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文檔簡(jiǎn)介

§6露天鉆孔爆破§6.1概述§6.2露天深孔臺(tái)階爆破§6.3微差爆破§6.4逐孔起爆技術(shù)§6.5光面爆破§6.6預(yù)裂爆破§6.7擠壓爆破§6.8露天淺孔爆破和藥壺爆破§6露天鉆孔爆破§6露天鉆孔爆破§6露天鉆孔爆破1§6.1概述1.露天鉆孔爆破分類:淺孔爆破和深孔爆破。2.臺(tái)階爆破在事先修好的臺(tái)階上進(jìn)行鉆孔作業(yè),此臺(tái)階也稱梯段,故也稱梯段爆破。3.露天臺(tái)階爆破的鉆孔形式主要有垂直孔和傾斜孔,如下圖所示。從爆破安全、效果等方面來看,斜孔較好?!?露天鉆孔爆破§6.1概述§6露天鉆孔爆破24.臺(tái)階要素(1)臺(tái)階高度H(2)臺(tái)階坡面角:一般取60°~75°。(3)坡頂線和坡底線(4)底盤抵抗線W1或Wd

:第一排炮孔中心到臺(tái)階坡底線的水平距離。

§6露天鉆孔爆破4.臺(tái)階要素§6露天鉆孔爆破3(4)超深:超出臺(tái)階底板的深度;(7)孔距和排距;(8)孔邊距(邊坡安全距離)B;(9)裝藥長(zhǎng)度和堵塞長(zhǎng)度§6露天鉆孔爆破(4)超深:超出臺(tái)階底板的深度;§6露天鉆孔爆破4§6.1深孔臺(tái)階爆破一、臺(tái)階要素和炮孔布置1.臺(tái)階要素(1)臺(tái)階高度H選取臺(tái)階高度時(shí)主要應(yīng)考慮以下因素:①機(jī)械設(shè)備:為鉆機(jī)、鏟裝、運(yùn)輸?shù)葎?chuàng)造高效率工作條件;②滿足施工安全的要求。采礦部門一般取10~15m為宜;在鐵路、公路等露天深孔爆破施工中,一般取8~12m較為合適。(2)臺(tái)階坡面角α:一般取60°~75°?!?露天鉆孔爆破§6.1深孔臺(tái)階爆破§6露天鉆孔爆破52.炮孔布置(1)平面布孔方式①單排布孔:一字形排列;②多排布孔:可分為方形、矩形、三角形或梅花形三種,如下圖所示?!?露天鉆孔爆破2.炮孔布置§6露天鉆孔爆破6a單排布孔b矩形布孔c梅花形布孔(交錯(cuò)布孔)d方形布孔

炮孔平面布置a單排布孔b矩形布孔炮孔7說明:①無論采用哪種布孔方式,均以孔距相等為原則。②從能量均勻分布的觀點(diǎn)看,以等邊三角形布孔最為理想,所以礦山多采用三角形布孔;而方形或矩形布孔多用于挖溝爆破?!?露天鉆孔爆破說明:§6露天鉆孔爆破8(2)路塹爆破的布孔方式①半壁路塹布孔方式縱向布孔,即平行線路方向布孔,如下圖所示。開挖深度較大,分層布孔,每層6~8m。§6露天鉆孔爆破(2)路塹爆破的布孔方式§6露天鉆孔爆破9②全路塹布孔方式橫向布孔,即垂直線路方向布孔,如下圖所示。開挖深度較大,分層布孔,每層6~8m?!?露天鉆孔爆破②全路塹布孔方式§6露天鉆孔爆破10二、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)1.炮孔參數(shù)(1)孔徑D主要取決于鉆機(jī)類型、臺(tái)階高度及巖石性質(zhì)。潛孔鉆機(jī):D=80~200mm;牙輪鉆機(jī):D=200~310mm。國(guó)內(nèi)大、中型礦山生產(chǎn)爆破,孔徑D=120~310mm;路基開挖,常用的孔徑D=70~120mm;水電工程,孔徑在一般在150mm以內(nèi)。目前,國(guó)內(nèi)采用的孔徑有80mm、100mm、150mm、170mm、200mm、250mm、310mm。在鐵路、公路深孔爆破中采用的孔徑一般為80mm、100mm、150mm、170mm等幾種?!?露天鉆孔爆破二、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)§6露天鉆孔爆破11(2)孔深L§6露天鉆孔爆破(2)孔深L§6露天鉆孔爆破12(3)超深h①超深的作用a.多裝藥;b.降低裝藥高度或降低裝藥中心,以便克服臺(tái)階底部阻力,避免或減少根底,形成平整的底板?!?露天鉆孔爆破(3)超深h§6露天鉆孔爆破13②超深h的計(jì)算a.按底盤抵抗線Wd計(jì)算垂直孔:h=(0.15~0.35)Wd

傾斜孔:h=(0.30~0.50)Wb.按臺(tái)階高度H來計(jì)算h=(0.05~0.25)HC.按炮孔直徑D計(jì)算h=(8~12)D,有人建議h=(10~15)D§6露天鉆孔爆破②超深h的計(jì)算§6露天鉆孔爆破142.孔網(wǎng)參數(shù)(1)底盤抵抗線Wd①根據(jù)鉆孔作業(yè)安全條件確定B

—從鉆孔中心到坡頂線的安全距離,B≥2.5~3m§6露天鉆孔爆破2.孔網(wǎng)參數(shù)§6露天鉆孔爆破15②根據(jù)單個(gè)炮孔裝藥量來計(jì)算(巴隆公式)

τ—裝藥系數(shù),τ=0.6~0.8;m—炮孔密集系數(shù)③按炮孔直徑D計(jì)算§6露天鉆孔爆破②根據(jù)單個(gè)炮孔裝藥量來計(jì)算(巴隆公式)τ—裝藥系數(shù),τ16(2)炮孔密集系數(shù)mm=0.9~1.2,有的m值可達(dá)到2。(3)孔距a=m×Wd(第1排)或a=mb(第1排之后)(4)排距多排齊發(fā)爆破:b=(0.9~1.0)Wd多排微差爆破:b=Wd等邊三角形布孔:b=a×sin60°≈0.866a§6露天鉆孔爆破(2)炮孔密集系數(shù)m§6露天鉆孔爆破173.裝藥量(1)單位炸藥消耗量k(2)單孔藥量①第1排孔:q=kV=k×aWdH②第2排及其以后的各孔裝藥量后排孔爆破時(shí),因受到前面已爆破巖石的阻力作用,裝藥量應(yīng)適當(dāng)加大,其值可按下式計(jì)算q=k′×kabHk′—巖石阻力系數(shù),采用毫秒爆破時(shí),取1.1~1.3;采用齊發(fā)爆破時(shí),取1.2~1.5;最后一排取k′的上限值?!?露天鉆孔爆破3.裝藥量§6露天鉆孔爆破18③裝藥量驗(yàn)算合理裝藥量:炮孔允許裝藥量Q孔=計(jì)算藥量Q炮孔允許裝入的藥量:Q孔=(πD2/4)×(L-ls

)×ρ0

L-ls

—炮孔中的裝藥長(zhǎng)度。驗(yàn)算結(jié)果:a.Q孔≥Q,表明Q能全部裝入孔中,故Q值是合理的;b.Q孔<Q,Q不能全部裝入孔中,藥量有溢出,故Q值不合理,需重新調(diào)整孔網(wǎng)參數(shù)或改變炮孔直徑?!?露天鉆孔爆破③裝藥量驗(yàn)算§6露天鉆孔爆破19Q不能全部裝入孔中,可能是由于所取的底盤抵抗線Wd、炸藥單耗k、孔距a、排距b偏大,或炮孔直徑D偏??;因此需對(duì)這些參數(shù)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整?!?露天鉆孔爆破Q不能全部裝入孔中,可能是由于所取的底盤抵抗線Wd、炸藥單耗20三、裝藥結(jié)構(gòu)①連續(xù)裝藥;②間隔裝藥;③耦合裝藥;④不耦合裝藥;⑤混合裝藥;⑥底部空氣墊層裝藥結(jié)構(gòu)§6露天鉆孔爆破三、裝藥結(jié)構(gòu)§6露天鉆孔爆破211.堵塞長(zhǎng)度L1根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,堵塞長(zhǎng)度可取為:①按炮孔直徑確定L1

=(20~30)D,有人建議用L1

=(16~32)D②按最小或底盤抵抗線確定L1

≥0.75W或L1

≥0.75Wd

有時(shí)為了獲得更集中的爆堆,可適當(dāng)增加堵塞長(zhǎng)度,則L1

=(0.8~1.0)Wd

§6露天鉆孔爆破1.堵塞長(zhǎng)度L1§6露天鉆孔爆破222.臺(tái)階爆破裝藥形式(1)連續(xù)裝藥連續(xù)裝藥施工簡(jiǎn)單;堵塞段(不裝藥段)較長(zhǎng),巖體爆破后大塊較多。連續(xù)裝藥適用于臺(tái)階較低、孔深較小、巖石強(qiáng)度不高、表面巖石比較破碎或風(fēng)化嚴(yán)重、上部底抗線較小的深孔爆破。

§6露天鉆孔爆破2.臺(tái)階爆破裝藥形式§6露天鉆孔爆破23(2)間隔裝藥(分段裝藥)提高了裝藥高度,減少孔口不裝藥部分的長(zhǎng)度;使爆炸能量沿炮孔深度分布比較均勻,得到改善爆破質(zhì)量,降低大塊率的目的?!?露天鉆孔爆破軸向間隔裝藥1-藥包;2-堵塞物;3-空氣間隔間隔裝藥的上、下裝藥段可以用導(dǎo)爆索串聯(lián)起來或分別用雷管同時(shí)起爆。(2)間隔裝藥(分段裝藥)§6露天鉆孔爆破軸向間隔裝藥24§6.3微差爆破一、何為微差爆破?微差爆破是一種延期爆破,即相鄰藥包以極短的毫秒級(jí)時(shí)間間隔順序起爆,使各藥包造成能量場(chǎng)相互影響而產(chǎn)生一系列良好的爆破效果。又稱毫秒爆破。微差爆破關(guān)鍵點(diǎn):延期間隔時(shí)間控制在幾毫秒到幾十毫秒;能量場(chǎng)相互影響。微差爆破常用于露天臺(tái)階深孔爆破、掘進(jìn)爆破和地下深孔崩礦之中。

§6露天鉆孔爆破§6.3微差爆破§6露天鉆孔爆破25二、微差爆破原理微差爆破為什么能改善爆破效果?1.改善自由面作用—輔助自由面增多。原因:破裂漏斗;裂隙。如下圖所示?!?露天鉆孔爆破二、微差爆破原理§6露天鉆孔爆破26輔助自由面的作用:(1)減小了第2組炮孔的爆破阻力,巖石的夾制力變小。(2)加強(qiáng)了應(yīng)力波的反射拉伸作用(提高了反射應(yīng)力波的能量),使巖體破壞加強(qiáng)。(3)第2組炮孔的最小抵抗線和爆破作用方向發(fā)生了改變。隨著自由面數(shù)的增加和夾制性的減小,爆破能量可充分利用于破碎礦巖,礦巖塊度降低,有利于改善爆破效果?!?露天鉆孔爆破輔助自由面的作用:§6露天鉆孔爆破272.補(bǔ)充破碎作用—運(yùn)動(dòng)巖石的相互碰撞。碰撞原因:第1組炮孔產(chǎn)生的輔助自由面:減弱了巖體的夾制性和對(duì)爆破的阻力;縮短了第2組炮孔最小抵抗線并改變了其方向;所以,第2組炮孔爆破后分離出來的巖石的運(yùn)動(dòng)速度比第1組炮孔大,分離巖體發(fā)生相互碰撞。§6露天鉆孔爆破2.補(bǔ)充破碎作用—運(yùn)動(dòng)巖石的相互碰撞。§6露天鉆孔28碰撞作用:(1)補(bǔ)充破碎;(2)使飛石和沖擊波能變?yōu)橛杏霉Α?3)爆堆集中。3.爆炸氣體的預(yù)應(yīng)力作用第1組藥包(先爆藥包)的爆炸氣體使巖體處于準(zhǔn)靜壓應(yīng)力狀態(tài),使巖體產(chǎn)生應(yīng)力場(chǎng)。第2組藥包(后爆藥包)起爆,可利用巖體內(nèi)較大的預(yù)應(yīng)力場(chǎng)來加強(qiáng)對(duì)巖石的破碎作用,增強(qiáng)了破碎效果。

§6露天鉆孔爆破碰撞作用:§6露天鉆孔爆破294.應(yīng)力波的疊加作用第1組藥包(先爆藥包)在巖體內(nèi)形成應(yīng)力場(chǎng),在其應(yīng)力作用尚未消失之前,第2組藥包立即起爆,造成應(yīng)力波疊加,有利于巖石的破碎。5.降低爆破地震作用—錯(cuò)開地震波主震相,減弱了地震波的破壞作用§6露天鉆孔爆破4.應(yīng)力波的疊加作用§6露天鉆孔爆破30爆破地震波按其整個(gè)波動(dòng)過程大致可以分為3個(gè)部分(如下圖所示):初震相:即初至波,其振幅小、頻率高;主震相:振幅大,頻率比初震相低,是造成地震的主要部分;余震相:即衰減波,振幅小、頻率低。1—初震相;2—主震相;3—余震相§6露天鉆孔爆破爆破地震波按其整個(gè)波動(dòng)過程大致可以分為3個(gè)部分(如下圖所示)31微差爆破可使爆破地震波的主震相在時(shí)間上和空間上錯(cuò)開(分散),從而大大降低了地震效應(yīng)。根據(jù)對(duì)微差爆破所作的地震觀測(cè)資料可以判明,其地震效應(yīng)比一般爆破時(shí)大約可降低l/3~2/3。

§6露天鉆孔爆破微差爆破可使爆破地震波的主震相在時(shí)間上和空間上錯(cuò)開(分散),32三、微差爆破的優(yōu)點(diǎn)(特點(diǎn))(1)地震效應(yīng)低(指在等藥量的前提下);(2)一次爆破量大(同震級(jí)條件下);(3)爆下的礦巖塊度均勻,大塊率低;(4)爆堆整齊、集中,有利于提高鏟裝效率;(5)能將飛石、空氣沖擊波危害減少;(6)單耗低?!?露天鉆孔爆破三、微差爆破的優(yōu)點(diǎn)(特點(diǎn))§6露天鉆孔爆破33四、微差爆破間隔時(shí)間的確定1.瑞典蘭格福斯提出的經(jīng)驗(yàn)公式(按形成輔助自由面確定)巖石的破壞和移動(dòng)時(shí)間與最小抵抗線(或底盤抵抗線)的大小成正比,即

K—各因素影響系數(shù),K=3~6。用該式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行微差爆破,爆后塊度均勻,大塊率較低?!?露天鉆孔爆破四、微差爆破間隔時(shí)間的確定K—各因素影響系數(shù),K=3~6。342.前蘇聯(lián)礦山部門提出的經(jīng)驗(yàn)公式或f—巖石堅(jiān)固系數(shù);W—底盤抵抗線,m;a—同一排中同時(shí)爆破的炮孔間距,m;m—炮孔密集系數(shù),m=1~2;K—巖石裂隙系數(shù)?!?露天鉆孔爆破2.前蘇聯(lián)礦山部門提出的經(jīng)驗(yàn)公式或f—巖石堅(jiān)固系數(shù);§635說明:生產(chǎn)實(shí)踐中,通常是依據(jù)生產(chǎn)爆破積累的經(jīng)驗(yàn)來合理選擇,很多計(jì)算微差時(shí)間的公式只作為參考。一般礦山爆破工作中實(shí)際上采用的微差間隔時(shí)間為15~75ms,通常用15~30ms,有時(shí)在20~50之間選?!?露天鉆孔爆破說明:§6露天鉆孔爆破36五、微差爆破的起爆順序1.排間順序微差起爆,如下圖所示。排間順序微差起爆§6露天鉆孔爆破五、微差爆破的起爆順序排間順序微差起爆§6露天鉆孔爆破372.孔間順序微差起爆同排孔中相鄰炮孔間錯(cuò)開分成兩組,用兩段起爆,如下圖所示。特點(diǎn):自由面增加,爆破方向交錯(cuò),塊度較均勻,減震效果好,但網(wǎng)路敷設(shè)復(fù)雜。由于前沖力較小,適用于壓碴厚度小或只有3-4排炮孔的爆區(qū)??组g順序微差起爆§6露天鉆孔爆破2.孔間順序微差起爆特點(diǎn):自由面增加,爆破方向交錯(cuò),塊度較均383.波浪式微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):起爆順序與孔間順序微差類似,但減少了微差段數(shù),且推力也較大,破碎效果較好。波浪式微差起爆§6露天鉆孔爆破3.波浪式微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):起爆順序與孔間順序微差394.V形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):兩側(cè)對(duì)稱起爆,加強(qiáng)了巖塊的碰撞和擠壓,從而獲得較好的破碎質(zhì)量,也可減少爆堆寬度,降低地震效應(yīng),適合于4排以上的爆區(qū)。但這種起爆方式的爆堆高度較大。V形微差起爆§6露天鉆孔爆破4.V形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):兩側(cè)對(duì)稱起爆,加強(qiáng)了巖塊405.梯形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):梯形微差起爆類似V形微差起爆。爆堆集中,碰撞、擠壓效果更好,適用于開溝爆破。梯形微差起爆§6露天鉆孔爆破5.梯形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):梯形微差起爆類似V形微差416.對(duì)角線(斜線)微差起爆,如下圖所示。對(duì)角線(斜線)微差起爆§6露天鉆孔爆破6.對(duì)角線(斜線)微差起爆,如下圖所示。對(duì)角線(斜線)微差42§6.4逐孔起爆技術(shù)一、何為逐孔起爆技術(shù)?逐孔起爆即單孔延時(shí)起爆,它是依靠高強(qiáng)度、高精度毫秒導(dǎo)爆管雷管,實(shí)現(xiàn)爆區(qū)內(nèi)任何一個(gè)炮孔爆破時(shí),在空間和時(shí)間上均按一定的起爆順序單獨(dú)起爆,人為地為每個(gè)炮孔準(zhǔn)備最充足的自由面,從而達(dá)到減小爆破振動(dòng)和降低破碎塊度的目的?!?露天鉆孔爆破§6.4逐孔起爆技術(shù)§6露天鉆孔爆破43二、逐孔起爆原理先爆孔為后爆孔創(chuàng)造了新自由面;相鄰炮孔產(chǎn)生應(yīng)力疊加作用,且效果最佳;爆破碎塊互相碰撞的效果最好;后爆孔的應(yīng)力波從新自由面反射生成的拉應(yīng)力最強(qiáng);同段起爆藥量小(單孔藥量),有效地控制了爆破地震.§6露天鉆孔爆破二、逐孔起爆原理§6露天鉆孔爆破44三、逐孔起爆系統(tǒng)的連接通過地表雷管和孔內(nèi)雷管延期時(shí)間的合理搭配來實(shí)現(xiàn)逐孔起爆。地表雷管帶有聯(lián)接塊。

a)b)高精度導(dǎo)爆管雷管的連接方法a)聯(lián)接塊;b)連接方法

§6露天鉆孔爆破三、逐孔起爆系統(tǒng)的連接a)45四、逐孔起爆網(wǎng)路的設(shè)計(jì)1.炮孔布置與起爆方案與普通臺(tái)階爆破一樣。2.起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)地表延期網(wǎng)絡(luò):地表延期微差時(shí)間的選擇是關(guān)鍵;孔內(nèi)延期網(wǎng)絡(luò):由于受雷管段數(shù)的限制,一般情況下選擇的是同段雷管(如400ms雷管)。起爆方式:通過地表延期網(wǎng)絡(luò)引爆孔內(nèi)的延期雷管,再引爆炸藥。

§6露天鉆孔爆破四、逐孔起爆網(wǎng)路的設(shè)計(jì)§6露天鉆孔爆破46地表延期網(wǎng)路設(shè)計(jì)(1)選擇起爆點(diǎn)選擇在自由面條件較好、按設(shè)計(jì)應(yīng)最先起爆的位置。(2)確定排和列根據(jù)自由面條件合理確定排和列;排傳爆方向和列傳爆方向應(yīng)相反,它們之間的夾角必須大于或等于90°。(3)合理微差間隔時(shí)間的確定①孔間延時(shí)3~8ms/m

②排間延時(shí)8~15ms/m

§6露天鉆孔爆破地表延期網(wǎng)路設(shè)計(jì)§6露天鉆孔爆破473.起爆器材高強(qiáng)度、高精度毫秒導(dǎo)爆管雷管??淄饫坠埽?號(hào);孔內(nèi)雷管:8號(hào)。4.起爆順序參考微差爆破。

§6露天鉆孔爆破3.起爆器材§6露天鉆孔爆破48§6.5光面爆破技術(shù)一、光面爆破的概念沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之后起爆,以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。定義關(guān)鍵詞:①密集炮孔;②不耦合裝藥;③之后起爆;④平整光面爆破效果的突出標(biāo)志:新壁面留有清晰可見的半邊孔痕跡。如圖所示?!?露天鉆孔爆破§6.5光面爆破技術(shù)§6露天鉆孔爆破49隧道光面爆破邊坡光面爆破§6露天鉆孔爆破隧道光面爆破邊坡光面爆破§6露天鉆孔爆破50二、光面爆破的特點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)(1)爆破開挖面符合設(shè)計(jì)要求,且平整、光滑,不超、欠挖;節(jié)約裝運(yùn)費(fèi)用,使回填、支護(hù)等工程量和費(fèi)用降低。(2)對(duì)圍巖的破壞較小(圍巖較完整穩(wěn)定)爆破不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生爆破震動(dòng)裂縫,新巖壁保持原有的穩(wěn)定性,巖體承載能力不下降,因而可有效地保證施工安全,為快速施工創(chuàng)造有利條件。(3)新巖壁上危、懸?guī)r較少,減少了掉塊、滑坡及冒頂?shù)目赡苄裕欣谑┕ぜ盃I(yíng)運(yùn)安全?!?露天鉆孔爆破二、光面爆破的特點(diǎn)§6露天鉆孔爆破512.缺點(diǎn)(1)炮孔多,鑿巖質(zhì)量要求較高;(2)需要一些專用的爆破器材,如小直徑藥卷、導(dǎo)爆索、毫秒雷管等;(3)裝藥較復(fù)雜?!?露天鉆孔爆破2.缺點(diǎn)§6露天鉆孔爆破52三、光面爆破的質(zhì)量要求目前無公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn),鐵道部門提出的質(zhì)量要求是:(1)半孔率≥50%;(2)超挖率≤5%,平均線性超挖≤100mm;最大線性超挖≤250mm,欠挖不應(yīng)出現(xiàn);(3)兩次爆破的銜接臺(tái)階最大尺寸≤150mm。其它要求:(4)巖壁不平整度:隧(巷)道中為50~120mm,露天坡面為150mm;(5)圍巖無松動(dòng)、無浮石及肉眼可見的爆破裂隙。等等?!?露天鉆孔爆破三、光面爆破的質(zhì)量要求§6露天鉆孔爆破53四、光面爆破的應(yīng)用邊坡開挖、隧道/井巷施工、硐室開挖,等等。五光面爆破的原理主要是關(guān)于相鄰炮孔之間形成貫通裂縫的機(jī)理,即相鄰炮孔爆破成縫機(jī)理。主要理論有:a.應(yīng)力波疊加理論(作用)b.爆轟氣體準(zhǔn)(似)靜壓力疊加理論(作用)c.綜合理論§6露天鉆孔爆破四、光面爆破的應(yīng)用§6露天鉆孔爆破541.應(yīng)力波疊加理論(作用)應(yīng)力波在相鄰孔連心線上相遇產(chǎn)生應(yīng)力疊加壓力抵消(減弱),切向拉應(yīng)力加強(qiáng),出現(xiàn)受拉面巖石在受拉面處破壞,形成斷裂面(裂縫)爆轟氣體很快沿引裂縫逸出,其它方向上的裂縫得不到發(fā)展,圍巖達(dá)不到破壞程度?!?露天鉆孔爆破1.應(yīng)力波疊加理論(作用)§6露天鉆孔爆破552.爆轟氣體準(zhǔn)(似)靜壓力疊加理論(作用)高壓爆轟氣體膨脹壓力炮孔連心線上產(chǎn)生切向拉應(yīng)力(如圖所示)產(chǎn)生裂縫“氣楔作用”下,原有裂縫張開、延伸、貫通爆轟氣體很快沿引裂縫逸出,其它方向上的裂縫得不到發(fā)展,圍巖達(dá)不到破壞程度?!?露天鉆孔爆破2.爆轟氣體準(zhǔn)(似)靜壓力疊加理論(作用)爆轟氣體很快沿56說明:準(zhǔn)靜壓力疊加理論的關(guān)鍵在于實(shí)施不耦合裝藥。原因:當(dāng)采用不耦合裝藥時(shí),起爆后,由于空氣間隙的緩沖作用,作用于炮孔壁上的沖擊波壓力峰值(峰壓)急劇下降而緩沖了對(duì)孔壁的沖擊作用,減小了粉碎區(qū),從而造成在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)作用在孔壁上的壓力呈現(xiàn)定值,因而不存在應(yīng)力波的干擾和疊加作用。從而保證圍巖是在爆轟氣體準(zhǔn)靜壓作用下斷裂?!?露天鉆孔爆破說明:§6露天鉆孔爆破57六、光面爆破參數(shù)1.孔徑D孔徑不宜過大,可取70~100mm;淺孔爆破取38~42mm。2.光面層厚度/最小抵抗線W即光面孔爆落的那層巖石,見P122圖5-28。(1)W=KD(K取15~25)(2)W=(1~1.2)a上式表明:光面爆破的最小抵抗線一般應(yīng)大于孔距。原因:①W≥a可使從自由面反射回來的拉應(yīng)力波到達(dá)連心線之前,炮孔連心線處先形成一條裂縫,阻止拉應(yīng)力波向保留巖體傳播,使其不受破壞,從而確保新巖壁的穩(wěn)定性;②使爆破漏斗底部平整;等等?!?露天鉆孔爆破六、光面爆破參數(shù)§6露天鉆孔爆破58(3)經(jīng)驗(yàn)公式(豪柔公式)由于光爆層巖石崩落類似于露天臺(tái)階爆破,因此,可用豪柔公式計(jì)算最小抵抗線,公式如下:qb—炮眼內(nèi)的裝藥量;q1—線裝藥密度;lb—炮眼中的裝藥長(zhǎng)度;C—爆破系數(shù),相當(dāng)于炸藥單耗值;對(duì)于f=4~10的巖石,C值變化范圍為0.2~0.5Kg/m3。或

§6露天鉆孔爆破(3)經(jīng)驗(yàn)公式(豪柔公式)qb—炮眼內(nèi)的裝藥量;或§6593.孔距a(1)a=(0.8~1)W(2)a=(10~20)D當(dāng)孔徑等于35~45mm時(shí),a可取50~70mm。4.線裝藥密度是指單位長(zhǎng)度炮孔所裝的藥量(g/m或kg/m)。根據(jù)巖性和裝藥結(jié)構(gòu)確定。5.炮孔密集系數(shù)mm=0.8~1.0m過大,爆破后可能在新巖壁上留下巖埂,造成欠挖;m過小,在新巖壁上會(huì)造成凹坑,造成超挖。實(shí)踐證明:當(dāng)m=0.8~1.0時(shí),光面爆破的效果較好?!?露天鉆孔爆破3.孔距a§6露天鉆孔爆破606.不耦合系數(shù)Kd①不耦合系數(shù)常取Kd

=1.1~3.0,其中以1.5~2.5用的較多。②也可按下列公式計(jì)算§6露天鉆孔爆破6.不耦合系數(shù)Kd§6露天鉆孔爆破617.起爆間隔時(shí)間/起爆時(shí)差實(shí)驗(yàn)研究表明:光爆孔之間同時(shí)起爆時(shí)裂縫表面最平整,微差起爆次之,秒延期起爆最差。8.裝藥結(jié)構(gòu)多采用不耦合連續(xù)裝藥,或不耦合空氣柱間隔裝藥?!?露天鉆孔爆破7.起爆間隔時(shí)間/起爆時(shí)差§6露天鉆孔爆破62§6.6預(yù)裂爆破一、預(yù)裂爆破的概念沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之前起爆,從而在爆區(qū)和保留區(qū)之間形成預(yù)裂縫,以減弱主爆破對(duì)保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業(yè)。定義關(guān)鍵詞:①密集炮孔;②不耦合裝藥;③之前起爆;④預(yù)裂縫;⑤減弱破壞;⑥平整§6露天鉆孔爆破§6.6預(yù)裂爆破§6露天鉆孔爆破63二、預(yù)裂爆破的特點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)(1)巖石新壁面平整、光滑、超欠挖較少;(2)圍巖較完整、穩(wěn)定;由于有預(yù)裂面(縫),在爆破過程中,應(yīng)力波在預(yù)裂面發(fā)生反射,使傳到圍巖的應(yīng)力減弱,從而減少了圍巖的破壞。(3)具有減震作用;(4)新巖壁上危、懸?guī)r較少,減少了掉塊、滑坡及冒頂?shù)目赡苄?,有利于施工及營(yíng)運(yùn)安全。2.缺點(diǎn)§6露天鉆孔爆破二、預(yù)裂爆破的特點(diǎn)§6露天鉆孔爆破64三、光面爆破的質(zhì)量要求①巖體在預(yù)裂面上形成貫通裂縫,其地表裂隙寬度不小于1cm)②預(yù)裂面保持平整,預(yù)裂面不平整度(起伏差)應(yīng)小于±15cm。不平整度:相鄰鉆孔之間的預(yù)裂面與鉆孔軸線平面之間的線誤差值。③預(yù)裂面上的半孔率在堅(jiān)硬巖石中不少于85%,中硬巖中不少于70%,軟巖或破碎巖石中不少于50%。④預(yù)裂面上的巖體不產(chǎn)生明顯的爆破裂縫。⑤減震效果應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的百分率?!?露天鉆孔爆破三、光面爆破的質(zhì)量要求§6露天鉆孔爆破65四、預(yù)裂爆破的原理與光面爆破基本相同。五、預(yù)裂爆破的應(yīng)用:廣泛地應(yīng)用于邊坡開挖、交通路塹與船塢碼頭的施工,以及隧道施工、巖塞爆破,等等。六、預(yù)裂爆破參數(shù)1.炮孔直徑D

當(dāng)露天梯段高度或開挖深度較小時(shí),選用38~45mm的小直徑鉆具為宜。較大時(shí),采用60~100mm的直徑,效果較好。

對(duì)于質(zhì)量要求較高的工程,鉆孔直徑以32~100mm為宜,最好能按藥包直徑的2~4倍來選擇鉆孔直徑?!?露天鉆孔爆破四、預(yù)裂爆破的原理§6露天鉆孔爆破66國(guó)內(nèi)實(shí)踐證明,較大孔徑如150mm、170mm、200mm,仍然能獲得較好的爆破效果。礦山采用170~250mm炮眼直徑預(yù)裂爆破,也是可行的。注意:采用較大孔徑成本高,所以,采用小孔徑預(yù)裂爆破較為合理。2.孔距①孔距與孔徑有關(guān),一般為孔徑的8~12倍,即a=(8~12)D

最高為17倍。原則是硬巖孔距大,軟巖孔距小。②瑞典蘭格弗爾斯提出下列炮孔間距計(jì)算公式:d>60mm,a=(8~12)Dd≤60mm,a=(9~14)D§6露天鉆孔爆破國(guó)內(nèi)實(shí)踐證明,較大孔徑如150mm、170mm、200mm,673.不耦合系數(shù)(1)經(jīng)驗(yàn)表明以Kd=2~5為宜;當(dāng)D=38~45mm時(shí),不耦合系數(shù)可取1.5~2.0。在允許的線裝藥密度的情況,不耦合系數(shù)可隨孔距的減小而適當(dāng)增大。巖石抗壓強(qiáng)度大時(shí),應(yīng)取較小的K值。(2)馬鞍山礦山研究院的計(jì)算公式§6露天鉆孔爆破3.不耦合系數(shù)§6露天鉆孔爆破684.線/裝藥密度(1)理論計(jì)算式①保證孔壁巖體不被壓碎的最佳裝藥密度②保證形成預(yù)裂縫的炮孔間距§6露天鉆孔爆破4.線/裝藥密度②保證形成預(yù)裂縫的炮孔間距§6露天鉆孔69(2)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法①線裝藥密度②武漢水利電力學(xué)院提出的計(jì)算式③三峽工程提出的預(yù)裂爆破三峽公式:認(rèn)為線裝藥密度應(yīng)當(dāng)由孔徑、孔距與巖石性質(zhì)三個(gè)參數(shù)決定,公式如下

§6露天鉆孔爆破(2)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法②武漢水利電力學(xué)院提出的計(jì)算式③三峽工程70④大孔徑預(yù)裂爆破計(jì)算公式d—孔徑,mm;ρ炸藥—炸藥密度,g/cm-3。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值:線裝藥密度與孔徑和孔距有關(guān),可參考下表取值?!?露天鉆孔爆破④大孔徑預(yù)裂爆破計(jì)算公式d—孔徑,mm;ρ炸藥—炸藥密度715.孔深確定孔深的原則是確保不留根底和不破壞臺(tái)階底部巖體的完整性。

6.預(yù)裂孔排列

平行排列:鉆孔方向與臺(tái)階坡面傾斜方向一致。

垂直排列緩沖孔:減弱爆破時(shí)對(duì)邊坡的破壞作用?!?露天鉆孔爆破5.孔深§6露天鉆孔爆破727.裝藥結(jié)構(gòu)①預(yù)裂爆破要求炸藥在炮孔內(nèi)均勻分布,故常采用分段間隔不耦合裝藥:采用導(dǎo)爆索捆綁藥卷組成藥包串。②孔底加藥。在實(shí)際工程中,常以線裝藥密度的倍數(shù)來計(jì)算:孔深小于5m時(shí),增加1~2倍;孔深為5~10m時(shí),增加2~3倍;當(dāng)孔深超過10m時(shí),增加3~5倍。堅(jiān)硬的巖石取大值,松軟的巖石取小值。底部增加裝藥量的長(zhǎng)度約為0.5~1.5m。③孔口適當(dāng)減藥或堵塞?!?露天鉆孔爆破7.裝藥結(jié)構(gòu)§6露天鉆孔爆破738.堵塞長(zhǎng)度堵塞長(zhǎng)度與孔徑有關(guān),通常取孔徑的12~20倍。9.預(yù)裂孔超前于主爆孔的起爆時(shí)間為了確保降震作用,必須使預(yù)裂孔超前于主爆孔起爆。超前時(shí)間不能少于100ms。注:預(yù)裂孔間采用導(dǎo)爆索同時(shí)起爆?!?露天鉆孔爆破8.堵塞長(zhǎng)度§6露天鉆孔爆破74§6.7擠壓爆破定義:擠壓爆破就是在爆區(qū)自由面前方人為預(yù)留巖碴(礦石),以提高炸藥能量利用率和改善破碎質(zhì)量的控制爆破方法,如下圖所示;又稱留碴爆破或壓碴爆破。應(yīng)用:露天臺(tái)階爆破、地下采場(chǎng)爆破、基礎(chǔ)拆除爆破?!?露天鉆孔爆破§6.7擠壓爆破應(yīng)用:露天臺(tái)階爆破、地下采場(chǎng)爆破、基礎(chǔ)拆75一、擠壓爆破的基本原理擠壓爆破為什么能改善爆破效果,提高經(jīng)濟(jì)效益?1.延長(zhǎng)了爆轟氣體膨脹作用時(shí)間留碴的阻擋作用延長(zhǎng)了高壓爆轟氣體膨脹作功的時(shí)間,有利于裂隙的發(fā)展,提高了爆炸能量的利用率。2.補(bǔ)充破碎,提高破巖質(zhì)量。運(yùn)動(dòng)巖塊直接與松散碴堆沖擊碰撞。3.可通過提高裝藥量的方法來增加破碎能量,改善爆破效果。原因:留碴給被爆巖體以強(qiáng)大的阻力。§6露天鉆孔爆破一、擠壓爆破的基本原理§6露天鉆孔爆破764.形成瞬間自由面(空槽)的作用

擠壓爆破空槽的形成a)爆破前;b)爆破瞬間1-空槽;2-位移區(qū);3-擠壓區(qū)

a)

b)

5.改變了應(yīng)力波的能量分配減少了反射波能量,增加了透射波能量,有利于爆破巖塊與已爆巖塊(壓碴)的擠壓破碎。

§6露天鉆孔爆破4.形成瞬間自由面(空槽)的作用擠壓爆破空槽的形成577二、露天臺(tái)階多排孔擠壓爆破擠壓爆破與一般的露天臺(tái)階爆破基本相同,但也有區(qū)別,主要有以下幾個(gè)方面:1.炸藥單耗擠壓爆破炸藥單耗q比清碴爆破炸藥單耗q0大k倍,即q=k×q0

k—擠壓系數(shù),常取k=1.15~1.30,k也可用下式計(jì)算:k=[(ρ1C1+ρ2C2)/(ρ1C1-ρ2C2)]2

§6露天鉆孔爆破二、露天臺(tái)階多排孔擠壓爆破§6露天鉆孔爆破782.留碴厚度留碴厚度取決于底盤抵抗線WD、碴堆碎脹系數(shù)Kp,巖體與碴堆二者波阻抗的關(guān)系,即:Kp—碴堆碎脹系數(shù),Kp=ρ1/ρ2留碴厚度一般取10~20m為宜,少數(shù)情況留碴厚度可取到20~25m,甚至30m?!?露天鉆孔爆破2.留碴厚度Kp—碴堆碎脹系數(shù),Kp=ρ1/ρ2§6793.微差間隔時(shí)間(1)根據(jù)公式計(jì)算Q—炸藥量,kg;K1—巖體系數(shù),K1=1.2~2.0;s—形成裂隙寬度,一般取10mm;v—巖塊平均移動(dòng)速度,v=4~7mm/ms;K2—炸藥與巖體波阻抗系數(shù):式中:ρeD—炸藥波阻抗。(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn),微差間隔時(shí)間比清碴爆破增大30~60%。§6露天鉆孔爆破3.微差間隔時(shí)間Q—炸藥量,kg;式中:ρeD—炸藥波阻抗。804.一次爆破排數(shù)為提高爆破效果,一般不采用單排孔留碴爆破。生產(chǎn)實(shí)踐表明,露天臺(tái)階擠壓爆破一次應(yīng)不少于3~4排,通常采用4~7排,不大于7排為宜。5.第1排炮孔的抵抗線實(shí)踐證明,由于留碴的存在,第1排炮孔爆破的好壞很關(guān)鍵。應(yīng)適當(dāng)減小,并相應(yīng)增大超深值,以裝入更多的藥量。§6露天鉆孔爆破4.一次爆破排數(shù)§6露天鉆孔爆破81§6.8露天淺孔爆破和藥壺爆破一、露天淺孔爆破露天淺孔爆破一般是指炮孔直徑小于50mm、深度小于5m的爆破作業(yè)。應(yīng)用:場(chǎng)地平整、路塹爆破、溝槽開挖、剝離、二次破碎大塊等爆破方量較小的場(chǎng)合。鉆具:手持式或氣腿式風(fēng)動(dòng)/電動(dòng)鑿巖機(jī)。臺(tái)階高度:2~5m臺(tái)階寬度:2~4m§6露天鉆孔爆破§6.8露天淺孔爆破和藥壺爆破§6露天鉆孔爆破82爆破參數(shù)主要有:1.底盤抵抗線Wd:Wd=(0.4~1.0)H或Wd=(20~45)D2.孔距a:a=(1.0~2.0)Wd或a=(0.5~1.0)L

3.排距b:b=(0.8~1.0)a

4.孔深L:L=H+Δh5.超深Δh:Δh=(0.1~0.15)H6.單位耗藥量q:q=0.3~0.8kg/m37.孔徑D:D=36~42mm8.堵塞長(zhǎng)度:≥W§6露天鉆孔爆破爆破參數(shù)主要有:§6露天鉆孔爆破83二、藥壺爆破1.概念通過擴(kuò)壺工序,將炮孔底部擴(kuò)大成近似壺狀的空腔,然后裝入炸藥進(jìn)行爆破的方法。2.應(yīng)用臺(tái)階爆破、路塹或塹溝開挖中。3.特點(diǎn)鉆孔工作量小,每孔裝藥量多、爆破方量多,并且將延長(zhǎng)藥包變?yōu)榧兴幇?,增?qiáng)了拋擲效果,利于克服臺(tái)階底部阻力,從而提高了爆破效率?!?露天鉆孔爆破二、藥壺爆破§6露天鉆孔爆破844.擴(kuò)壺工藝(1)擴(kuò)壺次數(shù)與藥量一般第1次擴(kuò)壺裝藥量為100~200g。擴(kuò)壺次數(shù)與藥量的關(guān)系如下:一次擴(kuò)壺:1三次擴(kuò)壺:1∶2∶3二次擴(kuò)壺:1∶2四次擴(kuò)壺:1∶2∶4∶7(2)擴(kuò)壺工藝宜用電雷管或非電導(dǎo)爆管雷管起爆擴(kuò)壺藥包;裝入擴(kuò)壺藥包后,一般用少量沙土堵塞,也可不堵;擴(kuò)壺時(shí)間間隔一般應(yīng)大于15min,以便壺內(nèi)溫度降到40℃以下;擴(kuò)壺爆破時(shí)人員撤離到50m以外安全地區(qū)。

§6露天鉆孔爆破4.擴(kuò)壺工藝§6露天鉆孔爆破855.藥壺爆破設(shè)計(jì)(1)藥壺爆破法①裝藥量②最小抵抗線:W=(0.8~1.0)H③藥壺孔間距:a=W④藥壺孔排距:b=(0.87~1.0)a臺(tái)階藥壺爆破法§6露天鉆孔爆破5.藥壺爆破設(shè)計(jì)臺(tái)階藥壺爆破法§6露天鉆孔爆破86(2)高臺(tái)階炮孔綜合裝藥法因H過大,需設(shè)置2個(gè)藥包:柱狀藥包+藥壺藥包高臺(tái)階炮孔綜合裝藥法§6露天鉆孔爆破(2)高臺(tái)階炮孔綜合裝藥法高臺(tái)階炮孔綜合裝藥法§6露87(3)不同炮孔的綜合裝藥法

普通孔和藥壺孔交錯(cuò)布置,其中藥壺孔的爆破作用是主要的。藥壺與炮孔藥包交錯(cuò)布置的綜合爆破法§6露天鉆孔爆破(3)不同炮孔的綜合裝藥法藥壺與炮孔藥包交錯(cuò)布置的綜合爆破88§6露天鉆孔爆破§6.1概述§6.2露天深孔臺(tái)階爆破§6.3微差爆破§6.4逐孔起爆技術(shù)§6.5光面爆破§6.6預(yù)裂爆破§6.7擠壓爆破§6.8露天淺孔爆破和藥壺爆破§6露天鉆孔爆破§6露天鉆孔爆破§6露天鉆孔爆破89§6.1概述1.露天鉆孔爆破分類:淺孔爆破和深孔爆破。2.臺(tái)階爆破在事先修好的臺(tái)階上進(jìn)行鉆孔作業(yè),此臺(tái)階也稱梯段,故也稱梯段爆破。3.露天臺(tái)階爆破的鉆孔形式主要有垂直孔和傾斜孔,如下圖所示。從爆破安全、效果等方面來看,斜孔較好?!?露天鉆孔爆破§6.1概述§6露天鉆孔爆破904.臺(tái)階要素(1)臺(tái)階高度H(2)臺(tái)階坡面角:一般取60°~75°。(3)坡頂線和坡底線(4)底盤抵抗線W1或Wd

:第一排炮孔中心到臺(tái)階坡底線的水平距離。

§6露天鉆孔爆破4.臺(tái)階要素§6露天鉆孔爆破91(4)超深:超出臺(tái)階底板的深度;(7)孔距和排距;(8)孔邊距(邊坡安全距離)B;(9)裝藥長(zhǎng)度和堵塞長(zhǎng)度§6露天鉆孔爆破(4)超深:超出臺(tái)階底板的深度;§6露天鉆孔爆破92§6.1深孔臺(tái)階爆破一、臺(tái)階要素和炮孔布置1.臺(tái)階要素(1)臺(tái)階高度H選取臺(tái)階高度時(shí)主要應(yīng)考慮以下因素:①機(jī)械設(shè)備:為鉆機(jī)、鏟裝、運(yùn)輸?shù)葎?chuàng)造高效率工作條件;②滿足施工安全的要求。采礦部門一般取10~15m為宜;在鐵路、公路等露天深孔爆破施工中,一般取8~12m較為合適。(2)臺(tái)階坡面角α:一般取60°~75°?!?露天鉆孔爆破§6.1深孔臺(tái)階爆破§6露天鉆孔爆破932.炮孔布置(1)平面布孔方式①單排布孔:一字形排列;②多排布孔:可分為方形、矩形、三角形或梅花形三種,如下圖所示?!?露天鉆孔爆破2.炮孔布置§6露天鉆孔爆破94a單排布孔b矩形布孔c梅花形布孔(交錯(cuò)布孔)d方形布孔

炮孔平面布置a單排布孔b矩形布孔炮孔95說明:①無論采用哪種布孔方式,均以孔距相等為原則。②從能量均勻分布的觀點(diǎn)看,以等邊三角形布孔最為理想,所以礦山多采用三角形布孔;而方形或矩形布孔多用于挖溝爆破。§6露天鉆孔爆破說明:§6露天鉆孔爆破96(2)路塹爆破的布孔方式①半壁路塹布孔方式縱向布孔,即平行線路方向布孔,如下圖所示。開挖深度較大,分層布孔,每層6~8m。§6露天鉆孔爆破(2)路塹爆破的布孔方式§6露天鉆孔爆破97②全路塹布孔方式橫向布孔,即垂直線路方向布孔,如下圖所示。開挖深度較大,分層布孔,每層6~8m?!?露天鉆孔爆破②全路塹布孔方式§6露天鉆孔爆破98二、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)1.炮孔參數(shù)(1)孔徑D主要取決于鉆機(jī)類型、臺(tái)階高度及巖石性質(zhì)。潛孔鉆機(jī):D=80~200mm;牙輪鉆機(jī):D=200~310mm。國(guó)內(nèi)大、中型礦山生產(chǎn)爆破,孔徑D=120~310mm;路基開挖,常用的孔徑D=70~120mm;水電工程,孔徑在一般在150mm以內(nèi)。目前,國(guó)內(nèi)采用的孔徑有80mm、100mm、150mm、170mm、200mm、250mm、310mm。在鐵路、公路深孔爆破中采用的孔徑一般為80mm、100mm、150mm、170mm等幾種。§6露天鉆孔爆破二、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)§6露天鉆孔爆破99(2)孔深L§6露天鉆孔爆破(2)孔深L§6露天鉆孔爆破100(3)超深h①超深的作用a.多裝藥;b.降低裝藥高度或降低裝藥中心,以便克服臺(tái)階底部阻力,避免或減少根底,形成平整的底板?!?露天鉆孔爆破(3)超深h§6露天鉆孔爆破101②超深h的計(jì)算a.按底盤抵抗線Wd計(jì)算垂直孔:h=(0.15~0.35)Wd

傾斜孔:h=(0.30~0.50)Wb.按臺(tái)階高度H來計(jì)算h=(0.05~0.25)HC.按炮孔直徑D計(jì)算h=(8~12)D,有人建議h=(10~15)D§6露天鉆孔爆破②超深h的計(jì)算§6露天鉆孔爆破1022.孔網(wǎng)參數(shù)(1)底盤抵抗線Wd①根據(jù)鉆孔作業(yè)安全條件確定B

—從鉆孔中心到坡頂線的安全距離,B≥2.5~3m§6露天鉆孔爆破2.孔網(wǎng)參數(shù)§6露天鉆孔爆破103②根據(jù)單個(gè)炮孔裝藥量來計(jì)算(巴隆公式)

τ—裝藥系數(shù),τ=0.6~0.8;m—炮孔密集系數(shù)③按炮孔直徑D計(jì)算§6露天鉆孔爆破②根據(jù)單個(gè)炮孔裝藥量來計(jì)算(巴隆公式)τ—裝藥系數(shù),τ104(2)炮孔密集系數(shù)mm=0.9~1.2,有的m值可達(dá)到2。(3)孔距a=m×Wd(第1排)或a=mb(第1排之后)(4)排距多排齊發(fā)爆破:b=(0.9~1.0)Wd多排微差爆破:b=Wd等邊三角形布孔:b=a×sin60°≈0.866a§6露天鉆孔爆破(2)炮孔密集系數(shù)m§6露天鉆孔爆破1053.裝藥量(1)單位炸藥消耗量k(2)單孔藥量①第1排孔:q=kV=k×aWdH②第2排及其以后的各孔裝藥量后排孔爆破時(shí),因受到前面已爆破巖石的阻力作用,裝藥量應(yīng)適當(dāng)加大,其值可按下式計(jì)算q=k′×kabHk′—巖石阻力系數(shù),采用毫秒爆破時(shí),取1.1~1.3;采用齊發(fā)爆破時(shí),取1.2~1.5;最后一排取k′的上限值。§6露天鉆孔爆破3.裝藥量§6露天鉆孔爆破106③裝藥量驗(yàn)算合理裝藥量:炮孔允許裝藥量Q孔=計(jì)算藥量Q炮孔允許裝入的藥量:Q孔=(πD2/4)×(L-ls

)×ρ0

L-ls

—炮孔中的裝藥長(zhǎng)度。驗(yàn)算結(jié)果:a.Q孔≥Q,表明Q能全部裝入孔中,故Q值是合理的;b.Q孔<Q,Q不能全部裝入孔中,藥量有溢出,故Q值不合理,需重新調(diào)整孔網(wǎng)參數(shù)或改變炮孔直徑。§6露天鉆孔爆破③裝藥量驗(yàn)算§6露天鉆孔爆破107Q不能全部裝入孔中,可能是由于所取的底盤抵抗線Wd、炸藥單耗k、孔距a、排距b偏大,或炮孔直徑D偏??;因此需對(duì)這些參數(shù)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整?!?露天鉆孔爆破Q不能全部裝入孔中,可能是由于所取的底盤抵抗線Wd、炸藥單耗108三、裝藥結(jié)構(gòu)①連續(xù)裝藥;②間隔裝藥;③耦合裝藥;④不耦合裝藥;⑤混合裝藥;⑥底部空氣墊層裝藥結(jié)構(gòu)§6露天鉆孔爆破三、裝藥結(jié)構(gòu)§6露天鉆孔爆破1091.堵塞長(zhǎng)度L1根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,堵塞長(zhǎng)度可取為:①按炮孔直徑確定L1

=(20~30)D,有人建議用L1

=(16~32)D②按最小或底盤抵抗線確定L1

≥0.75W或L1

≥0.75Wd

有時(shí)為了獲得更集中的爆堆,可適當(dāng)增加堵塞長(zhǎng)度,則L1

=(0.8~1.0)Wd

§6露天鉆孔爆破1.堵塞長(zhǎng)度L1§6露天鉆孔爆破1102.臺(tái)階爆破裝藥形式(1)連續(xù)裝藥連續(xù)裝藥施工簡(jiǎn)單;堵塞段(不裝藥段)較長(zhǎng),巖體爆破后大塊較多。連續(xù)裝藥適用于臺(tái)階較低、孔深較小、巖石強(qiáng)度不高、表面巖石比較破碎或風(fēng)化嚴(yán)重、上部底抗線較小的深孔爆破。

§6露天鉆孔爆破2.臺(tái)階爆破裝藥形式§6露天鉆孔爆破111(2)間隔裝藥(分段裝藥)提高了裝藥高度,減少孔口不裝藥部分的長(zhǎng)度;使爆炸能量沿炮孔深度分布比較均勻,得到改善爆破質(zhì)量,降低大塊率的目的?!?露天鉆孔爆破軸向間隔裝藥1-藥包;2-堵塞物;3-空氣間隔間隔裝藥的上、下裝藥段可以用導(dǎo)爆索串聯(lián)起來或分別用雷管同時(shí)起爆。(2)間隔裝藥(分段裝藥)§6露天鉆孔爆破軸向間隔裝藥112§6.3微差爆破一、何為微差爆破?微差爆破是一種延期爆破,即相鄰藥包以極短的毫秒級(jí)時(shí)間間隔順序起爆,使各藥包造成能量場(chǎng)相互影響而產(chǎn)生一系列良好的爆破效果。又稱毫秒爆破。微差爆破關(guān)鍵點(diǎn):延期間隔時(shí)間控制在幾毫秒到幾十毫秒;能量場(chǎng)相互影響。微差爆破常用于露天臺(tái)階深孔爆破、掘進(jìn)爆破和地下深孔崩礦之中。

§6露天鉆孔爆破§6.3微差爆破§6露天鉆孔爆破113二、微差爆破原理微差爆破為什么能改善爆破效果?1.改善自由面作用—輔助自由面增多。原因:破裂漏斗;裂隙。如下圖所示?!?露天鉆孔爆破二、微差爆破原理§6露天鉆孔爆破114輔助自由面的作用:(1)減小了第2組炮孔的爆破阻力,巖石的夾制力變小。(2)加強(qiáng)了應(yīng)力波的反射拉伸作用(提高了反射應(yīng)力波的能量),使巖體破壞加強(qiáng)。(3)第2組炮孔的最小抵抗線和爆破作用方向發(fā)生了改變。隨著自由面數(shù)的增加和夾制性的減小,爆破能量可充分利用于破碎礦巖,礦巖塊度降低,有利于改善爆破效果?!?露天鉆孔爆破輔助自由面的作用:§6露天鉆孔爆破1152.補(bǔ)充破碎作用—運(yùn)動(dòng)巖石的相互碰撞。碰撞原因:第1組炮孔產(chǎn)生的輔助自由面:減弱了巖體的夾制性和對(duì)爆破的阻力;縮短了第2組炮孔最小抵抗線并改變了其方向;所以,第2組炮孔爆破后分離出來的巖石的運(yùn)動(dòng)速度比第1組炮孔大,分離巖體發(fā)生相互碰撞。§6露天鉆孔爆破2.補(bǔ)充破碎作用—運(yùn)動(dòng)巖石的相互碰撞?!?露天鉆孔116碰撞作用:(1)補(bǔ)充破碎;(2)使飛石和沖擊波能變?yōu)橛杏霉Α?3)爆堆集中。3.爆炸氣體的預(yù)應(yīng)力作用第1組藥包(先爆藥包)的爆炸氣體使巖體處于準(zhǔn)靜壓應(yīng)力狀態(tài),使巖體產(chǎn)生應(yīng)力場(chǎng)。第2組藥包(后爆藥包)起爆,可利用巖體內(nèi)較大的預(yù)應(yīng)力場(chǎng)來加強(qiáng)對(duì)巖石的破碎作用,增強(qiáng)了破碎效果。

§6露天鉆孔爆破碰撞作用:§6露天鉆孔爆破1174.應(yīng)力波的疊加作用第1組藥包(先爆藥包)在巖體內(nèi)形成應(yīng)力場(chǎng),在其應(yīng)力作用尚未消失之前,第2組藥包立即起爆,造成應(yīng)力波疊加,有利于巖石的破碎。5.降低爆破地震作用—錯(cuò)開地震波主震相,減弱了地震波的破壞作用§6露天鉆孔爆破4.應(yīng)力波的疊加作用§6露天鉆孔爆破118爆破地震波按其整個(gè)波動(dòng)過程大致可以分為3個(gè)部分(如下圖所示):初震相:即初至波,其振幅小、頻率高;主震相:振幅大,頻率比初震相低,是造成地震的主要部分;余震相:即衰減波,振幅小、頻率低。1—初震相;2—主震相;3—余震相§6露天鉆孔爆破爆破地震波按其整個(gè)波動(dòng)過程大致可以分為3個(gè)部分(如下圖所示)119微差爆破可使爆破地震波的主震相在時(shí)間上和空間上錯(cuò)開(分散),從而大大降低了地震效應(yīng)。根據(jù)對(duì)微差爆破所作的地震觀測(cè)資料可以判明,其地震效應(yīng)比一般爆破時(shí)大約可降低l/3~2/3。

§6露天鉆孔爆破微差爆破可使爆破地震波的主震相在時(shí)間上和空間上錯(cuò)開(分散),120三、微差爆破的優(yōu)點(diǎn)(特點(diǎn))(1)地震效應(yīng)低(指在等藥量的前提下);(2)一次爆破量大(同震級(jí)條件下);(3)爆下的礦巖塊度均勻,大塊率低;(4)爆堆整齊、集中,有利于提高鏟裝效率;(5)能將飛石、空氣沖擊波危害減少;(6)單耗低?!?露天鉆孔爆破三、微差爆破的優(yōu)點(diǎn)(特點(diǎn))§6露天鉆孔爆破121四、微差爆破間隔時(shí)間的確定1.瑞典蘭格福斯提出的經(jīng)驗(yàn)公式(按形成輔助自由面確定)巖石的破壞和移動(dòng)時(shí)間與最小抵抗線(或底盤抵抗線)的大小成正比,即

K—各因素影響系數(shù),K=3~6。用該式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行微差爆破,爆后塊度均勻,大塊率較低?!?露天鉆孔爆破四、微差爆破間隔時(shí)間的確定K—各因素影響系數(shù),K=3~6。1222.前蘇聯(lián)礦山部門提出的經(jīng)驗(yàn)公式或f—巖石堅(jiān)固系數(shù);W—底盤抵抗線,m;a—同一排中同時(shí)爆破的炮孔間距,m;m—炮孔密集系數(shù),m=1~2;K—巖石裂隙系數(shù)?!?露天鉆孔爆破2.前蘇聯(lián)礦山部門提出的經(jīng)驗(yàn)公式或f—巖石堅(jiān)固系數(shù);§6123說明:生產(chǎn)實(shí)踐中,通常是依據(jù)生產(chǎn)爆破積累的經(jīng)驗(yàn)來合理選擇,很多計(jì)算微差時(shí)間的公式只作為參考。一般礦山爆破工作中實(shí)際上采用的微差間隔時(shí)間為15~75ms,通常用15~30ms,有時(shí)在20~50之間選?!?露天鉆孔爆破說明:§6露天鉆孔爆破124五、微差爆破的起爆順序1.排間順序微差起爆,如下圖所示。排間順序微差起爆§6露天鉆孔爆破五、微差爆破的起爆順序排間順序微差起爆§6露天鉆孔爆破1252.孔間順序微差起爆同排孔中相鄰炮孔間錯(cuò)開分成兩組,用兩段起爆,如下圖所示。特點(diǎn):自由面增加,爆破方向交錯(cuò),塊度較均勻,減震效果好,但網(wǎng)路敷設(shè)復(fù)雜。由于前沖力較小,適用于壓碴厚度小或只有3-4排炮孔的爆區(qū)??组g順序微差起爆§6露天鉆孔爆破2.孔間順序微差起爆特點(diǎn):自由面增加,爆破方向交錯(cuò),塊度較均1263.波浪式微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):起爆順序與孔間順序微差類似,但減少了微差段數(shù),且推力也較大,破碎效果較好。波浪式微差起爆§6露天鉆孔爆破3.波浪式微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):起爆順序與孔間順序微差1274.V形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):兩側(cè)對(duì)稱起爆,加強(qiáng)了巖塊的碰撞和擠壓,從而獲得較好的破碎質(zhì)量,也可減少爆堆寬度,降低地震效應(yīng),適合于4排以上的爆區(qū)。但這種起爆方式的爆堆高度較大。V形微差起爆§6露天鉆孔爆破4.V形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):兩側(cè)對(duì)稱起爆,加強(qiáng)了巖塊1285.梯形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):梯形微差起爆類似V形微差起爆。爆堆集中,碰撞、擠壓效果更好,適用于開溝爆破。梯形微差起爆§6露天鉆孔爆破5.梯形微差起爆,如下圖所示。特點(diǎn):梯形微差起爆類似V形微差1296.對(duì)角線(斜線)微差起爆,如下圖所示。對(duì)角線(斜線)微差起爆§6露天鉆孔爆破6.對(duì)角線(斜線)微差起爆,如下圖所示。對(duì)角線(斜線)微差130§6.4逐孔起爆技術(shù)一、何為逐孔起爆技術(shù)?逐孔起爆即單孔延時(shí)起爆,它是依靠高強(qiáng)度、高精度毫秒導(dǎo)爆管雷管,實(shí)現(xiàn)爆區(qū)內(nèi)任何一個(gè)炮孔爆破時(shí),在空間和時(shí)間上均按一定的起爆順序單獨(dú)起爆,人為地為每個(gè)炮孔準(zhǔn)備最充足的自由面,從而達(dá)到減小爆破振動(dòng)和降低破碎塊度的目的?!?露天鉆孔爆破§6.4逐孔起爆技術(shù)§6露天鉆孔爆破131二、逐孔起爆原理先爆孔為后爆孔創(chuàng)造了新自由面;相鄰炮孔產(chǎn)生應(yīng)力疊加作用,且效果最佳;爆破碎塊互相碰撞的效果最好;后爆孔的應(yīng)力波從新自由面反射生成的拉應(yīng)力最強(qiáng);同段起爆藥量小(單孔藥量),有效地控制了爆破地震.§6露天鉆孔爆破二、逐孔起爆原理§6露天鉆孔爆破132三、逐孔起爆系統(tǒng)的連接通過地表雷管和孔內(nèi)雷管延期時(shí)間的合理搭配來實(shí)現(xiàn)逐孔起爆。地表雷管帶有聯(lián)接塊。

a)b)高精度導(dǎo)爆管雷管的連接方法a)聯(lián)接塊;b)連接方法

§6露天鉆孔爆破三、逐孔起爆系統(tǒng)的連接a)133四、逐孔起爆網(wǎng)路的設(shè)計(jì)1.炮孔布置與起爆方案與普通臺(tái)階爆破一樣。2.起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)地表延期網(wǎng)絡(luò):地表延期微差時(shí)間的選擇是關(guān)鍵;孔內(nèi)延期網(wǎng)絡(luò):由于受雷管段數(shù)的限制,一般情況下選擇的是同段雷管(如400ms雷管)。起爆方式:通過地表延期網(wǎng)絡(luò)引爆孔內(nèi)的延期雷管,再引爆炸藥。

§6露天鉆孔爆破四、逐孔起爆網(wǎng)路的設(shè)計(jì)§6露天鉆孔爆破134地表延期網(wǎng)路設(shè)計(jì)(1)選擇起爆點(diǎn)選擇在自由面條件較好、按設(shè)計(jì)應(yīng)最先起爆的位置。(2)確定排和列根據(jù)自由面條件合理確定排和列;排傳爆方向和列傳爆方向應(yīng)相反,它們之間的夾角必須大于或等于90°。(3)合理微差間隔時(shí)間的確定①孔間延時(shí)3~8ms/m

②排間延時(shí)8~15ms/m

§6露天鉆孔爆破地表延期網(wǎng)路設(shè)計(jì)§6露天鉆孔爆破1353.起爆器材高強(qiáng)度、高精度毫秒導(dǎo)爆管雷管。孔外雷管:4號(hào);孔內(nèi)雷管:8號(hào)。4.起爆順序參考微差爆破。

§6露天鉆孔爆破3.起爆器材§6露天鉆孔爆破136§6.5光面爆破技術(shù)一、光面爆破的概念沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之后起爆,以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。定義關(guān)鍵詞:①密集炮孔;②不耦合裝藥;③之后起爆;④平整光面爆破效果的突出標(biāo)志:新壁面留有清晰可見的半邊孔痕跡。如圖所示?!?露天鉆孔爆破§6.5光面爆破技術(shù)§6露天鉆孔爆破137隧道光面爆破邊坡光面爆破§6露天鉆孔爆破隧道光面爆破邊坡光面爆破§6露天鉆孔爆破138二、光面爆破的特點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)(1)爆破開挖面符合設(shè)計(jì)要求,且平整、光滑,不超、欠挖;節(jié)約裝運(yùn)費(fèi)用,使回填、支護(hù)等工程量和費(fèi)用降低。(2)對(duì)圍巖的破壞較小(圍巖較完整穩(wěn)定)爆破不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生爆破震動(dòng)裂縫,新巖壁保持原有的穩(wěn)定性,巖體承載能力不下降,因而可有效地保證施工安全,為快速施工創(chuàng)造有利條件。(3)新巖壁上危、懸?guī)r較少,減少了掉塊、滑坡及冒頂?shù)目赡苄?,有利于施工及營(yíng)運(yùn)安全?!?露天鉆孔爆破二、光面爆破的特點(diǎn)§6露天鉆孔爆破1392.缺點(diǎn)(1)炮孔多,鑿巖質(zhì)量要求較高;(2)需要一些專用的爆破器材,如小直徑藥卷、導(dǎo)爆索、毫秒雷管等;(3)裝藥較復(fù)雜?!?露天鉆孔爆破2.缺點(diǎn)§6露天鉆孔爆破140三、光面爆破的質(zhì)量要求目前無公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn),鐵道部門提出的質(zhì)量要求是:(1)半孔率≥50%;(2)超挖率≤5%,平均線性超挖≤100mm;最大線性超挖≤250mm,欠挖不應(yīng)出現(xiàn);(3)兩次爆破的銜接臺(tái)階最大尺寸≤150mm。其它要求:(4)巖壁不平整度:隧(巷)道中為50~120mm,露天坡面為150mm;(5)圍巖無松動(dòng)、無浮石及肉眼可見的爆破裂隙。等等?!?露天鉆孔爆破三、光面爆破的質(zhì)量要求§6露天鉆孔爆破141四、光面爆破的應(yīng)用邊坡開挖、隧道/井巷施工、硐室開挖,等等。五光面爆破的原理主要是關(guān)于相鄰炮孔之間形成貫通裂縫的機(jī)理,即相鄰炮孔爆破成縫機(jī)理。主要理論有:a.應(yīng)力波疊加理論(作用)b.爆轟氣體準(zhǔn)(似)靜壓力疊加理論(作用)c.綜合理論§6露天鉆孔爆破四、光面爆破的應(yīng)用§6露天鉆孔爆破1421.應(yīng)力波疊加理論(作用)應(yīng)力波在相鄰孔連心線上相遇產(chǎn)生應(yīng)力疊加壓力抵消(減弱),切向拉應(yīng)力加強(qiáng),出現(xiàn)受拉面巖石在受拉面處破壞,形成斷裂面(裂縫)爆轟氣體很快沿引裂縫逸出,其它方向上的裂縫得不到發(fā)展,圍巖達(dá)不到破壞程度?!?露天鉆孔爆破1.應(yīng)力波疊加理論(作用)§6露天鉆孔爆破1432.爆轟氣體準(zhǔn)(似)靜壓力疊加理論(作用)高壓爆轟氣體膨脹壓力炮孔連心線上產(chǎn)生切向拉應(yīng)力(如圖所示)產(chǎn)生裂縫“氣楔作用”下,原有裂縫張開、延伸、貫通爆轟氣體很快沿引裂縫逸出,其它方向上的裂縫得不到發(fā)展,圍巖達(dá)不到破壞程度。§6露天鉆孔爆破2.爆轟氣體準(zhǔn)(似)靜壓力疊加理論(作用)爆轟氣體很快沿144說明:準(zhǔn)靜壓力疊加理論的關(guān)鍵在于實(shí)施不耦合裝藥。原因:當(dāng)采用不耦合裝藥時(shí),起爆后,由于空氣間隙的緩沖作用,作用于炮孔壁上的沖擊波壓力峰值(峰壓)急劇下降而緩沖了對(duì)孔壁的沖擊作用,減小了粉碎區(qū),從而造成在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)作用在孔壁上的壓力呈現(xiàn)定值,因而不存在應(yīng)力波的干擾和疊加作用。從而保證圍巖是在爆轟氣體準(zhǔn)靜壓作用下斷裂。§6露天鉆孔爆破說明:§6露天鉆孔爆破145六、光面爆破參數(shù)1.孔徑D孔徑不宜過大,可取70~100mm;淺孔爆破取38~42mm。2.光面層厚度/最小抵抗線W即光面孔爆落的那層巖石,見P122圖5-28。(1)W=KD(K取15~25)(2)W=(1~1.2)a上式表明:光面爆破的最小抵抗線一般應(yīng)大于孔距。原因:①W≥a可使從自由面反射回來的拉應(yīng)力波到達(dá)連心線之前,炮孔連心線處先形成一條裂縫,阻止拉應(yīng)力波向保留巖體傳播,使其不受破壞,從而確保新巖壁的穩(wěn)定性;②使爆破漏斗底部平整;等等。§6露天鉆孔爆破六、光面爆破參數(shù)§6露天鉆孔爆破146(3)經(jīng)驗(yàn)公式(豪柔公式)由于光爆層巖石崩落類似于露天臺(tái)階爆破,因此,可用豪柔公式計(jì)算最小抵抗線,公式如下:qb—炮眼內(nèi)的裝藥量;q1—線裝藥密度;lb—炮眼中的裝藥長(zhǎng)度;C—爆破系數(shù),相當(dāng)于炸藥單耗值;對(duì)于f=4~10的巖石,C值變化范圍為0.2~0.5Kg/m3。或

§6露天鉆孔爆破(3)經(jīng)驗(yàn)公式(豪柔公式)qb—炮眼內(nèi)的裝藥量;或§61473.孔距a(1)a=(0.8~1)W(2)a=(10~20)D當(dāng)孔徑等于35~45mm時(shí),a可取50~70mm。4.線裝藥密度是指單位長(zhǎng)度炮孔所裝的藥量(g/m或kg/m)。根據(jù)巖性和裝藥結(jié)構(gòu)確定。5.炮孔密集系數(shù)mm=0.8~1.0m過大,爆破后可能在新巖壁上留下巖埂,造成欠挖;m過小,在新巖壁上會(huì)造成凹坑,造成超挖。實(shí)踐證明:當(dāng)m=0.8~1.0時(shí),光面爆破的效果較好?!?露天鉆孔爆破3.孔距a§6露天鉆孔爆破1486.不耦合系數(shù)Kd①不耦合系數(shù)常取Kd

=1.1~3.0,其中以1.5~2.5用的較多。②也可按下列公式計(jì)算§6露天鉆孔爆破6.不耦合系數(shù)Kd§6露天鉆孔爆破1497.起爆間隔時(shí)間/起爆時(shí)差實(shí)驗(yàn)研究表明:光爆孔之間同時(shí)起爆時(shí)裂縫表面最平整,微差起爆次之,秒延期起爆最差。8.裝藥結(jié)構(gòu)多采用不耦合連續(xù)裝藥,或不耦合空氣柱間隔裝藥?!?露天鉆孔爆破7.起爆間隔時(shí)間/起爆時(shí)差§6露天鉆孔爆破150§6.6預(yù)裂爆破一、預(yù)裂爆破的概念沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之前起爆,從而在爆區(qū)和保留區(qū)之間形成預(yù)裂縫,以減弱主爆破對(duì)保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業(yè)。定義關(guān)鍵詞:①密集炮孔;②不耦合裝藥;③之前起爆;④預(yù)裂縫;⑤減弱破壞;⑥平整§6露天鉆孔爆破§6.6預(yù)裂爆破§6露天鉆孔爆破151二、預(yù)裂爆破的特點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)(1)巖石新壁面平整、光滑、超欠挖較少;(2)圍巖較完整、穩(wěn)定;由于有預(yù)裂面(縫),在爆破過程中,應(yīng)力波在預(yù)裂面發(fā)生反射,使傳到圍巖的應(yīng)力減弱,從而減少了圍巖的破壞。(3)具有減震作用;(4)新巖壁上危、懸?guī)r較少,減少了掉塊、滑坡及冒頂?shù)目赡苄?,有利于施工及營(yíng)運(yùn)安全。2.缺點(diǎn)§6露天鉆孔爆破二、預(yù)裂爆破的特點(diǎn)§6露天鉆孔爆破152三、光面爆破的質(zhì)量要求①巖體在預(yù)裂面上形成貫通裂縫,其地表裂隙寬度不小于1cm)②預(yù)裂面保持平整,預(yù)裂面不平整度(起伏差)應(yīng)小于±15cm。不平整度:相鄰鉆孔之間的預(yù)裂面與鉆孔軸線平面之間的線誤差值。③預(yù)裂面上的半孔率在堅(jiān)硬巖石中不少于85%,中硬巖中不少于70%,軟巖或破碎巖石中不少于50%。④預(yù)裂面上的巖體不產(chǎn)生明顯的爆破裂縫。⑤減震效果應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的百分率?!?露天鉆孔爆破三、光面爆破的質(zhì)量要求§6露天鉆孔爆破153四、預(yù)裂爆破的原理與光面爆破基本相同。五、預(yù)裂爆破的應(yīng)用:廣泛地應(yīng)用于邊坡開挖、交通路塹與船塢碼頭的施工,以及隧道施工、巖塞爆破,等等。六、預(yù)裂爆破參數(shù)1.炮孔直徑D

當(dāng)露天梯段高度或開挖深度較小時(shí),選用38~45mm的小直徑鉆具為宜。較大時(shí),采用60~100mm的直徑,效果較好。

對(duì)于質(zhì)量要求較高的工程,鉆孔直徑以32~100mm為宜,最好能按藥包直徑的2~4倍來選擇鉆孔直徑?!?露天鉆孔爆破四、預(yù)裂爆破的原理§6露天鉆孔爆破154國(guó)內(nèi)實(shí)踐證明,較大孔徑如150mm、170mm、200mm,仍然能獲得較好的爆破效果。礦山采用170~250mm炮眼直徑預(yù)裂爆破,也是可行的。注意:采用較大孔徑成本高,所以,采用小孔徑預(yù)裂爆破較為合理。2.孔距①孔距與孔徑有關(guān),一般為孔徑的8~12倍,即a=(8~12)D

最高為17倍。原則是硬巖孔距大,軟巖孔距小。②瑞典蘭格弗爾斯提出下列炮孔間距計(jì)算公式:d>60mm,a=(8~12)Dd≤60mm,a=(9~14)D§6露天鉆孔爆破國(guó)內(nèi)實(shí)踐證明,較大孔徑如150mm、170mm、200mm,1553.不耦合系數(shù)(1)經(jīng)驗(yàn)表明以Kd=2~5為宜;當(dāng)D=38~45mm時(shí),不耦合系數(shù)可取1.5~2.0。在允許的線裝藥密度的情況,不耦合系數(shù)可隨孔距的減小而適當(dāng)增大。巖石抗壓強(qiáng)度大時(shí),應(yīng)取較小的K值。(2)馬鞍山礦山研究院的計(jì)算公式§6露天鉆孔爆破3.不耦合系數(shù)§6露天鉆孔爆破1564.線/裝藥密度(1)理論計(jì)算式①保證孔壁巖體不被壓碎的最佳裝藥密度②保證形成預(yù)裂縫的炮孔間距§6露天鉆孔爆破4.線/裝藥密度②保證形成預(yù)裂縫的炮孔間距§6露天鉆孔157(2)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法①線裝藥密度②武漢水利電力學(xué)院提出的計(jì)算式③三峽工程提出的預(yù)裂爆破三峽公式:認(rèn)為線裝藥密度應(yīng)當(dāng)由孔徑、孔距與巖石性質(zhì)三個(gè)參數(shù)決定,公式如下

§6露天鉆孔爆破(2)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法②武漢水利電力學(xué)院提出的計(jì)算式③三峽工程158④大孔徑預(yù)裂爆破計(jì)算公式d—孔徑,mm;ρ炸藥—炸藥密度,g/cm-3。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值:線裝藥密度與孔徑和孔距有關(guān),可參考下表取值?!?露天鉆孔爆破④大孔徑預(yù)裂爆破計(jì)算公式d—孔徑,mm;ρ炸藥—炸藥密度1595.孔深確定孔深的原則是確保不留根底和不破壞臺(tái)階底部巖體的完整性。

6.預(yù)裂孔排列

平行排列:鉆孔方向與臺(tái)階坡面傾斜方向一致。

垂直排列緩沖孔:減弱爆破時(shí)對(duì)邊坡的破壞作用?!?露天鉆孔爆破5.孔深§6露天鉆孔爆破1607.裝藥結(jié)構(gòu)①預(yù)裂爆破要求炸藥在炮孔內(nèi)均勻分布,故常采用分段間隔不耦合裝藥:采用導(dǎo)爆索捆綁藥卷組成藥包串。②孔底加藥。在實(shí)際工程中,常以線裝藥密度的倍數(shù)來計(jì)算:孔深小于5m時(shí),增加1~2倍;孔深為5~10m時(shí),增

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