光面爆破设计原理及实列分析
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。
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。
隧道全断面开挖光面爆破工法（附示意图）
隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法（附⽰意图）隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法(附⽰意图)隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法光⾯爆破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⼯法，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：⼀是药包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，爆炸⽓的膨胀使裂缝进⼀步扩展，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。
(⼀)周边眼常⽤参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓⾯平整度的主要因素。
⼀般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。
对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较⾼的地下⼯程，周边眼间距可适当减⼩，也可在两炮眼之间增加⼀个不装药的导向空眼。
光面爆破技术课件
爆破对围岩的破坏程度
总结词
围岩的稳定性对于整个工程的安全至关重要 ，光面爆破应尽量减少对围岩的破坏。
详细描述
围岩的破坏程度可以通过观察和测量来评估 。破坏程度越高，围岩的稳定性就越差，可 能导致坍塌等安全事故。因此，在光面爆破 过程中，应采取措施尽量减少对围岩的破坏 ，如控制炸药用量、优化爆破参数等。
未来展望
技术创新
未来光面爆破技术将继续创新发展，通过新材料 、新工艺、新设备的研发和应用，进一步提高爆 破效果和安全性。
绿色化发展
未来光面爆破技术将更加注重环保和可持续发展 ，采用更加环保的设备和工艺，减少对环境的影 响，推动工程行业绿色化发展。
智能化水平提升
随着人工智能和物联网技术的不断发展，光面爆 破技术的智能化水平将得到进一步提Байду номын сангаас，实现更 加精准、高效、安全的爆破作业。
装药过程中，应确保药量、药包位置、药包间隔符合设计要 求，同时要避免炸药潮湿、受潮、破损等质量问题对爆破效 果的影响。
炮孔堵塞
炮孔堵塞是为了确保炸药爆炸时产生的气体能够充分作用于岩体，同时减少飞石 和有害气体的产生。堵塞材料可以采用砂子、粘土、水泥等。
堵塞过程中，应确保堵塞长度符合设计要求，同时要避免堵塞物掉入炮孔中影响 爆破效果。
光面爆破技术课件
目录
CONTENTS
• 光面爆破技术概述 • 光面爆破技术的实施步骤 • 光面爆破技术的效果评价 • 光面爆破技术的优缺点分析 • 光面爆破技术的发展趋势和未来展望
01
CHAPTER
光面爆破技术概述
光面爆破技术的定义
总结词
光面爆破技术是一种控制岩体爆破的工程技术，旨在减少爆破对围岩的破坏，保持岩体的完整性和稳定性。
隧道光面爆破
隧道光面爆破一、爆破原理1.作用机理：光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，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，对岩体产生三种效应:一是应力波反射拉伸破坏所起的作用;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用；三是二者共同作用所起的破坏。
近几十年来的研究、实验和生产实践表明，第三种效应比较符合工程实际情况。
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，爆炸产物的膨胀作用使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
2、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.设计参数主要爆破参数有：最小抵抗线、炮孔密集系数、不耦合系数、孔距等。
1.最小抵抗线W光爆层是指周边炮孔与最外层主爆孔之间的一圈岩石层。
（全断面一次开挖成型和预留光面层）。
光面层厚度或周边眼（光爆孔）到邻近辅助眼间的距离，是光面眼（光爆孔）起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面眼间距。
如果最小抵抗线过大，光爆层将不能很好地破碎下来，甚至产生大块或留底根；如果最小抵抗线过小，在反射波作用下,可能导致围岩破坏，影响光爆效果和围岩的稳定性，甚至产生超挖形成凹凸不平的壁面。
光面爆破法的核心内容、技术要求。
光面爆破法是一种常用的矿山爆破技术，它通过应用爆破原理和技术，将岩石或矿石进行有效的破碎和分离。
本文将介绍光面爆破法的核心内容和技术要求。
一、光面爆破法的核心内容1. 爆破原理光面爆破法利用爆炸能量破坏岩石或矿石，以达到采矿、开采的目的。
爆破作业本质上是将能量释放到岩石或矿石体中，产生巨大的应力波，使其发生破碎。
光面爆破法采用炸药和导爆索等工具，将能量集中释放，从而有效地破碎岩石或矿石。
2. 爆破工程光面爆破法的爆破工程包括设计、布置、引爆等一系列工作。
设计阶段需要根据岩石或矿石的性质和爆破要求，确定爆破参数、方案和方向。
布置阶段需合理设置炸药、导爆索等爆破工具，以确保爆破效果和安全性。
引爆阶段是将爆破工具引爆，释放能量，实现破碎和分离。
3. 爆破效果光面爆破法的爆破效果直接影响矿石开采的效率和质量。
爆破效果主要体现在岩石或矿石的破碎、分离和后续处理。
良好的爆破效果应该在满足采矿需求的尽量减少能源消耗、降低环境影响。
二、光面爆破法的技术要求1. 爆破设计光面爆破法的爆破设计需要按照矿石的特性和开采要求，确定合理的爆破参数和方案。
爆破参数包括炸药种类、装药量、装药方式、爆破孔径和孔距等；爆破方案包括爆破序列、引爆方式、爆破方向等。
2. 爆破工艺光面爆破法的爆破工艺需要严格执行爆破设计要求，合理布置工作面和爆破工具。
爆破工艺包括挖掘爆破孔、装药引爆和清理岩石或矿石等过程。
合理的爆破工艺可以提高采矿效率和工作安全。
3. 爆破设备光面爆破法需要使用专业的爆破设备，如钻孔机、装药车、导爆索等。
这些设备需要具备高效、精准、安全的特点，以保障爆破作业的顺利进行。
4. 安全环保光面爆破法的作业需要严格遵守安全规程和环保要求。
爆破作业时要保证人员和设备的安全，防止意外事故的发生；同时要减少爆破对周边环境的影响，保护生态系统和公共利益。
5. 质量控制光面爆破法的爆破作业需要进行全程质量控制，包括设计、施工、监测等环节。
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
光面爆破技术课件
爆破技术简介
爆破技术是一种通过非常规手段进行岩石断裂的方法，使用爆破剂对岩石施
加压力，使其破裂。
光面爆破技术原理
1
能量积聚
通过提供足够的能量，在岩石中形成应变能的积聚。
2
应力释放
通过爆破剂的爆炸，释放存储的应的相邻地方，从而实现大面积爆破。
位置和方向。
了爆炸对环境和设备的危
减少施工时间。
害。
光面爆破技术的挑战
环境影响
技术难度 ⚙️
成本因素
爆破过程可能对附近环境产生
需要专业的人员进行工程设计
光面爆破技术需要额外的设备
噪音和震动。
和操作。
和材料，增加了成本。
光面爆破技术的发展趋势
隧道施工
矿业
拆除工程
光面爆破技术在隧道施工中得到
光面爆破技术应用领域
挖掘工程
建筑施工
用于控制岩石破裂和矿石开采。
用于将建筑结构附着于坚硬表面。
道路建设
用于路基和坡道的爆破。
光面爆破技术的优势
相对于传统爆破技术，光面爆破技术具有以下优势：
1
精确性
2
安全性 ️
3
效率性 ⚡️
能够准确控制岩石断裂的
通过控制能量释放，减少
能够提高岩石的破碎效率，
光面爆破技术在矿山开采中的应
在建筑拆除领域，光面爆破技术
广泛应用，并不断发展。
用也在不断增加。
也获得了快速发展。
总结和展望
光面爆破技术是一种高效、精确且安全的岩石断裂方法，其在挖掘、建筑和道路建设等领域的应用前景广阔。
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。
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
光面爆破作业指导书
光面爆破作业指导书一、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(见下圈)光面爆破工艺流程2.光面爆破工艺(1)爆破设计爆破设计的目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)的布臵、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。
(2)放样布眼周边眼应沿隧道开挖轮廓线布臵，保证开挖断面符合设计要求。
辅助炮眼交错均匀布臵在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。
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，标出炮眼位臵，其误差不得超过5cm，并交付隧道队技术负责人。
(3)定位开眼按炮眼布臵正确钻孔，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。
(4)钻眼司钻工要熟悉炮眼布臵，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由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，应根据眼口的位臵、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。
掏槽眼眼口问距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口摊距、行距误差均不得大于lOcm：周边眼眼口位臵误差不得大于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。
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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。