从新接线起爆;若证实炸药已失效且其敏感度不高可将炮泥掏出;对散装的粉状硝铵炸药可用水冲洗,冲出炮泥和炸药;对深孔或洞室爆破,最好重新接线起爆.起爆方法和起爆网路炸药的基本起爆方法包括:火花起爆、电力起爆、导爆管起爆和导爆索起爆。
光面爆破
![光面爆破](https://img.taocdn.com/s3/m/5a2170e8b8f67c1cfad6b8ce.png)
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。
光面爆破与预裂爆破的对比分析
![光面爆破与预裂爆破的对比分析](https://img.taocdn.com/s3/m/6e344004cc175527072208c9.png)
光面爆破与预裂爆破的对比分析摘要:从光面爆破和预裂爆破的基本概念入手,阐述其爆破机理。
借助于理论和经验,对光面爆破和预裂爆破做出了比较。
关键词:光面爆破、预裂爆破光面爆破和预裂爆破都是使爆破裂隙沿设计开挖面形成的控制爆破方法它们均能使露天边坡、井巷和隧道的开挖面光滑、平整,减少超挖、欠挖,以保持边坡和围岩的稳定性,从而提高爆破工程施工质量。
做到安全、经济、科学的开挖。
一、基本概念1、光面爆破光面爆破早20份纪50―60年代在瑞典发展起来并得到改进的爆破技术。
光面爆破亦称密眼小炮孔爆破。
通过合理地选择各种参数、严格控制装药量、科学布置各种眼孔、按照一定的顺序起爆装药以及利用岩石抗拉强度远远低于其抗压强度的特性,可以有效的组织爆破能力。
在爆后,要求成形的轮廓线以外的岩石不受扰动和破坏,尽可能地保持围岩自身强度。
这种人为控制的爆破方法就叫做光面爆破,简称“光爆”。
2、预裂爆破预裂爆破是在开挖区内的炮眼起爆以前,沿着设计轮廓面所布置的炮眼首先起爆,形成有一定宽度的贯穿裂缝,将开挖区与保留区的岩体分离开,留下光滑、平整的开挖面的爆破方法。
预裂爆破为轮廊爆破,是主炮孔爆破之前在开挖面上先爆破一排预裂炮孔,在相邻炮孔之间形成裂缝,从而在开挖面上形成断裂面,以减弱主爆区爆破时地震波向岩体的传播,减少保留岩体的破坏,且沿预裂面形成一个超挖很少的平整岩面。
长期的实践表明,光面、预裂爆破的成败60%取决于钻孔精度和质量,40%取决于爆破技术水平。
欧美已经研制生产出保证钻孔定位、定向精度的控制器,它在钻孔时能自动调整钻孔偏角,甚至在钻机上安装了GPS定位系统,可由电脑精确控制钻孔方向。
我国90年代末至本世纪初光面、预裂爆破技术在三峡工程临时船闸和永久船闸开挖中得到广泛应用。
其中永久船闸全长1620m,直立墙坡最大挖深67.8m,闸槽开挖方量达1300万方,爆破超欠挖起伏控制在15cm以内,半孔率大于95%,爆破开挖质量优良。
光面爆破与预裂爆破的对比分析
![光面爆破与预裂爆破的对比分析](https://img.taocdn.com/s3/m/31417a9232d4b14e852458fb770bf78a64293a5b.png)
光面爆破与预裂爆破的对比分析
首先,从岩石破碎效果来看,光面爆破主要通过单一的爆破孔直接破
碎岩石,破碎范围较小。
而预裂爆破则是在岩石上事先切割出裂缝,在爆
破时通过裂缝的扩展来达到破碎的目的,因此破碎范围较大。
预裂爆破的
破碎效果更加理想,可以控制岩石的断裂面,使得岩石的破碎程度更均匀。
其次,从爆破效率来看,光面爆破只需要钻孔、装药、引爆就可以完成,操作简单,速度较快,适用于对岩石破碎效果要求不高的场合。
而预
裂爆破需要事先进行裂缝的切割,增加了施工的难度和时间成本。
但是预
裂爆破可以根据裂缝的位置和形态设计合理的装药方案,能够更好地控制
岩石破碎的效果,提高爆破效率。
再次,从安全性来看,光面爆破对人员和设备的要求较低,但由于破
碎范围小,有可能造成岩石飞溅和飞石伤害的风险增加。
而预裂爆破能够
控制岩石的破碎范围,减少飞石的风险,提高施工的安全性。
但是预裂爆
破需要对裂缝的切割进行精确控制,如果设计不当,可能会导致裂缝扩展
不稳定,在施工过程中出现意外情况。
此外,从施工环境来看,光面爆破对施工环境要求较低,可以适用于
狭小空间和复杂地质条件下的爆破作业。
而预裂爆破需要事先切割裂缝,
对环境的要求较高,需要有足够的工程施工条件。
同时,预裂爆破需要对
结构物或者地下设施的周边影响进行评估,以确保施工的安全性。
综上所述,光面爆破与预裂爆破在岩石爆破工程中都有各自的优势和
适应场景。
选择何种爆破方法需要综合考虑工程要求、施工条件、安全性
以及经济性等多个因素,根据实际情况做出合理选择。
谈谈光面爆破和预裂爆破详解
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运用光面爆破或预裂爆破能较好地解决 上述问题。光面爆破和预裂爆破具有相 同的工程目的,它们在理念上强调的都 是合理地利用炸药爆炸的能量,减轻非 开挖区岩石受到的爆破扰动,使开挖工 作完成后形成的最终界面(即设计轮廓 面)比较平整、光滑、稳定。因此,光 面爆破和预裂爆破实质上均属于现代控 制爆破技术的分支。运用光面爆破和预 裂爆破,能较好地实现工程质量的内实 外美,预防工程病害的发生,保障施工 安全。
2.光面爆破的用途 光面爆破在公路工程中主要适用于:
(1)公路石质路堑的爆破开挖
可有效地提高路堑边坡的稳定性,降低路堑边坡的防护成本,实 现内实外美,有着良好的环保效应。
(2)岩石介质中公路隧道的爆破掘进可有效地保
护围岩的自稳能力,保障安全施工,使隧道轮廓面平 整、光滑,从而大幅度地降低施工过程中的安全防护 成本和隧道的建造成本。
孔爆破的方法叫做“预裂爆破”。这条预 裂缝的作用和光面爆破所钻空孔的作用 相同且效果更佳。
所谓“不耦合”装药,就是装入孔内的 炸药卷和孔壁之间留有一定的空隙,炮 孔直径与装药直径之比约为2-3。通常 将孔口用泥土堵塞一定的长度。
这种结构的装药爆炸时,产生的爆轰波将首先传入炮孔 间隙的空气介质之中,将其强烈压缩,温度急剧升高, 亦即对量就有一部分消耗在空气当中,削弱 了爆轰波的峰值压力。这样,传入孔壁周围岩石介质中 的爆炸应力波的强度会相应地降低,从而减轻对岩石的 直接粉碎作用。但是,受到削弱的应力波和孔内的高压 气团仍将在炮孔周围形成一个爆炸应力场。当多个“不 耦合”装药在相邻炮孔中同时爆炸时,应力场相互叠加, 岩石就会沿着炮孔的连心线产生一条裂缝,同时炮孔内 壁的岩石并不会被强烈粉碎。要得到比较理想的预裂缝, 必须采用“不耦合”装药,并且所有的预裂孔都必须被 置于设计的轮廓面上,不能产生过大的偏离。而 “不耦 合”装药的结构特殊,不易实现工厂化生产。因此,预
(整理)预裂爆破和光面爆破
![(整理)预裂爆破和光面爆破](https://img.taocdn.com/s3/m/1a30d91e915f804d2a16c12c.png)
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。
预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。
(一)成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。
现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。
预裂爆破采用不耦合装药结构,其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层,该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。
因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度,因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏,但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。
加之孔与孔间彼此的聚能作用,使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的初始裂纹进一步发展,而滞后的高压气体的准静态作用,使沿缝产生气刃劈裂作用,使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。
(二)质量控制标准1)开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量,炮孔痕迹率也称半孔率,为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。
在水电部门,对节理裂隙极发育的岩体,一般应使炮孔痕迹率达到10%~50%;节理裂隙中等发育者应达50%~80%;节理裂隙不发育者应达80%以上。
围岩壁面不应有明显的爆生裂隙。
2)围岩壁面不平整度(又称起伏差)的允许值为±15cm。
3)在临空面上,预裂缝宽度一般不宜小于1cm。
实践表明,对软岩(如葛洲坝工程的粉砂岩),预裂缝宽度可达2cm以上,而且只有达到2cm以上时,才能起到有效的隔震作用;但对坚硬岩石,预裂缝宽度难以达到1cm。
东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6 m m,仍可起到有效隔震作用。
铁路路堑边坡光面(预裂)爆破设计施工
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铁路路堑边坡光面(预裂)爆破设计施工技术规程(征求意见稿)铁道科学研究院铁建所北京2007年12月31日铁路路堑边坡光面(预裂)爆破设计施工技术规程(征求意见稿)1 总则1。
0.1为提高铁路路堑边坡开挖工程质量,最大限度地减少石方爆破对边坡岩体损伤破坏作用,形成平整稳定的边坡,特制订本标准。
1。
0.2凡属好于Ⅲ级以上岩石边坡,设计边坡坡度为1:0.1~1:0.75,需要采用爆破开挖的路堑,在边坡部位的爆破设计施工都应执行本规程。
1.0。
3光面爆破和预裂爆破都能提高边坡工程质量,可根据设计要求或施工组织和爆破安全等因素安排选用其中一种。
预裂爆破还可用于阻隔爆破振动目的。
1。
0.4爆破工点开工前,应由施工单位提出边坡光面或预裂爆破设计与施工方案,并会同设计、监理单位及爆破安全评估部门审定。
1。
0.5 铁路路堑边坡光面(预裂)爆破应积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备,但必须经试验、论证,并报请有关部门批准。
1。
0。
6本规程仅适用于露天垂直或倾斜边坡的范畴,不包括地下工程开挖内容. 1。
0.7路堑边坡爆破开挖设计与施工除执行本标准外,尚应遵守现行国家标准“爆破安全规程"GB6722—2003的有关规定.2 术语与符号2。
1 术语2.1.1 光面爆破smooth blasting沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破后起爆,以形成平整的轮廓面的爆破作业。
2.1.2 预裂爆破presplit blasting沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破前起爆,从而在爆区与保留区之间形成预贯通的裂缝,以减弱主爆破对保留岩体的破坏并形成平整的轮廓面的爆破作业。
2。
1.3 路堑cutting通常炸药卷表面与孔壁之间有空气间隔,或炮孔的某些部位不装药。
不耦合装药有两种:轴向不耦合和径向不耦合。
2。
1。
4 不耦合系数decoupling ratio如果药卷和炮孔内壁之间存在空隙,由于不耦合效应的影响,将使作用在炮孔内壁面上的爆轰压力变低,从而起到缓冲的效果。
隧道光面爆破技术
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摘 要:介绍凉风凹 1#隧道进口段光面爆破参数的选择、施工方法 及工艺,对控制隧道超欠挖起了积极的作用。
关键词:公路隧道;光面爆破;参数选择;施工技术 一、 工程概述凉风凹 1#隧道进口段位于国道主干线(GZ40)二连浩特至 河口云南水富至麻柳湾高速公路中的第九合同段。
该隧道双幅全长 2750m,隧道采用左右幅分离的双洞单向行车双车道。
隧道设计为净 跨 11.2m,净高 7.1m 的单心圆拱曲墙断面,为长大隧道。
隧道区域 处于构造侵蚀的低山区,为分水岭地貌,最大埋深 501.44m,主要出 侏罗系地层,岩性组合为紫红、紫黑、灰绿色砂岩、粉砂质泥岩、泥 质粉砂岩不等厚互层。
进口段均处于陡坎地段,进口由紫红色泥岩组 成受风化营力影响,浅表层 2~3m 风化破碎强烈,围岩类别低,围岩 类别划分难度较大。
进口段隧道穿越深度以泥岩为主,其围岩类别为 II、III 类,其中 III 类围岩占 65%。
采用台阶法开挖、锚、喷、格 栅、网、初期支护,全断面复合式衬砌。
二、光面爆破的特点 根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件,结合施工现场 实际情况,决定采用光面爆破施工。
光面爆破施工,可以减少对围岩 的扰动,增强围岩的自承能力,特别是在不良地质条件下效果更为显 著,不仅可以减少危石和支护的工程量,而且保证了施工的安全;由于光面爆破使开挖面平整,岩石无破碎,减少了裂隙,这样可以大大 减少超欠挖量。
据有关资料统计,光面爆破与普通爆破相比,超挖量 由原来的 15%~20%降低到 4%~7%,不但减少出碴量,而且还很大程 度的减少了支护的工作量,从而降低的成本,加快了施工进度。
三、光面爆破方案的确定 目前,大断面隧道光面爆破施工有 2 种方法:一是预留光爆层法;二 是全断面一次性开挖法,根据施工现场的实际条件及围岩情况,该隧 道采用预留光爆层法。
四、爆破方案设计1、爆破参数的选择光面爆破参数选择主要与地质条件有关,其次是炸药的品种与性能; 隧道开挖断面的形状与尺寸,装药结构与起爆方法。
初级爆破工程师培训土岩爆破技术(2光面爆破与预裂爆破)
![初级爆破工程师培训土岩爆破技术(2光面爆破与预裂爆破)](https://img.taocdn.com/s3/m/8cd31c3450e2524de4187eb9.png)
A
B
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
σ
Ⅳ
第一状态
σ 准静应力
σ 准静应力 动应力
动应力 σ
动应力
第二状态
第三状态 第四状态
相邻炮孔起爆时差的四种典型情况
(3)A炮孔的爆炸应 力波波峰到达B炮孔的瞬 间,B炮孔起爆; (4)A、B两炮孔同时 起爆。
A
B
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
σ
Ⅳ
第一状态
σ 准静应力
σ 准静应力
动应力
动应力 σ
动应力
第二状态
第三状态 第四状态
2.2.1.1 线装药量(QL)和孔距(a)
QL和a是预裂爆破两个主要参数,确定的方法大致 有三种:理论计算法;经验公式计算法和经验类比法。 (1)理论公式
多数理论公式是从孔壁岩石所受压应力小于抗压强度, 而孔间岩石所受拉应力大于岩石抗拉强度为出发点, 应用爆破力学理论推导出相应的计算公式。
①[美]D.霍尔姆斯公式:以P0表示炸药爆炸的 初始峰压,Vs表示单个药卷的炸药体积,VC表示两药 卷间炮孔的体积,则孔壁所受的压力Pb可由下式算出:
问题:
预裂、光面爆破是两种在固体介质 中应用的控制爆破技术。这两种爆破技 术有何相同和不同之处?
2.1 预裂、光面爆破作 用机理
• 2.1.1 作用机理
• 2.1.1.1 应力波叠加理论
在两波交会处,应力 波合力的方向垂直于连心 线,而且方向相背,促使 岩体向外移动,产生拉伸 应力,如图(1)所示。
• 将上两式代入,得 :
[R]22 6 Q 5 2Q L5 Q /L0 Q / 7 0(2Q 5LQ /0
据此,可求得最佳线装药密度为: QL0.1[R]2(.516.02Q05 140/[0R]0
高边坡光面爆破及控制爆破方案
![高边坡光面爆破及控制爆破方案](https://img.taocdn.com/s3/m/d461d2d929ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2aa0.png)
温福线枢纽段路堑高边坡光面爆破及控制爆破方案1、工程概况温福线枢纽段位于福建省福州市,属于穿越山区方的高标准铁路。
其中中铁十八局一公司施工标段含路堑高边坡爆破开挖石方量大,要求边坡采用弱扰动光爆(或预裂)爆破法施工,路堑石方边坡坡内岩体以坚硬花岗岩为主,呈弱风化。
爆破开挖区环境较差、居民多,根据现场环境条件和地质条件分析,认为高边坡开挖工作工点非常适宜作深孔加预裂爆破,这种爆破技术既可加快施工进度,又可保证边坡质量,爆破开挖后边坡一次成形,最终形成的边坡整齐、美观,而且由于爆破对边坡内部的岩体扰动减弱。
我项目部承担的鼓山一号、二号和三号隧道进口段爆破工点有爆破开挖面大、周边居民密集、民用建筑多和鼓山三号隧道进口岩石较破碎等特点,环境条件极其复杂,需要采取控制爆破技术开挖,爆破过程中应配合拉网防护、震动检测,确保施工安全.2、边坡光面爆破设计爆破设计应根据地形和现场勘察资料,进行爆破方案选择和优化,按照拟定的方案,结合本工地地形条件、施工进度、爆破安全、施工质量和经济效益等多方面因素进行综合考虑,其设计原则如下:选择孔深加预裂一次成型综合爆破技术方案具有较成熟的经验。
边坡坡面采用预裂(光面)爆破施工,主体石方采用孔深爆破施工.对于2~3层的较高边坡,应台阶施工,边坡坡度陡于1:0.5时,钻孔方便,当坡度陡于1:0.75时,钻孔较困难.3.1 深孔、光面、预裂参数设计3。
1。
1 各种爆破参数设计见附表1~33.1。
2 爆破参数分析(1)深孔爆破参数分析①孔径D露天爆破深孔的孔径主要取决于钻机的类型.本工地采用D100三脚架潜孔钻机,通常孔径D =100~200mm,本次深孔爆破采用的孔径D=100mm和D=115mm。
②台阶高度H台阶高度是深孔爆破的重要参数,当主体石方以孔深爆破开挖时,要作好台阶的选择工作.台阶高度是否合理直接影响钻孔、爆破、挖装、运填全系统的工作。
应根据实际地形地质条件、开挖技术要求、钻孔机械的钻孔能力和挖装能力综合考虑,一般以5~10m最为经济合理,考虑设计台阶平台宽均为2。
地下洞室光面爆破和预裂爆破参数选择与计算
![地下洞室光面爆破和预裂爆破参数选择与计算](https://img.taocdn.com/s3/m/f8a5ef6ba4e9856a561252d380eb6294dd8822b6.png)
地下洞室光面爆破和预裂爆破参数选择与计算地下洞室光面爆破和预裂爆破是常用的矿山爆破技术,用于矿山开采和隧道工程中。
光面爆破是指通过合理的爆破参数选择和计算,在矿脉和岩层中形成最大突水平面,实现矿石的最大提取效果。
预裂爆破是指在控制的条件下,通过合理的爆破参数选择和计算,使岩石在爆破时发生预定的裂纹,从而实现易爆破的控制裂纹扩展和控制破碎效果。
下面将重点介绍地下洞室光面爆破和预裂爆破的参数选择和计算。
1.参数选择:(1)装药量:根据矿石性质和岩石破碎情况,选择合适的装药量。
装药量过大,容易产生过度破碎,导致浪费爆炸能量;装药量过小,则不能达到破碎效果。
(2)出口角:由于地下洞室出口需要与外界平衡,出口角的选择对破碎效果有重要影响。
出口角越大,岩体受力越集中,破碎效果越好。
(3)装药形式:根据洞室的开凿情况,选择合适的装药形式,如直装、侧装、缆索装、布草装等。
(4)导爆索长度:根据洞室的长度和岩石的性质,选择合适的导爆索长度。
导爆索长度影响洞室炸药的同时爆炸时间和一次性爆破效果。
2.参数计算:(1)裂缝张开速度:裂缝张开速度是指在爆破过程中,岩石中裂缝的扩展速度。
根据矿石的性质和岩体的性质,可以通过实验或经验公式来计算裂缝张开速度。
(2)冲击波的传播速度:冲击波的传播速度是指爆炸产生的冲击波在岩石中传播的速度。
根据岩石的性质和爆破参数,可以通过实验或经验公式来计算冲击波的传播速度。
(3)安全巷的长度:安全巷的长度是指洞室爆破后,岩石块体完全破碎所需要的安全巷的长度。
根据矿石的性质和岩石的性质,可以通过实验或经验公式来计算安全巷的长度。
预裂爆破的参数选择和计算1.参数选择:(1)预裂深度:预裂深度通过控制导爆索的长度来选择,根据裂纹的扩展规律,选择合适的预裂深度。
(2)爆破间距:爆破间距是指导爆索的布置间距。
通过试验或经验公式,根据岩石的性质,选择合适的爆破间距。
(3)装药形式:根据预裂的要求和洞室的形态,选择合适的装药形式,如直装、侧装、缆索装、布草装等。
预裂爆破和光面爆破主要参数的确定应符合规定
![预裂爆破和光面爆破主要参数的确定应符合规定](https://img.taocdn.com/s3/m/ffb1e7fdc9d376eeaeaad1f34693daef5ef713d5.png)
预裂爆破和光面爆破主要参数的确定应符合规定
预裂爆破和光面爆破主要参数的确定应符合规定?下面本店铺为大家详细介绍一下,以供参考。
一、炮孔间距应根据工程特点、岩石特征、炮孔直径等确定,预裂爆破的炮孔间距一般为炮孔直径的8~12倍;光面爆破的炮孔间距一般为炮孔直径的10~16倍;
二、装药集中度应根据岩石的种类、炮孔间距、炮孔直径和炸药性能等确定;
三、装药不偶合系数应根据岩石的强度、炮孔间距和炸药性能合理选择,应使炸药完全爆轰,并保证裂面(或光面)平整,岩体稳定;
四、光面爆破最小抵抗线长度应根据岩石特征、炮孔间距等确定,一般为炮孔间距的1.2~1.4倍。
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浅析光面和预裂爆破参数的合理选择摘要:浅析光面爆破发展应用情况、爆破参数的合理选择,以及光面和预裂爆破的质量保障措施。
关键词:巷道;光面;预裂;爆破;控制
中图分类号:x752 文献标识码:a 文章编号:
煤矿巷道掘进使用的光面爆破应用技术,是五十年代从国外兴起的,六十年代初期在国内得到了全面的推广应用。
多年的实践,光面爆破在巷道挖掘上起到了很大的作用,取得了显著的经济效益和综合效益。
而预裂爆破则是由光面爆破演变而来的,它是光面爆破的其中一种,也有的称作预裂光面爆破。
两者的主要差别在于:光面爆破的主爆破炮眼先于控制开挖轮廓面的光面炮眼起爆,而预裂爆破的主爆破炮眼在控制开挖轮廓面的预裂炮眼之后起爆。
光面、预裂爆破的应用,都是岩石工程爆破掘进和开挖史上的一次重大变革。
光面预裂爆破的效果,主要取决于工程中爆破参数选择和爆破控制技术。
因此,合理选择爆破参数,对于完成预期的爆破质量至关重要。
一、合理选择爆破参数
煤矿巷道掘进爆破参数的选择,直接影响着爆破的质量和效果,它是光面、预裂爆破工程设计的重要内容。
我们应该利用一切有利于提高光面爆破质量的因素,努力提高爆破质量。
对于光面及预裂爆破参数的设计计算,有公式计算法、直接试验法、经验类比法和
模型试验法等。
现结合有关资料和实践经验,给出爆破参数的一些计算公式及其参考值。
1)炮眼直径。
炮眼直径(db)的确定,直接关系到施工的效率和成本,应综合考虑岩石特性、现场机械设备及工程具体情况要求选择。
一般主要依据爆破的现场和钻工机具确定。
在小断面巷道实施光面预裂爆破时,孔径宜选35~45 mm。
2)炮眼间距。
光面、预裂爆破的实质是使炮眼之间产生贯通裂隙,以形成平整的断裂面。
因此,炮眼间距(a)对形成贯通裂隙有着非常重要的作用,它的大小主要取决于炸药的性质、不耦合系数和岩石的物理力学性质。
①对光面爆破有:a = 2ri+(pi/st)db,式中:ri=(bpb/st)arb,为每个炮眼产生的裂缝长度,st为岩石的抗拉强度,db为炮眼直径,pi为爆生气体充满炮眼时的静压,pb为孔壁压力,b为切向应力与径向应力比例系数,b=μ/(1-μ),μ—波松比。
②对预裂爆破,有:a = db(pb/σdt+1), 式中:pb为孔壁压力,σdt是岩石动载抗拉强度。
瑞典兰格弗斯(langefors)给出了如下公式:a =(8-12)db,其中db>60mm;a =(9-14)db,其中db ≤60mm。
3)最小抵抗线w。
对光面爆破,最小抵抗线也即光面厚度。
由经验公式有:w=q/calb,式中:c为爆破系数,相当于炸药单耗值,lb为炮孔深度;q为单孔药量。
最小抵抗线w还应根据岩石性质及地质条件加以调整。
经验表明,岩石坚韧、可爆性差时,最小抵抗
线可小些;岩石松软、易破碎时,w可取大些。
w也可通过炮眼密集系数m来确定。
光面爆破中的炮眼密集系数是指孔距a与最小抵抗线w的比值,即m=a/w。
一般取m=0.8-1.0。
最终选取的m值应通过现场的爆破试验确定。
对于预裂爆破,则以间距系数表示炮眼的密集度。
当孔径在70 mm以下时,则间距系数在7~12之间按不同岩性选取,若孔径大于70 mm,则间距系数取5~10。
4)不偶合系数(b)。
指孔径与药径之比,它反映药包与孔壁的接触情况。
当药包全部填满药孔整个断面时,不耦合系数就达到最小值1。
这时装药起爆后,能量可直接传入岩壁,避免了传播过程中的损耗。
不耦合系数的增大,药孔周壁上的切向最大应力急剧下降,作用时间延长,使得爆炸能以应力波形式传播能量的部分减少,而以准静态压力形式传播能量的部分增多。
在岩石中就有利于形成应力叠加、应力集中以及拉伸裂隙,而不易产生粉碎。
一般光面爆破采用的不偶合系数b为1.6~3.0。
当b增大到一定值时,可使作用于孔壁的压应力等于或小于岩石的极限抗压强度,不使孔壁发生破坏的条件。
由于岩石的极限抗拉强度一般仅为岩石级限抗压强度的1/10~1/40,因此,孔壁周围以外的岩石很容易受拉而破坏。
预裂爆破中预裂孔只是要求形成预裂缝,而不是大量崩落岩石,因此不宜采用太大的孔径和装药直径。
根据试验及经验数据,不偶合系数b一般取2~4,坚硬岩石因抗压强度高,可采用较小的不耦合系数;而松软岩石则应取较大的不耦合系数。
5)每米深炮眼装药量。
对光面爆破,每米深炮眼装药量q有:q=akmk1w。
式中a是炮眼口堵塞系数,取1.0;k是与岩石性质有关的介质系数,软岩为0.5-0.7,中硬岩0.75-0.95,硬岩1.0-1.5,m是炮眼密集系数;k1依炮眼密度定的系数,0.5,每加深1m增加0.2;w为最小抵抗线。
对预裂爆破,则有:q=kdb,式中:k是岩石系数(坚硬岩石0.6;中等强度岩石为0.4-0.5;软岩为0.3-0.4。
其他符号同前。
二、光面、预裂爆破的质量保障措施
1)爆破裂缝的控制。
光面、预裂爆破的关键技术就是控制爆破裂缝的方向(只沿着某一要求的特定方向),其它方向不产生或少产生裂缝。
所以除了对爆破参数进行优化选取外,主要通过以下措施保证:①改变炮孔的性状。
改变炮孔性状常用的方法是孔壁切槽、设导向孔、异形炮孔等。
这类方法的实质是人为地改变炮孔的形状或孔间的相关关系,从而改变圆形炮孔的均匀受力状态,按所要求劈裂面的方向产生应力集中,避免裂缝方向的随机化。
孔壁切槽包括机械切槽、水射流切槽、聚能药柱切槽。
工程实践表明,机械切槽和聚能药柱切槽确实可以控制裂缝的始裂位置和扩展方向,并可能采用更宽的孔距和较少的装药量。
②改变药包的性状。
压铸药柱、聚能药包、带缺口药包、扁平药包等属于此类。
这类方法的实质是改变常用的圆形药包爆炸产物均匀在作用于炮孔壁的受力状况,使其最大的压力作用于所要求的劈裂面的方向。
③改变装药结构。
切
缝套管、挤压钢棒、水压聚能及半圆套管中以改变装药结构。
其实质是利用装药结构使爆生气体的最大压力作用于所要求劈裂面的
方向。
2)合理利用结构面。
工程实践表明,光面和预裂爆破除应充分考虑参数优化、合理的药量和岩体的地质条件,合理利用结构面或根据结构面改变爆破工艺。
①利用结构弱面。
根据结构面的方向,控制钻孔与结构面的夹角,调整孔间距,可获得较理想的预裂缝;当预裂孔与结构面一致时,可将预裂孔沿结构面布置。
如此只需少量的炸药,即可获得理想的预裂缝。
一些断层、节理对爆炸应力波的衰减影响较大,可以起到类似预裂缝的作用,爆破时可合理利用。
②根据结构面改变爆破工艺。
根据弱面的位置,对炸药进行分散化、微量化处理,同时改变装药方式,在炮孔穿过的断层、裂隙处,局部间隔装药,以减少爆破对弱面的过度破坏及爆生气体的逸散现象。
三、结语
①影响爆破效果的因素较多(如工程地质、爆破参数选择,施工工艺等)。
要想取得理想的爆破效果,必须充分考虑各种影响因素,根据工程地质条件选择合理的参数和施工工艺。
②合理的爆破参数是爆破成功的关键。
不同的岩石、地质构造应认真分析,选取不同的爆破参数。
③精心施工也是爆破成功的又一重要因素。
减小炮孔定位误差和钻孔角度误差,按设计的装药结构装药,保证不耦
合系数,以利于达到理想的爆破。
参考文献:
[1]王文龙.钻眼爆破[m].北京:煤炭工业出版社,1989
[2]高金石,等.爆破理论和爆破优化[m].西安:西安地图出版社,1993
[3]d.c.holloway.房泽法译.光面控制断裂技术的现场试验
(二).工程爆破论文选编[m].武汉:中国地质大学出版社,1993。