爆破设计基本知识

爆破设计基本知识

(根据蒋健爆破讲座整理)

1、洞挖爆破

(1)凡就是可以一次性全断面爆破得洞室都要尽可能按全断面爆破设计。Ⅴ类围岩可分部爆破开挖;需解决通风时,可先贯通导洞再扩挖。

(2)掏槽孔:目得就是创造两个自由面。手风钻开挖采用楔形掏槽,台车开挖采用直孔掏槽,直孔掏槽一般采用9孔掏槽,见图1。掏槽孔深度比崩落孔略深(约20cm),堵塞长度一般比崩落孔短(60～80cm)。掏槽孔采用1～4段非电雷管,扩槽孔采用5～6段,时差50ms。

(3)崩落孔:位于周边孔与掏槽孔之间得孔,尽量采用大药卷装药或耦合装药。孔距40d以内(不超过破碎圈范围)。

(4)周边孔:实施光面爆破,孔距a=(8～14)d(d——爆孔直径),采用小直径药卷或光爆药卷(d≥20mm)间隔装约;采用不耦合装药,不耦合系数大于2(一般2～3)。

(5)底孔:最后起爆,需对岩石进行抬动,装药量比周边孔多,底药装较大直径药卷。

(6)排炮之间留下得台阶:按钻孔外斜角计算,台车钻孔外斜角控制在4°,一般控制在5°以内,并以此控制超挖,见图2。台车钻爆进尺3m 较适宜,手风钻钻爆进尺2m较合适。

(7)爆破参数表及爆破技术参数表

一般洞挖炮孔布置见图3。爆破参数中应分别列出钻孔参数与装药参数,详见表1。爆破技术参数表中应有炸药单耗(kg/m3),钻孔密集系数(孔/ m2,一般1、8～2、0孔/m2),详见表2。

表1 爆破参数表

表2 爆破技术参数表

二、爆破作用范围

粉碎圈:3～5d;破碎圈5～40d;振动圈>40d。见图4。

三、关于非电雷管得选用

1～4段为掏槽孔,连续使用;崩落孔起爆雷管段与段之间时差一般间隔50ms以上,故5～9段雷管需跳段使用(如5,7,9),但10段以后时差在80ms以上,故可连续使用(如10,11,12,13,14,15),一般用到15段雷管。

四、炸药得种类及规格

1、水电工程中一般选用铵梯炸药,2#岩石炸药、4#岩石抗水炸药、乳化炸药(装药后可在水下3～4天)。中等岩石炸药得爆速在3200～3800m/s。

2、自制铵油炸药:NH4NO3(多孔粒)+ 5%柴油

3、2#岩石炸药规格

临界药卷:φ17mm,一般用φ20mm以上药卷。

标准药卷:φ35×250×200(直径mm×重量g×长度mm)

φ32×200×200(直径mm×重量g×长度mm)

φ40(台车钻爆采用)

3、炸药密度:一般在0、95～1、05g/cm3。计算爆破参数时选用1、0g/cm3。

五、预裂爆破与光面爆破

1、预裂爆破

(1)孔距a=(8～12)d,可取10d;

(2)堵塞长度L堵取1、0a(a就是孔距);

(3)线密度q应为光面爆破得2倍;

(4)底部高1m范围装加强药包,直径为3倍以上正常直径;

(5)预裂缝宽度1cm,且起前主爆区一段距离。

预裂爆破装药结构见图5:

2、光面爆破

(1)孔距a=(8～14)d;

(2)选用低密度、低爆速、低饱猛度且传爆性能好得炸药;

(3)堵塞长度L堵取1、0a(a就是孔距);

(4)a/w=0、7～0、8(a—孔间,w—最小抵抗线)。

(5)采用小直径药卷,空气间隔不耦合装结构,不耦合系数≥2(2～3);线密度一般200g/m,岩壁梁开挖71～83g/m(小湾)。装约结构见图6。

(6)同时起爆孔数至少在4处以上。

六、深孔梯段爆破

1、概念:孔深大于5m,孔径大于50mm(有得书上指孔径大于75mm);

符号表示:H——梯段高度;a——孔距;b——排距;L——孔深;h——超深;W底——底盘抵抗线。梯段爆破典型图见图7。

2、一般深孔梯段爆破

(1)第1排孔到自由面得距离B(安全距离)>2m,孔距:b≤a≤1、3b;

(3)钻孔倾角80°左右,钻孔深度根据梯段高度与倾角计算,超深取0、1H或0、3W;

(4)底盘抵抗线太大时,应专门修整(如采用手风钻钻爆);

(5)单孔装药量:Q=a、b、H、q(q—炸药单耗),同时根据装药直径与装长度计算,二者必须相等,否则调整间、排距重新计算。

(6)起爆方式:一般采用“V”起爆,这有利于实现宽孔距爆破与堆渣。

(7)每次爆破3～4排孔,排与排之间起爆雷管时差在50ms左右(如选用1,4,7,10,11段雷管)。

(8)当孔径为φ100mm时,梯段高度要在10m左右才经济。

3、宽孔距爆破

(1)a≥1、5b时,称为宽孔距爆破;一般a=2～4b;采用“V”形起爆,见图8示。

(2)宽孔距爆破一般用于料场开采爆破。

其它与一般深孔梯段爆破相同。

七、围岩支护爆破

新奥法:要点就就是适时支护,支护时间根据岩石得应力变化而定。要求:

1、规格线必须采用光面爆破,不平整度小于15cm;

2、适时支护;

3、Ⅴ类围岩及时支护,开挖时可从规格线退30cm进行爆破。

爆破后,岩石应力随时间变化曲线见图9:

八、微差挤压爆破

采用短时差爆破,实现反射波与振动波挤压(即物理挤压);

裂缝形成:18～34ms;裂缝张开:50ms。示意见图10:

九、接力微差单孔起爆方法

采用孔外延期方法,即每一个孔得外部增加1个延期雷管(如MS2),

孔外总延期时间应小于孔内雷管得延期时间,孔内用同一段雷管,但延期时间要长。例:孔外总延期时间为500ms,则孔内雷管得延期时间要大于500ms。这样才能保证起爆冲击波传到每一个孔中。

采用孔外延期方法,仍不可避免两孔或2孔以上同时响得情况。

目前采用ORICA高精度雷管来进行接力微差单孔起爆。见图11示意:

采用预裂得办法可控制爆破震动。爆破震动强度与孔径与装药直径有关。一般小孔控制震速在8cm/s以内,中孔控制震速在5cm/s以内,大孔控制震速在3cm/s以内。