光面爆破作用原理
光面爆破
• 同时起爆。 • （3）、各个炮眼都装入等量的炸药，有利于形 成整齐的贯穿裂缝。这样就需要最小抵抗线基本 上一样大小，因此光爆炮眼内层的各炮眼（掏槽 眼、辅助眼）在布臵时必须考虑到能为光爆眼提 供一个大致整齐的粗断面，给光爆炮眼形成一个 所谓光面层。 • 3、防止两炮眼之间发生欠挖和超挖 • • 光面层的厚度（即最小抵抗线W）与光爆炮眼间 距E之间要有一个合适的比例，即光爆炮眼的密 集系数M。M=E/W，M过小就会在两眼之间形成 超挖，M过大就会在两眼之间形成欠挖，只有在
三、光爆的标准
• 光爆的标准有三项指标：
• 1、眼痕率不少于60%。眼痕率是指周边眼留有 半边炮眼痕的总个数与周边眼总个数的百分比。 对于整体性较好的硬岩，眼痕率不少于60%是比 较容易达到的，但对于整体性较差的软岩就不容 易达到。 • 2、超挖尺寸不大于150mm；欠挖尺寸：巷道高 度欠挖小于30mm，巷道宽度：主要巷道欠挖小 于20mm，一般巷道小于50mm。 • 3、岩面上不应有明显的炮震裂缝。
• （1）、直线掏槽 • • 此种掏槽法适用于中硬岩石的小断面巷道，打眼 质量要求高，所有炮眼必须平行且眼底要落在同 一平面上。此种方法掏槽面积小，在工作面上有 松软夹层时使用较好，应用不广泛。 • • 眼距一般为100～200mm，眼深以小于2m为宜， 装药系数为70%～90%，要求同时起爆。 • （2）、角柱式掏槽 • • 此种掏槽方法形式很多，槽眼的布臵一般多采用 对称式。使用雷管段数比螺旋式掏槽要少，易于 实现全断面一次起爆。在一般中硬岩石巷道中使
• 2、以静为主的光爆原理 • 光爆炮眼很难绝对同时起爆，故压缩波很难在两 孔中间相遇。光爆以静压（爆生气体膨胀压力） 为主，动压（爆震冲击压缩波）为辅。其原理为： • （1）、应力集中的预裂效应。当一炮眼起爆时， 相邻炮眼相当于空眼，在两眼连线上造成应力集 中而产生预裂裂缝；然后当另一炮眼起爆时，将 预裂裂缝扩大、伸展，形成贯通裂缝。眼距愈小， 应力愈集中，预裂效果越好。
工程爆破的方法及分类
一、工程爆破的方法及分类1、按药包形式分类：集中药包法、延长药包法、平面药包法、形状药包法。
2、按装药方式与药室空间形状：药室法、药壶法、炮眼法、裸露药包法。
3、定向爆破：简单地说就是使爆破后土石方碎块按预定的方向飞散、抛掷和堆积，或者使被爆破的建筑物按设计方向倒塌和堆积。
4、光面爆破：是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，在主爆区之后起爆，可以形成平整轮廓面的爆破作业。
5、预裂爆破：是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，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆破对保留岩体的破坏，并形成平整轮廓的爆破作业。
6、微差爆破：是一种巧妙地安排各炮孔起爆次序与合理起爆时差的爆破技术，由于通常爆破的时间间隔为毫秒级，所以微差爆破又可以称为毫秒爆破。
7、控制爆破：对爆破效果和爆破危害进行双重控制的爆破二、爆炸的理论基础1、炸药爆炸的基本特征（爆炸三要素）：过程的放热性；过程的高速度并能自动传播；过程中生成大量气体产物。
2、炸药化学变化的基本形式：热分解、燃烧和爆轰。
三者在一定条件下可以互相转化。
3、燃烧的特征：①传播速度：每秒几毫米至几十米（低于炸药中声速），受外界压力影响大。
②传播性质：热传导、扩散、辐射。
③对外界的作用：燃烧点压力升高不大，在一定条件下才对周围介质产生爆破作用。
④产物运动方向：与波阵面的传播方向相反4、爆轰的特征：①每秒几百米之几千米（高于炸药中声速），受外界压力影响小。
②传播性质：冲击波。
③对外界的作用：爆炸点有剧烈的压力突跃，无需封闭系统便能对周围介质产生剧烈的爆破作用。
④产物运动方向：与波阵面的传播方向一致。
5、氧平衡：是研究氧与可燃元素的平衡问题，也就是研究炸药内含氧量是可燃元素完全氧化所需氧量之间的关系。
6、炸药根据氧平衡的关系可分为：正氧平衡炸药、零氧平衡炸药、负氧平衡炸药。
7、炸药的热化学参数：爆容（V o）：1kg炸药爆炸后所生成气体产物在标准状况下的体积称为炸药的爆容；爆热（Qv）：定量炸药在定容条件下爆炸时所放出的热量爆温（t）：炸药爆轰结束后，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的温度称为爆温；爆速（D）：爆轰过程传播的速度称为爆速；爆压（p）：爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后流体静压值称为爆压。
光面爆破
光面爆破是一种控制巷道轮廓较好的爆破方法，它是国内外广泛使用的一项新的爆破技术。
其主要优点是：巷道爆破后巷道成型规整，超挖量小；不产生或很少产生炮震裂缝，对围岩扰动小，利于巷道稳定；出渣量少、衬砌材料减少，经济合理。
因此，随着锚喷支护新工艺的推广使用，光面爆破已成为一种配套技术。
（一）光面爆破一般应达到如下三个标准（1）爆破后，周边留下的眼痕数应不少于其总数的50%；（2）超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过质量标准规定；（3）岩石上不应留有明显的炮震裂缝。
光面爆破的实质是：控制炸药的爆炸能量，减弱其对围岩的破坏作用，合理利用相邻周边眼爆炸冲击波的动力作用和爆破气体的静力作用，在其相邻周边眼的连线上产生有效的裂缝，将岩石切割破坏。
从上述光爆作用原理可知，为达到良好的光爆效果，必须合理选取光爆有关参数，如周边眼距、最小抵抗线、药卷直径、装药结构和起爆时间等。
（二）光面爆破参数（1）周边眼布置周边眼的最小抵抗线和眼距是光面爆破的两个主要参数，二者之间有一个合理的比例关系，并随岩石性质的不同而相应变动，同时还要考虑眼深和装药结构的影响。
根据试验，一般可依岩石情况不同，按下式选择K=E/W (3-12) 式中E——周边眼距，一般取400～600mm，在拱顶两侧(靠近拱基处)，岩石对爆破的夹制作用较大，眼间距应适当减少，在裂缝节理发育或层理明显的岩层中，眼距也应适当减少，同时还要减少装药量；W——最小抵抗线，mm；K——炮眼密集系数，一般取0.8～1.0，硬岩中取大值，软岩中取小值。
（2）药卷直径根据国内外经验，药卷直径与炮眼直径之比，在缓冲爆破作用方面，有着密切的关系。
小直径药卷不但其爆炸性能低，而且由于它与炮眼间有较大的空隙，缓冲了爆轰波对岩石的冲击作用，减轻了对围岩的震裂破坏程度。
关于不耦合系数，我国目前多采用的炮眼：直径在40～42mm左右，小药卷直径一般为25mm，因此不耦合系数为1.6。
随着炸药性能的改进，小药卷直径还可以变小(但不能小于该炸药的临界直径)，以便进一步提高光爆效果。
隧道光面爆破质量控制方法
光面爆破效果的检测与评估
▪ 智能监控与数据分析平台
1.实时监测系统：部署各种监测设备，收集爆破过程中的多种 参数数据，实现爆破现场的全面、实时监控。 2.数据集成与挖掘：将收集到的数据整合到统一平台上，运用 大数据分析技术提取有价值的信息，揭示爆破效果与工艺参数 之间的关系。 3.反馈与决策支持：根据数据分析的结果，及时调整爆破方案 ，指导现场操作，提升光面爆破的整体质量和效益。
▪ 光面爆破的实施步骤
1.工程地质调查：进行详细的地质勘察和分析，了解隧道穿越的地层条件和潜在风 险，为制定光面爆破方案提供依据。 2.炮孔布置：根据地质条件和隧道设计要求，确定周边眼的间距、深度和倾斜角度 等参数，并确保各炮孔之间的相互协调和配合。 3.爆破参数设定：结合岩石特性、炸药性能等因素，合理选择炸药类型、用量以及 填塞长度等爆破参数，以达到最佳爆破效果。
光面爆破设计参数的优化方法
▪ 爆破技术的发展趋势
1.数字化与智能化：随着信息技术的发展，数字化和智能化将 成为未来爆破技术的重要发展方向，能够实现更加精细化的设 计和控制。 2.环保与可持续性：环保和可持续性将是未来爆破技术发展的 重要考虑因素，需要开发和应用更为绿色和环保的技术。 3.国际化与标准化：随着全球化的深入发展，国际化和标准化 也将成为爆破技术发展的必然趋势，需要加强国际交流与合作 ，推动行业标准的建立和完善。
隧道光面爆破质量控制方法
光面爆破设计参数的优化方法
光面爆破设计参数的优化方法
▪ 爆破设计参数的优化
1.爆破参数的选择和调整：根据隧道工程的具体情况，选择合适的爆破参数，如炸药类型、装 药量、孔径、深度等，并进行适当的调整。 2.参数组合的优化：通过对不同参数组合的试验和分析，找出最佳的参数组合，以提高爆破效 果和施工效率。 3.模型实验与数值模拟：利用模型实验和数值模拟技术，对爆破设计方案进行验证和优化，以 获得更精确的结果。
隧道光面爆破和预裂爆破的原理(优选.)
隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。
尽管在理论上还很成熟，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，主要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，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，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，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
2、预裂爆破作原理：主要指预裂爆破成缝机理。
为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。
当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。
要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。
试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。
试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。
因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。
当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。
在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。
实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。
二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下：（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，尽可能将药量沿眼大均匀分布。
（3）周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现客气间隔装药。
（4）采用毫秒微差有序起爆。
聚能水压光面爆破
福建第一公路工程集团有限公司承建
1.聚能水压光面爆破技术
• 1．1 原理
• 聚能水压光面爆破就是炮孔中由聚能管装置替代了常 规光面爆破炮孔中的药卷和传爆线,炮孔的最底部和上部有 水袋, 用专用设备加工成的炮泥回填填塞。 常规光面爆破炮孔中的炸药爆炸后，在岩石传播应力 波时产生径向压应力和切向拉应力, 由于光爆炮孔相邻互为 “空孔”,所以在光爆炮孔连线两侧产生应力集中度很高的 拉应力超过了岩石抗拉强度,于是使炮孔之间的岩体形成的 初始裂缝要比其他方向厉害的多,除此之外,由于炸药爆炸生 成的高压气体膨胀产生的静力作用促使初始裂缝进一步延 伸扩大。
• 制作水袋
• 使用YH-8040塑袋灌装封口机制作水袋，水袋长度 20cm,宽4cm。
• 制作炮泥：
• 2.3 聚能水压光面爆破技术要点
• 2.3.1 周边孔参数的确定
•
聚能水压光面爆破技术布孔与常规光面爆破完全一 样，凿岩工具和工艺均无变化。不同之处在于周边孔的 间距，常规光面爆破40～50 cm，聚能水压光面爆破周 边孔间距布置80～100 cm，起拱线、围岩节理发育处可 根据现场情况适当缩小孔间距。九峰隧道出口段左右洞 Ⅲ级围岩主要为微风化变质细砂岩、变质粉砂岩、变质 泥岩相间的岩性组合，节理裂隙较发育且具层理，根据 现场实际围岩情况，目前周边眼间距布置80~100cm。 （见下图）
• 往半壁管注药步骤： • 第一步把药卷一端和沿药卷纵向把包装皮切开，然 后两药卷沿纵向切开面合并并装入注药枪筒中，最后拧 紧旋转盖；
• 往半壁管注药步骤：
•
第二步给注药枪加压，其压力为0.6MP；第三步手握 注药枪沿半壁管从头至尾移动，炸药就从枪口连续不断流 入半壁管中。
•
注好炸药的两个半壁管相扣之前在其中一片半壁管中 放置一根传爆线，然后合并装在一起，装上起爆雷管， 聚能管基本组装好。
光面爆破施工流程方案
光面爆破施工流程一、工艺原理炸药爆炸时，对岩体产生了两种效应：一是药卷爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；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周围作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连接线的中点上，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，爆炸空气的膨胀进一步扩展，形成平整的爆破面。
光面爆破是通过选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆破后壁面平整规则，轮廓线符合设计要求，同时减少对围岩扰动，保持围岩稳定的一种控制爆破技术.二、工艺流程1、光面爆破工艺流程工艺流程见光面爆破工艺流程图。
光面爆破工艺流程图2、光面爆破工艺⑴爆破设计爆破设讣的LI的在于避免超欠挖和达到预期的循环进尺，并尽可能节省工料消耗。
爆破设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。
⑵放样布眼周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。
辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装磴的需要。
钻眼前，测量人员用红铅油准确地绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm,并交付隧道队技术负责人。
⑶定位开眼按炮眼布置正确钻孔，掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高，开眼误差控制在3cm和5cm以内。
⑷钻眼司钻工要熟悉炮眼布置，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要山有较丰富经验的老钻工司钻，以确保周边眼准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。
同时，应根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上.周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，掏槽眼应加深10cm。
炮眼的深度和角度应符合设计要求.掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm;辅助眼眼口排拒、行距误差均不得大于10cm：周边眼眼口位置误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
光面爆破作用原理
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。
1.2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。
为满足装药结构要求，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。
2主要应用预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡开挖中较多的运用。
光面爆破在隧道开挖中的运用尤其广泛。
2.1（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。
2.2（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。
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。
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。
京沪高速铁路滕州隧道光面爆破施工技术
破的优势和不足。
问题诊断与改进建议
02
针对试验中出现的问题进行深入分析，提出相应的改进措施和
建议，为光面爆破技术的进一步优化提供参考。
经验教训总结
03
总结本次试验的经验教训，为类似工程提供借鉴和参考。同时
指出本次研究的局限性和未来研究方向。
05 质量控制与安全保障措施
质量控制关键环节把握
严格筛选原材料
在爆破后对隧道断面形状、超 欠挖情况、围岩稳定性等进行
观测和记录。
数据整理和分析
对收集到的数据进行整理和分 析，提取有用信息，为后续效
果评估提供依据。
效果评估指标体系建立
隧道断面形状精度
通过测量爆破后隧道断面各点的坐标，计算断面形状与设计形状的偏 差，评估光面爆破对隧道断面形状的精度影响。
超欠挖控制效果
隧道全长约为X公里，属于中 长隧道，设计时速为X公里/小 时。
隧道穿越地区主要为低山丘陵， 地形起伏较大，最大埋深约X 米。
地质构造及岩性特征
滕州隧道穿越地区的地质构造主 要为断裂构造和褶皱构造，地层 岩性以石灰岩、页岩和砂岩为主。
石灰岩地区岩溶发育，存在溶洞、 溶蚀裂隙等不良地质现象。
部分地段存在断层破碎带和软弱 夹层，对隧道施工稳定性造成一
其核心原理在于利用炸药爆炸产生的应力波和爆生气体的综 合作用，使岩石在爆炸瞬间产生压缩、剪切和拉伸等多种破 坏形式，从而实现岩石的定向断裂和破碎。
与传统爆破方法比较
传统爆破方法往往采用大量炸药进行 无序破碎，容易造成周边岩体的损伤 和破坏，轮廓面不平整，超欠挖现象 严重。
光面爆破技术通过精确控制炸药的布 置和起爆时序，能够显著减少周边岩 体的损伤，降低超欠挖量，提高轮廓 面的平整度和成型质量。
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。
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 。
光面爆破的定义和基本作业方法
光面爆破的定义和基本作业方法
光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术，通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，分区分段微差爆破，达到爆破后轮廓线符合设计要求，临空面平整规则。
光面爆破的基本原理是控制炸药的爆破作用，使猛度做功形式更多地转化为爆力做功形式，降低炸药爆炸的初始冲作用机理。
炸药爆破是产生的冲击波和高温高压气体均作用在眼壁上，炮眼周围的岩石因受到强烈的压缩破碎，与此同时形成的压缩应力波向四面八方传播。
冲击波的传播速度比压缩波快得多，并很快衰减成声波不再起到压缩作用。
粉碎圈以外的岩石在压缩波作用下产生径向裂缝，当压缩波传到自由面时，因弹性能的释放又以拉伸波的形式向反方向传播，此时中心部分。
光面爆破掘进时有两种施工方案，即全断面一次爆破和预留光面爆破层分次爆破。
采用超前掘进小断面导硐，然后扩大至全断面，这种方法又称为修边爆破。
光面爆破法是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破技术。
因空间加大和气体压力降低，光面爆破可以分为三大类型：轮廓线钻眼、预裂爆破、光面爆破。
轮廓线钻眼是沿设计
的隧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。
以上信息仅供参考，如有需要建议查阅关于光面爆破的书籍或咨询专业人士。
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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。
1.2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。
为满足装药结构要求，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。
2主要应用
预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡开挖中较多的运用。
光面爆破在隧道开挖中的运用尤其广泛。
2.1（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。
2.2（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。
地下工程预裂缝宽度比露天工程小得多，一般仅达0.3～0.5cm。
因此，预裂缝的宽度标准与岩性及工程部位有关，应通过现场试验最终确定。
影响轮廓爆破质量的因素，除爆破参数外，主要依赖于地质条件和钻孔精度。
这是因为爆生裂缝极易沿岩体原生裂隙、节理发展，而钻孔精度则是保证周边控爆质量的先决条件。
2.3（三）参数设计
预裂爆破和光面爆破的参数设计一般采用工程类比法，并通过现场试验最终确定。
（1）预裂爆破参数
1）孔径明挖工程为7 0～165mm；隧洞开挖为40～90mm；大型地下厂房为50～110mm。
2）孔距与岩石特性、炸药性质、装药情况、开挖壁面平整度要求和孔径大小有关。
孔距一般为孔径的7～12倍。
爆破质量要求高、岩质软弱、裂隙发育者取小值。
3）装药不偶合系数不偶合系数指炮孔半径与药卷半径的比值，为防止炮孔壁的破坏，该值一般取2～5。
4）线装药密度线装药密度是单位长度炮孔的平均装药量。
影响预裂爆破参数的因素复杂,很难从理论上推导出严格的计算公式,以经验公式为主,目前国内较常用公式的基本形式
为
式中,QX—预裂爆破的线装药密度,kg/m；
σC—岩石的极限抗压强度，MPa；
a—炮孔间距，m；
d—钻孔直径，mm；
K、α、β和γ—经验系数。
随岩性不同，预裂爆破的线装药密度一般为200～500g/m。
为克服岩石对孔底的夹制作用，孔底段应加大线装药密度到2～5倍。
（2）光面爆破参数
1）光面爆破层厚度即最小抵抗线的大小，一般为炮孔直径的10～20倍。
岩质软弱、裂隙发育者，眼距应小而抵抗线应大；坚硬、稳定的岩石上，眼距应大而抵抗线应小。
2）孔距一般为光面爆破层厚度的0.75～0.90倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。
3）钻孔直径及装药不偶合系数参照预裂爆破选用。
4）线装药密度Qx 一般按照松动爆破药量计算公式确定
式中q—松动爆破单耗，kg/m；
a—光面爆破孔间距，m；
W—光面爆破层厚度，m。
3其他资料
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。