预裂爆破预光面爆破.pdf

1 6裂爆破与光面爆破 在工程爆破中，一方面需要既定范的岩石适度破碎，甚至作一定；另一方面保留岩体需要可能地保持其原有的强度和定性，以利于爆破后岩的安全。此，在破碎与保留岩体的交界面处采取了控制爆破技降低保留岩的破坏和，如光面爆破、裂爆破。控制爆破的重要技手段是采用了微差爆破技。 6.1 微差爆破作用理 又毫秒爆破，就是利用毫秒雷管或其它毫秒延期引爆装置，实装药按毫秒量（几 m s 几十 m s ）间间隔序起爆的方法。 与同起爆和秒差爆破比有以下优点 （ 1 ）降震减害，爆破危害 ↓ ，主要表在震幅 ↓ 、冲波强度 ↓ 、飞石距离 ↓ 。 （ 2 ）增强破碎，爆后块度更均，大块率明 ↓ 。 （ 3 ）爆堆集中，装岩效率 ↑ 。 （ 4 ）爆方增大，爆破强度和爆破能力明 ↑ 。 微差爆破什么会有么一些优点 6.1.1 微差爆破作用机理 目前微差爆破的基本作用机理尚无定，但基本点可 5 点。 （ 1 ） 力波相互干涉理 相邻装药的先后起爆，先起爆的炸药在岩体激起的波从自由面反射成拉伸波后，叠加在后起爆所形成的力上，力叠加有利于消除的力降低，而增强的拉力， 5-33 所示。 5-33 瞬发爆破与毫秒爆破力波的比 （ a ） 瞬发爆破 ; （ b ） 毫秒爆破 即在深孔毫秒爆破中，后起爆生的力波叠加，可以增强破碎能力，改善爆破效果。 （ 2 ） 形成新自由面理 先起爆的相于孔爆破，形成一爆破漏斗，后起爆炮孔，相于增加了新的自由面，减少了制作用，有利于岩石的破碎；同其最小抵抗和爆破作用方向都有所改变，增加了反射拉伸波的形成及与入射波生叠加 2 而加强了反射拉伸波在多个自由面方向的破岩作用。 5 34 台爆破排炮孔微差起爆 （ 3 ） 剩余力叠加 先起爆所激起的爆炸力波速度快，在待岩体形成动的剩余力和微裂隙。后起爆装药若在先起装药所生的力尚未消失前起爆，所激起的力叠加在剩余力上，而加强了爆破作用，并使原有的微裂隙得到一步展和延伸，也后高爆生气体有效破岩造了条件，从而改善岩石的爆破破碎量。 （ 4 ） 岩块碰撞助破碎 炮孔先后起爆，间间隔极短，先起爆的运动碎块在未落下之，后起爆起的岩块能够与之在空中碰撞，而生补充破碎，同也阻了后爆破飞石的飞出，即先起爆的成后起爆的原障，飞石的运行能量和空气冲波能量变破碎功，从而减小了岩石的距离和爆堆度，即使爆堆集中。 （ 5 ）降低了爆破震动作用 其原因在于 1 ） 减小了一次爆炸的药量 延爆破总装药量分解多次相立的成爆破，从而使同起爆的药量减小，也就减小了每一震源动能；此外先后起爆孔位不同、起爆序不同，使地震波的能量在空上分散，从而使主震幅降低，地震强度减小，因此有着很好的减震作用。 2 ） 提高了炸药能量的有效利用 微差爆破造新的自由面、增强了二次破碎，改善破碎了量，使炸药能量在有利岩石破碎方面得了更充分的利用，从而减小了有害能量如地震波、空气冲波、飞石飞行的强度和比例。 从上述分析可见，在微差爆破中，以炮孔间隔起爆或波浪式起爆；而起爆方式和起爆间隔间能岩块发生碰撞造条件；同，改善岩石破碎量合理延期间就是爆破减振的合理延期间。 个延具体如何确定 6.1.2 微差爆破间隔间的确定 微差爆破的基本参设与一般方法相同，其不同点和点在于要确定一个合理的微差间隔间 t △ 。然 t △ 太大，先爆孔可能破坏后爆孔的起爆网路，以及使瞬间空气自由面、力、碎块空中补充破碎等都消失； t △ 太小，又会使先爆孔得及形成新自由面，加大制作用，而化爆破效果。通研究，岩石被破坏和移动的间同最小抵抗大小成正比，即 t △ ＝ k w 式中 k 系，取 k ＝ 2 5 ； w 最小抵抗或底抵抗。 实使用中通常取 t △ ＝ 1575m s ，尤其以取 t △ ＝ 2550m s 比多，和有的器材相。 3 6.1.3 控制△t 的方法和使用方法 常用的控制方法有 1 ）毫秒电雷管网路； 2 ）爆索爆管； 3 ）爆管微差雷管网路； 4 ）微差起爆装置。延方式有孔间微差、排间微差、孔微差和孔外微差，视不同的目的，与之适的方法。 6. 2 爆破控制的基本原理 按目的的不同，工程爆破主要分松动爆破和爆破两种。 松动爆破又分准松动爆破（相爆破作用指 n 0.75 ）；加强松动爆破（ 1.0 ＞ n ＞ 0.75 ）；和减弱松动爆破（ n ＜ 0.75 ）。爆破分准爆破（相 n 1.0 ）；加强爆破（ n ＞ 1.0 ）和减弱爆破（ 1.0 ＞ n ＞ 0.75 ）。 爆破除破碎岩石外，要求按定方向部分或全部爆破下的岩石到定界限范，并按一定形要求堆。怎样控制爆破方向，体是怎样堆起的 爆破方向同药包位置、地形地条件、起爆序及爆破参等因素有，所遵循的基本原理有 （ 1 ） 最小抵抗原理 每个药包都有其最小抵抗，由于方向岩土抵抗药包爆破作用的能力最弱，因此爆波和爆气体的破岩效在此方向最强烈，并首先到达自由面，使方向的岩土碎块得的初速度最大，因此最，并成堆的。所以，破碎、和堆的主方向是最小抵抗方向。 如示，的果堆成爆堆，而爆堆的分布于最小抵抗的水平投影，在最小抵抗的方向最。 基于个原理，若要求多个药包爆落的岩体向某处集中堆，可能，造成和利用凹形地形，合理布置药室（ p 206 ， 12.1 ）；若地形条件不利，可用助药包及不同的起爆序，以控制爆破方向（ p 206 ， 12.2 ），就是平地爆破的基本原理。 （ 2 ） 多向爆破作用控制原理 在多自由面山头爆破，最小抵抗原理在多向爆破中也适用，即药包在各方向上的抵抗，可控制各方向的爆破作用，抵抗小的方向是堆的主方向。其控制方法 ① 等量等距 W A ＝ W B （ p 206 ， 12.4a ）； 4 ② A 方向加强， B 向加强松动（ p 206 ， 12.4b ）然此 W A ＜W B ，但是怎样一种系 Q ＝ f （ n A ） k w A3 ＝ f （ n B ） k w B3 → BABA w n f n f w 3 （ 1 ） 式中， n A －加强爆破作用指； n B －加强松动爆破作用指。 A ③ 向加强、 B 向松动爆破（ p 206 ， 12.4c ）因松动爆破 Q s ＝ 1/3Q p ＝ 1/3 k w A3 Q ＝ f （ n A ） k w A3 ＝ 1/3 k w B3 BAA w n f w 3 31 （ 2 ） A ④ 向， B 不破碎（ p 206 ， 12.4d ） 2 13.1 AAB n w w （经公式） （ 3 ） （ 3 ） 群药包共同作用原理（控制方向） 同起爆的两个以上相邻的且能生共同作用的药包，群药包。 两个以并列等量药包（ n 值相等、 w 平行、药量相等）爆破，其中间的岩土一般不发生向散，只能沿药包抵抗方向出，堆成条。 非等量的群药包之间的岩土会发生一定的向散，但其大部或大部分的运动情况是沿着几个药包联合作用所决定的方向出，因此只要我设得，就可以控制大部分岩土爆破后方向和堆地点。岩土的种爆破作用就群药包共同作用原理。 如何才是设得取决于相邻药包的间距系（相于炮孔密集系） m a /w 。 1 ） m a /w 1 ，即 a w （ p 154 ， 5-23a 、 b ），爆后各自形成立的爆破漏斗； 2 ） m a /w 1 ，即 a w （ p 154 ， 5-23 c ），爆后两个爆破漏斗会在一起，形成一形构； 3 ） m a /w 1 ，即 a 20m m ，才能足炸药自身定爆的要求。此，可以采用间隔装药和爆索才能足炸药正常起爆要求，因此也就呼研制小直、性能良好的炸药新品种。 （ 3 ）装药集中度小，采用直小的药卷和空气间隔装药构 光面孔的装药量最好能好克服岩石抵抗破碎的阻力，而不致破坏保护的岩。一般光面最后起爆，光面孔药量普通爆破法药量的（ 1/3 1/4 ），若是全一次毫秒延期起爆，可增大到 1/2 。 采用小直药卷不能减少装药集中度使炸药沿药孔均分布，也是实不偏合爆破的必要条件，小直药卷的直必需足下列要求 1 ）药大于所用炸药的界直； 2 ）足不偶合系的要求，常取不偶合系 1.5 2.5 ； 3 ）所达到的装药集中度好能破碎岩石。 若采用 2 岩石炸药，孔 38 45m m ，药可取 22 25m m . 。装药有三种形式 1 ）药卷装药，如采用小直光面爆破用药卷； 2 ）小直药卷的空气间隔装药； 3 ）准药卷空气间隔装药，目前山采用的光面爆破多是用后面两种方法。 准药卷空气间隔装药就是直接用炸药厂生的直 32m m 普通药卷，根据定的装药集中度，按一定间隔近似均的布入孔，由于药卷直接近孔容易破坏孔壁，因此只适用于硬岩石中，其光面效果要差些。 在正常情况下，了爆下孔底岩石，不哪种装药构，均在药孔底部放置一个直 32m m 药卷。 （ 4 ）周边孔、光面孔同起爆。 （ 5 ）安排好控序和起爆序的系，使光面孔爆破有良好的自由面。 用光面爆破掘巷道，有两种基本方案一种全面一次掘，仍分掏槽眼、助眼、周边眼 光面眼。掏槽眼、助眼的参按普通爆破设，周边眼按光爆要求设，用多段毫秒雷管序起爆，掏槽眼与助眼间的 t 25m s ；周边眼要比相邻圈孔的雷管段大 1 2 段，使圈孔爆落岩有一定间，周边眼光面眼爆破造良好的自由面。 另一种是分次掘，先掘超前硐，然后刷大，即留光面门爆破，其光面效果好。