爆破材料

安全知识光面爆破及实际应用

发布时间:2024/8/20 15:36:22   
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一.光面爆破的特点及应用预裂爆破由光面爆破演变而来。从整个爆破技术来分,它们均可属于光面爆破技术。光面爆破可以分为三大类型:轮廓线钻眼法;预裂爆破;光面爆破法;(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。(2)预裂爆破法:这种方法是在开挖轮廓线上钻凿相互平行较密集的炮眼,采取不耦合装药或装填低威力炸药并使之先于其它爆破眼起爆,当轮廓线上的炮眼间距、数量、装药结构合适时,爆破后各炮眼间将形成相互贯通的裂隙,与原岩分割开来。此后再爆破其它炮眼,由于轮廓线上裂缝已形成,所以其它炮眼爆破时不会引起围岩岩体破坏,而构成光滑的平整壁面。预裂爆破可以起到较好的隔振作用,一般适用于岩体较为完整的硬岩、中深眼及深眼爆破。(2)光面爆破法: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,以形成平整轮廓面的爆破作业,称为光面爆破。预裂爆破与光面爆破之间的主要差别表现在两个方面:第一,预裂爆破是在主爆区之前起爆,而光面爆破是在主爆区之后起爆;第二,预裂爆破是在一个自由面条件下爆破,所受的夹制作用很大。而光面爆破是在两个自由面条件下爆破,受夹制作用小。光面爆破是一种使爆破出的新壁面保持平整而不受明显破坏的爆破技术,它有以下优点。1.爆破后成型规整,符合设计轮廓,爆后新壁面上留下清晰可见的半孔痕迹,超挖量大为减少。2.节省装运提、回填、支护等工程费用;3.爆后不产生或很少爆震裂隙,新岩面稳定;4.新岩壁平整,通风阻力小,岩面上应力集中现象少。5.可提高工程进度和工程质量,降低成本。6.与喷射混凝土和锚杆支护相配合,形成一套高效、快速、安全的施工工艺。主要缺点为:1炮眼数较一般爆破法要多一些,钻眼的准确性要求较高,钻爆作业的单项工序时间要多一些。2需要一些特殊器材,如专用炸药、毫秒雷管、导爆索(传爆线)等。光面爆破的质量标准为:(1)眼痕率,硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%。(2)软岩中的巷道,周边成形应符合设计轮廓,一般要求>55%。(3)两炮衔接台阶尺寸,眼深小于3m时,不得大于mm,眼深为5m时,不得大于mm。(4)岩面不应有爆震裂缝。(5)巷道周边不应欠挖,平均线性欠挖值应小于mm。二.光面爆破的作用机理1爆炸应力波的导向作用(1)由于不偶合装药控制了爆炸能量,使得向四周传播的应力波只能对孔壁产生一定数量的初始微裂缝;(2)若相邻孔能保证同时起爆,各孔传来的应力波便在孔心线上某处叠加,使岩体原有裂隙扩展或微观缺陷形成裂纹,这对在孔连心线方向上成缝是有利的(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。2、爆生气体的扩缝作用孔内爆生气体因膨胀将会挤入孔壁的初始径向裂缝,起着所谓“气刃效应”,使长短不一的初始裂缝得到不同程度的扩展。应力波的先期作用,使得孔壁在炮孔连心线方向上的初始径向裂缝比其它方向长得多,初始裂缝的扩展最初受到动能作用而高速扩展,但随着爆生气体的膨胀和耗散,气体压力值迅速降低,从而迅速减小。所以,初始裂缝在爆生气体膨胀作用下所能扩展的长度是有限的。但如果将两相邻孔的间距控制在裂缝所能扩展的长度范围内时,裂缝就会相互贯通。

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