密集空孔爆破是指在開挖輪廓線上布置密集空孔,當其他炮眼起爆後沿密集空孔的連心線上破裂成光面的光面爆破。
基本介紹
- 中文名:密集空孔爆破
- 外文名:Dense hollow hole blasting
- 學科:材料技術
- 領域:工程技術
簡介,方法,光面爆破,作用機理,參數,
簡介
密集空孔爆破是指在開挖輪廓線上布置密集空孔,當其他炮眼起爆後沿密集空孔的連心線上破裂成光面的光面爆破。
方法
具體做法是靠近輪廓線上的密集空孔布置一排加密的減弱裝藥的炮孔。裝藥炮孔起爆後,在密集空孔周圍造成應力集中,沿空孔爆裂成光面,把爆炸作用及地震效應控制在空孔的一側。此法孔眼數太多,鑿岩工作量大費用高,目前已少用,可作為光面爆破的輔助措施。
光面爆破
光面爆破是一種爆出的新壁面保持平整而不受明顯破壞的控制爆破技術。其特點是在設計開挖輪廓線上鑽鑿一排孔距與最小抵抗線相匹配的光爆孔,並採用不耦合裝藥或其他特殊的裝藥結構,在開挖主體爆破後,光爆孔內的裝藥同時起爆,從而形成一個貫穿光爆炮孔且光滑平整的開挖面。
光面爆破技術除了在露天開挖中套用外,在我國許多地下工程(如礦山開拓巷道、地下工廠、水力發電站、油庫、隧道和國防構築物等永久性建築)施工中也取得了良好效果,特別在修建一些水工隧洞時,不但可以減少超挖欠爆的情況,並能使水力摩擦係數降低到用專門襯砌才達到的光滑表面的程度。由此可見,光面爆破是一項合理利用炸藥能量的爆破新技術。
光面爆破的基本原理是控制炸藥的爆破作用,使猛度做功形式更多地轉化為爆力做功形式,降低炸藥爆炸的初始衝量,從而減少對炮眼眼壁岩體的破壞,並控制爆破裂縫沿預計方向發展。通常是根據不同岩層情況,通過合理地選擇炸藥、裝藥結構,正確地選定周邊眼爆破參數(即眼間距、抵抗線、裝藥量)以及保證周邊眼同時起爆等幾項措施來實現的。
作用機理
炸藥爆破是產生的衝擊波和高溫高壓氣體均作用在眼壁上,炮眼周圍的岩石因受到強烈的壓縮破碎,與此同時形成的壓縮應力波向四面八方傳播。衝擊波的傳播速度比壓縮波快得多,並很快衰減成聲波不再起到壓縮作用。粉碎圈以外的岩石在壓縮波作用下產生徑向裂縫,當壓縮波傳到自由面時,因彈性能的釋放又以拉伸波的形式向反方向傳播,此時中心部分。因空間加大和氣體壓力降低,彈性能於此處山開始釋放,生成的拉伸波向離開炮眼中心方向傳播。此二拉伸波在其傳播過程中把岩塊從岩體中拋擲出去,最後形成相互作用的爆破漏斗。當爆破參數選取合理,將形成連續的光滑壁面。
參數
光面爆破雖在地面和地下開挖工程中套用比較廣泛,但影響光面爆破效果的因素十分複雜,除地質條件、炮孔精度和爆破操作技術外,決定光面爆破效果的主要因素有最小抵抗線、光面眼間距、裝藥量、裝藥結構以及起爆技術等方面。
1.不耦合係數
合理的不耦合係數應使炮孔壓力低於岩壁動抗壓強度而高於動抗拉強度。通常採用1.1~3.0,其中1.5~2.5用得較多。
2.光面眼間距
一般取為炮眼直徑的10~20倍。在節理裂隙比較發育的岩石中應取小值,整體性好的岩石中可取大值。
3.最小抵抗線
光面層厚度或周邊眼到鄰近輔助眼間的距離,是光面眼起爆時的最小抵抗線,一般它應大於或等於光面眼間距。
4.炮孔鄰近係數
炮孔鄰近係數用m表示,即光面炮孔間距與其最小抵抗線之比。m值過大時,爆後有可能在光面眼間的岩壁表面留下岩埂,造成欠挖;m值過小時,則會在新壁面造成凹坑。實踐表明,當m=0.8~1.0時,爆破後的光面效果較好,硬岩中取大值,軟岩中取小值。
5.線裝藥密度
線裝藥密度又叫裝藥集中度,它是指單位長度炮眼中裝藥量的多少(g/m)。為了控制裂隙的發育以保持新壁面的完整穩固,在保證沿炮眼連心線破裂的前提下,應儘可能少裝藥。軟岩中一般可用70~120 g/m,中硬岩石中為100~150 g/m,硬岩中為150~250 g/m。
6.起爆間隔時間
爆破試驗結果表明,齊發起爆的裂隙表面最平整,微差延期起爆次之,秒差延期起爆最差。齊發起爆時,炮眼間貫通裂隙較長,抑制了其他方向裂隙的發育,有利於減少炮眼周圍裂隙的產生,可形成平整的壁面。所以,在實施光面爆破時,間隔時間愈短,壁面平整的效果愈有保證。應儘可能減小周邊眼間的起爆時差。相鄰光面炮眼的起爆間隔時間不應大於100ms。