边坡控制爆破

线装药密度 QL (kg/m)
100
125 150 200
பைடு நூலகம்
0.90
1.40 2.00 3.00
硝化甘油Φ29mm
Nabit Φ40mm Nabit Φ50mm 硝化甘油Φ52mm
0.80～1.20
1.00～1.50 1.20～1.80 1.50～2.10
8～12
8～12 8～12 7.5～10.5
表3
3.3.1 线装药密度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。
必须满足的条件：
二者之间设1～2排缓冲孔；
预裂孔超前75ms。
3.3预裂爆破参数设计
影响预裂爆破效果的因素很多，计有钻孔直径、
孔距、装药量、爆体的物理力学性质、地质构造、
炸药品种、装药结构以及施工因素等等，凡此种种 又都是相互影响的。
预裂爆破参数设计的要点，就是根据工地的岩
石种类、地质构造情况以及施工机具等条件，恰当
古斯塔索夫 （瑞典）
<2.0 2.0～4.0 4.0～6.0 6.0～10.0 炮孔深度 （m）
葛洲坝工程
<5.0 5.0～10.0 >10.0
3.3.3 孔深、孔径和不耦合系数 （1）孔深（L） （2）孔径 (D) （3）不耦合系数（ ） 合适的不耦合系数可用下列经验公式确定：
1 18.32
3、预裂爆破设计与施工
3.1特点 预裂爆破的设计与施工，首先要了解爆破的主要特点， 然后紧紧围绕如何形成预期的贯通裂缝开展工作。 预裂爆破的主要特点是： （1）、贯通的隙裂可以将开挖区和保留区分开，使爆 炸应力波在裂隙面产生反射，减轻爆震强度，或者说因裂 隙的存在，可放宽对开挖区爆破规模的限制，提高工效。 （2）、切断爆破裂隙延伸途径，减少对保留区岩体的 破坏影响，利于边坡稳定。 （3）、保证边坡壁面平整，减少超、欠挖量和整修工 作量，利于后期作业，节省投资。
装药类别 Gurit 0.12 0.17 0.25 0.35 0.50 0.70 Gurit Gurit Gurit Nabit Φ22mm Nabit Φ25mm 硝化甘油Φ25mm 孔 距 a (m) 0.25～0.50 0.30～0.50 0.30～0.50 0.45～0.70 0.55～0.80 0.60～0.90 0.70～1.00 孔间距系数 E 8～17 8～13.5 7～11 9～14 9～13 8～12 8～11.5
孔口填塞长度等于或略小于梯段爆破孔填塞长度。
3.3.8 预裂爆破起爆时差 起爆时差应尽量小，最好应同段起爆。炮孔
太多时也可分段起爆，如下图所示。
2 4
MS2 传爆方向
5
1
3
1 —预裂孔；2—导爆索干线；3—导爆索支线； 4—塑料导爆管；5—第二段非电毫秒延期雷管
图5 预裂孔分段起爆示意图
3.3.9 炸药选用与装药结构 3.3.9.1 炸药选用 （1）预裂爆破对炸药的要求 ①低威力、低爆速。 ②较小的临界直径。 ③抗水性能好。 ④性能稳定、传爆性良好。 ⑤便于装填。 （2）预裂爆破用炸药 可采用一般工业炸药。
预裂爆 破 类 型 孔 径 D (mm) 80
马鞍山矿院建议的预裂爆破参数
线装药密度 QL (kg/m) 0.4～1.0 适应范围
孔 距 a (m) 0.7～1.5
100
一般 预裂爆 破
1.0～1.8 1.2～2.1
1.5～2.5 0.3～0.5 0.4～0.6 0.5～0.8 0.6～1.0 0.7～1.2
在施工设备方面，对造孔设备进行 改进，为100B钻机加装限位板、扶正器 并在钻机上加焊固定支架，有效防止了 开孔时的钻头偏移和“飘钻”现象的发 生，提高了造孔精度。
作业。
作业方法分：预裂孔先行爆破法 分段延期起爆（100～150ms）
1.1预裂爆破和光面爆破的概念
光面爆破：沿开挖边界布置密集炮孔，采用不耦合装药 或低威力炸药，在主爆区之构起爆，以形成平整轮廓 面的爆破作业。 作业方法分：预留光爆层
分段延期起爆（150～200ms）
1.2光面爆破和预裂爆破的适用条件： （1）地质条件适应性。
3、预裂爆破设计与施工
3.2一般规定 （1）边坡面前方开挖层较宽，需要设置隔震带的爆破区域， 宜采用预裂爆破。 （2）预裂爆破应沿设计开挖边界布置，炮孔倾斜角度应与 设计边坡坡度一致，炮孔底与设计在同一高程。 （3）炮孔直径根据台阶高度、地质条件、钻机设备确定。 （4）预裂孔与主炮孔之间关系：
应用一定距离； 预裂孔在两侧超出主爆区5～10m；
3.3.9.2
装药结构
炮 泥 填塞栓 空气层 炸 药
（1）连续装药 ①胶质炸药切条； ②拉长炸药卷； ③水下预裂爆破装药。 （2）串状间隔装药
图6 空气层装药结构
（3）空气层间隔装药（见右图）
（4）药卷的放置
3.3.10 预裂爆破的施工 （1）施工准备； （2）钻孔 ； （3）药包加工； （4）装药、堵塞和起爆 。
的办法，其预裂爆破效果比较好。
3.3.5
孔口填塞长度（L2） 孔口填塞的长度与密实度，应该以能够在地表产生
预裂缝、又不使地表岩石产生漏斗为原则，通常由现场 单孔及排孔试验确定。
一般地，填塞长度L2=0.6～1.5m，孔径小、岩石完整
时取小值，否则取大值。
3.3.6
缓冲孔参数
（1）最小抵抗线WH：即缓冲孔至最后一排梯段孔的距离， 由下式确定： WH=2b/3 式中，b为梯段爆破孔排距。
[σ]R—岩石的极限抗压强度，kPa； [σ]P—岩石的极限抗拉强度，kPa。
装药密度计算：
根据炮孔内冲击应力波的作用理论，在保证孔壁岩体不 被压碎的前提下，可求得最佳装药密度：
压 / 10(2.5 6.25 1400 压 / 10 ) / 100 Q
式中， —最佳装药密度，g/m；
其理论和技 术日趋完善，并 在若干领域得到 广泛应用。
施工中的水黄公路石方边坡
局部地段
运营中的全景
焦（作）－晋（城）高速高 边坡分台阶峒室加预裂爆破
采用了预裂和光面爆破开挖的三峡工程钢管槽
预裂钻孔排架搭设
云南溪洛渡水电 站地下厂房岩锚 梁预裂效果
1.1预裂爆破和光面爆破的概念
预裂爆破：沿开挖边界布置密集炮孔，采用不耦合装药 或低威力炸药，在主爆区爆破前起爆，在爆破和保留 区之间形成一道有一定宽度的贯穿裂缝，以减弱主体 爆破对保留岩体的破坏，并形成平整的轮廓面的爆破
（2）孔距（aH）： aH=a/2
式中，a为梯段爆破孔孔距。 （3）单耗（qH）： qH=（0.8～1.0）q 式中，q为梯段爆破孔单耗 。
（4）单孔药量（QH）
QH=qH aH WH H
式中，H为梯段（台阶）高度。 （5）装药结构 药卷采用不耦合装药，为防止发生空气间隙效应， 用导爆索贯穿全孔的装药、非电豪秒延期雷管引爆。
露天爆破：边坡控制爆破
主讲：
1、概述
预裂爆破和光 面爆破技术都是20世 纪50年代开始发展起
来的一种现代爆破技
术，属于定向成缝成 面的特种控制爆破技 术范畴。
路堑边坡的预裂爆破
因具有明显的优越性，所以自它问世以来，在一 些重要的开挖工程中迅速得到推广应用，其规模也日 益扩大。
目前可以做 到一次预裂深度 达38m以上，预 裂面积已达数千 m2。


压 —岩石的极限抗压强度，kPa；
Q —炸药爆热，kj/kg。
炮孔间距计算：
a 1.6( 压 / 拉 ) /(1 ) d
2/3
式中，a—炮孔间距，cm； σ拉—岩石的极限抗拉强度，kPa。
—岩石的泊松比。
d－炮孔直径，cm。
（2）经验公式 预裂爆破经验计算通式：
即以预裂孔同时起爆为基础，根据爆炸应力波的动力作 用（冲击波作用于刚性壁障压力急剧增大）推导的公式。为 保证形成理想的预裂面，且孔壁不受破坏或少受破坏，必须 满足下面的力学方程：
r [ R ] T [ P ]
式中，σr—预裂孔壁受到的最大径向压应力，kPa；
σT—预裂孔连心线上岩体受到的最大切向拉应力，kPa；
0.7～1.4 0.9～1.7
1.1～2.0 0.15～0.25 0.15～0.3 0.2～0.35 0.25～0.5 0.3～0.7
125
150 32 42
非建基面的预裂爆破，目的是 控制主爆区爆破的后冲和尽量减 少爆破振动的影响。
精确 预裂爆 破
50 80 100
对预裂爆破质量要求高的工程 ，如水工、城建、码头等建基面 及重要的永久边坡的预裂爆破。
qL k ( 压 ) a d
式中， —岩石极限抗压强度，MPa； 压

q L —线装药密度，kg/m；
a —炮孔间距，m； d —炮孔直径，m；
k —均为系数
长江科学院：
qL 0.034
0.63
d
0.67
（kg/m）
葛洲坝工程局提出的公式：
qL 0.367 0.5 d 0.86
0.26
式中，—岩石极限抗压强度，105Pa。 实践证明，一般情况下，合理取值范围为=2～4， 即D=（2～4）d。
3.3.4
孔间距系数（E） 孔间距系数E为孔距a与孔径D的比值，即 E=a/D
孔距a与孔间距系数E是预裂爆破的重要参数。若仅从
提高施工效率来讲，选取较大的孔距可以减少预裂孔钻孔数 量，但这将使单孔药量增加，不能保证预裂壁面的平整和保 留基岩的完整。 理论研究与工程实践均证明，采用小孔距、分散装药