第五章 第七节 预裂爆破与光面爆破.ppt

第六章 预裂爆破与光面爆破 第七节 光面爆破与预裂爆破 爆破开采或开挖都是在有限的范围内需要解决两个同等重要的问题： 7.1 基本概念 光面爆破和预裂爆破都是利用定向断裂控制爆破原理，爆落一部分岩石而保留另一部分岩石的爆破方法。 ★ 光面爆破和预裂爆破的特点 ★光面爆破和预裂爆破的不同点 ◆ 预裂爆破与光面爆破的差异 光面爆破、预裂爆破成缝机理 预裂爆破成缝的力学条件 预裂爆破装药量的确定 预裂爆破施工 7.3 光面爆破 ★ 光面爆破的其他相关知识 ☆ 定向断裂爆破新技术简介 ☆ 定向断裂爆破新技术简介（续） ☆ 定向断裂爆破新技术简介（续） 八达岭高速公路山羊洼二号巷道光面爆破 7.1 基本概念 7.2 预裂爆破 7.3 光面爆破 用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎， 必要时，再将破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工程 目的。 降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大 限度地保持岩石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩 的长期稳定。同时，也包括降低爆破地震效应对环境的影 响等。 光面爆破： 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，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术。 1）爆破开挖面符合设计要求，平整，减少超挖； 2）对保留岩体的爆破损伤小，有利于围岩和边坡的稳定性； 3）开挖岩壁上很少有危石，较少了掉块、滑坡和冒顶的可能性，保障施工安全； 1）炮孔起爆顺序不同。光面爆破是主爆区先爆，形成光爆层后再起爆光爆炮孔；预裂爆破是预裂孔先爆，主爆区后爆。 2）爆破条件不同。预裂爆破时预裂缝基本是在岩体内形成，爆破时夹制作用很大，而光面爆破时光爆层外还有一个自由面，在光爆断裂面形成的同时还需要将光爆层的岩石爆破下来。 相同点：除共有的特点外，光面爆破和预裂爆破都采用不耦合炸药。 区分: 预裂爆破 光面爆破 A 预裂爆破是在主爆区爆破之前进行； B 光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。 A 光面爆破则在主爆区爆破之后进行； B 预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大. A B 2）相邻炮孔连心线上应力加强 C D 1）不耦合装药 3）相邻炮孔互为导向空孔 4）同时起爆预裂孔 ① 单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即： ② 单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即： ③ 相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动态极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即： 7.2 预裂爆破 三种方法：理论计算法 ，经验公式计算法 和 经验数值法 。 经验公式计算法 地下隧道及巷道开挖：取 1.5~4； 露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：取 2~4。 不耦合系数建议 用于地下隧道爆破 用于深孔爆破 装药量的计算 式中，q` 为炮孔线装药密度，kg/m； 为岩石极限抗压强度，MPa；a 为炮孔间距，m。 钻孔 装药结构 堵塞 A B C 当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：预裂孔应在主爆孔爆破前引爆，其时间差应不小于75~110ms。 光面爆破机理同预裂爆破 光面爆破：一种它控制爆破技术，使爆后岩石新壁面保 持平整，围岩损伤小，稳定性高。 光面爆破特点： 1）周边轮廓线符合设计要求，成型规整，质量高； 2）不产生或很少产生爆破裂隙，提高了围岩稳定性和自身承载能力； 3）减少超挖量，松软岩层效果更明显； 4）岩面平整，通常可在壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹； 5）能加快掘进速度，降低成本，保证安全。 一 二 三 光面爆破作用机理 光面爆破施工 光面爆破设计 （1）炮孔切槽爆破 （2）聚能药包爆破 （3）切缝药包爆破 炮孔切槽及异形钻孔方法 （a） 炮孔切槽 （b） 炮孔切割槽 （c） 设置导向孔 （d） 异形炮孔 1 — 炮孔壁 2 — 孔内装药 风动潜孔刻槽机示意图 1 圆形机头；2 风动马达