光面爆破与预裂爆破技术总结

经济性，因此它是一个很重要的参数。装药密度
可用以下经验公式进行计算： （1）不损坏孔壁（除相邻炮孔间连线方向外） 的线装药密度
q 2.75 y
0.53 0.38
r
式中 δy——岩石极限抗压强度，MPa； r——预裂孔半径，mm。 q——线装药密度,Kg/m。
该式适用范围是δy＝10～15Mpa,r=46～
3 气体尖劈作用，促进加速发展连心线上 的裂隙。
4 相邻的（密集）炮孔互为导向空孔作用，
沿炮孔连心线上岩石强度下降，为光面裂隙 形成提供了原始条件。
应力波叠加原理和应力波与爆炸气体共同 作用原理
3.光面爆破参数设计
不偶合系数
合理的不偶合系数应使炮孔压力低于孔壁岩石
的动抗压强度而高于动抗拉强度。不偶合系数通常
1.预裂爆破参数设计 正确选择预裂爆破参数是取得良好爆破效果的 保证，但影响预裂爆破的因素很多，如钻孔直径、 钻孔间距、装药量、钻孔直径与药包直径的比值
（称不偶合系数）、装药结构、炸药性能、地质构
造与岩石力学强度等。目前，一般根据实践经验， 并考虑这些因素中的主要因素和它们之间的相互关 系来进行参数的确定。
实验研究表明，齐发起爆的裂缝表面最平整，
微差起爆次之，而秒延期起爆最差。齐发起爆时， 孔眼贯通裂缝较长，可抑制其它方向裂隙的发展， 有利于减少孔眼周围裂隙的产生和形成平整的壁面。 所以在实施光面爆破时，时间间隔越短，壁面平整 的效果越有保证。
二、预裂爆破
预裂爆破（presplitting）是预先沿设计轮廓线用 爆破方法形成一条裂缝后再起爆主炮孔的一种控制 爆破方法，其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排 孔距合适的预裂孔并采用不偶合装药或其它特殊的
一、光面爆破
50年代出现，煤 炭系统规定：永久
性巷道，矿山边坡
必须用光面爆破。
高速公路山石质路爆破
光面爆破（smooth blasting）是一种使爆出的新 壁面保持平整，而不受明显破坏的爆破技术，其特
点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗
线相匹配的光爆孔并采用不偶合装药或其它特殊的
装药结构，在开挖主体的装药响炮之后，光爆孔内
形成条件
避免压缩粉碎破坏 避免不定向径向裂隙
力学条件
σ r<[σ σ T<[σ
动压] 动拉]
沿炮孔连心线形成贯通裂隙
σ
T合>[σ 动拉]
2）保证光面裂隙形成的措施 减小爆破孔网参数 光面孔孔距a取（10~20）d孔；W≥a。 减弱装药 选用D↓,ρ↓, q↓炸药。 线装药密度：软：70—120 g/m 中硬：100—150 g/m
破坏，抵抗线W也不宜过大，通常取W=（1～3）
m，否则爆破后不能形成光滑的岩壁，达不到光面
爆破的目的。因此对于露天深孔光面爆破的抵抗
线W最好采用与钻孔直径d有关的关系式计算， 即W=（7～20）d 。
炮孔密集系数m m过大，爆后可能在光面眼间留下岩埂，造成 欠挖；m过小，则会在新岩面上造成凹坑。实践表 明，当炮孔密集系数m＝0.8～1.0时，光爆效果较好； 硬岩取大值，软岩取小值。
Fra Baidu bibliotek的装药同时起爆，从而形成一个贯穿光爆炮孔，光
滑平整的开挖面。
1.优点（特点）
爆面平整，凹凸度小，隧道≯5cm，边坡
≯20cm，光爆孔痕迹>50%。 保持了围岩的完整性和稳定性。 避免应力集中，在深部岩壁表面可减少岩爆危 险。 施工安全性好。 总掘进成本低，巷道支护、维修费用小。
2.光面爆破形成条件与机理 1）光面裂隙的形成条件和力学条件
硬：150—250 g/m
不偶合装药
d孔 1.1 ~ 3.0 不耦合系数 d药
同时起爆光面孔
3）机理 1 不偶合装药中，空气间隔层缓冲消弱了 爆炸冲击作用，单孔使 σr<[σ动压],孔壁不致 压碎，σT<[σ动拉]，单拉不成缝。 2 相邻炮孔连心线上应力加强σT合>[σ动 拉]，形成一条裂隙。
单位装药量q 单位装药量又叫线装药密度和装药集中度， 它是指单位长度孔眼中装药量的多少(•g／m或kg
／m)。为了控制裂缝的发展，保持新壁面的完整
稳固，在保证沿孔眼连线破裂的前提下，应尽可 能减少装药量。软岩一般用70～120g／m，中硬岩 为100～150g／m，硬岩为150～25Og／m。
起爆间隔时间
1）钻孔直径d 目前，孔径主要是根据台阶高度和钻机性能来 决定。对于质量要求高的工程，采用较小的钻孔。
一般工程钻孔直径以80～150mm为宜，对于质量要
求较高的工程，钻孔直径以32～100mm为宜，最好
能按药包直径的2～4倍来选择钻孔直径。
2）钻孔间距a
预裂爆破的钻孔间距比光面爆破要小一些，它
与钻孔直径有关。通常一般工程取a＝（5～7）d；
装药结构，在开挖主体爆破之前，同时起爆预裂炮
孔内的装药，从而形成一条贯穿预裂炮孔的裂缝， 通过这条裂缝降低开挖主体爆破时对保留岩体的破 坏。
概念：沿设计轮廓线打一排减小了孔距
的平行炮孔，采用不偶合装药，先起爆预裂
孔，形成裂缝后（1—2cm），再起爆主爆孔， 使预裂缝在一定范围内减小主爆孔的地震效
应50—80%以上。
采用1.1～3.0，其中以l.5～2.5用的较多。
光面炮孔间距a
炮孔间距一般为孔眼直径的10～20倍。在节理
裂隙比较发育的岩石中应取小值，整体性好的岩石
可取大值。
最小抵抗线W 光面层厚度或周边眼至相邻辅助眼间的距离是 光面爆破的最小抵抗线，一般应大于光面孔眼的 间距。在爆破中，为了使保留区岩壁光滑而不致
质量要求高的工程取a＝（7～10）d。选择a时，钻
孔直径大于100mm时取小值，小于60mm时取大值；
软弱破碎的岩石取小值，坚硬的岩石取大值；质量
要求高的取小值，要求不高的取大值。
3）不偶合系数n
不偶合系数n为炮孔内径与药包直径的比值。 n
值大时，表示药包与孔壁之间的间隙大，爆破后对
孔壁的破坏小；反之对孔壁的破坏大。一般可取
n＝2～4。实践证明，当n≥2时，只要药包不与保留
的孔壁（指靠保留区一侧的孔壁）紧贴，孔壁就不 会受到严重的损害。如果n＜2，则孔壁质量难以保 证。药包应放在炮孔中间，•绝对不能与保留区的孔 壁紧贴，否则n值再大一些，就可能造成对孔壁的破 坏。
4）线装药密度q
装药量合适与否关系到爆破的质量、安全和