•隧道光面爆破基本知识
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•光面爆破是通过调整周边眼的各爆破参数，使爆破沿各孔的中心连线形成贯通的破裂缝，然后内围岩体裂解，并向临空面方向抛掷。这种爆破在围岩中产生的裂缝较少，使爆破的岩石表面能按设计轮廓线成型，表面较平顺，超欠挖很少。
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•光面爆破的作用机理是一个十分复杂的问题，尽管在理论上还不甚成熟，但在定性方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应，一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应，二是爆炸气体膨胀作功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击波相遇，则产生应力波叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中线连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中线连线上形成裂缝，随后，爆炸气体的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
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•光面爆破施工方案
•光面爆破的分区起爆顺序
•首先是掏槽眼;
•其次是辅助眼;
•第三是周边眼;
•最后是底板眼.
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•光面爆破器材选用
•光面爆破的爆破器材主要有：炸药、非电塑料导爆系统、毫秒(半秒)雷管和导爆索等。
•光面爆破周边眼使用的炸药主要有：选择低爆速、低密度、低猛度、高爆力、小直径、传爆性能良好的炸药。
•光面爆破周边眼使用的雷管主要有；选择分段多、起爆同时性好的毫秒雷管，能获得更减少振动的作用。
•光面爆破参数的选择
•(1)、周边眼间距E
•它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，一般情况下E=（12～16）d，其中炮眼直径d=40～50mm。对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周遍眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。
•(2)、最小抵抗线V（光面层厚度）
•V直接影响光面爆破效果和爆碴块度。其取值在（13～18）d范围内，且V≥E。
•(3)、周边眼密集系数
•一般情况，以周边眼的相对距E/V=0.7～1.0为宜。
光面爆破参数表
武汉钢铁（企业）企业 先进操作法申报表
申报单位：程潮铁矿工会（盖印） 申报时间： 2005-11-21 掘进台车光面爆破一次成型法的操作要领概括： 1 、在眼 A级，半边孔达到 B级，半边孔达到10 个为合格。 C 级:周边孔 17～19 个、半边孔率 40％以上、半孔长≥ 500mm 半边孔 达到 6 个为合格。
2、掘进台车光面爆破一次成型法，在岩石中采纳的掏槽方式是垂直眼 五梅花式掏槽，在矿体中采纳的是双菱形掏槽，经过增添周边眼的数量、减少周边眼的装药量来提升巷道的成型质量。 3、周边眼采纳空气层间隔装药，用两个同段发导爆管起爆，依据各种 围岩、矿石的主要性质调整周边眼孔底、孔口的装药量，进而达到 合理装药的目的。 4、炮眼利用率能够达到95%。 先进操作法的理论与技术论证: 光面爆破（smooth blasting ）：主体工程爆破以后，利用部署在开挖轮廓线上的炮孔正确地把预留的光爆层在岩石上切下来。 其理论依照是光面爆破破岩机理。主要采纳不耦合装药构造特色是药包和孔壁之间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在减少了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。因为岩石的动抗压强度远大于抗拉强 度，所以能够控制减少后的爆压不以致孔壁产生显然的压缩破坏，但切向拉应力能使炮孔周围产生径向裂纹。加之孔与孔间的相互聚能作用， 使孔间连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进一步发展，而滞后的高压气体的准静态作用，使沿缝产生气刃劈裂作用，使周边孔间连线上的裂纹所有贯穿成缝。
图 1相邻两周边孔的贯串
采纳预留光爆层法掘进的弊端是： 新（1）工人劳动强度大 ,劳动生产率低； (2)爆破作业屡次 ,大大增添了爆破安全管理的工作量； 旧采纳掘进台车光面爆破一次成型法掘进的长处是： 操 （1）可使掘进巷道平坦圆滑，巷道轮廓齐整 ,便于下道工作序进行喷锚网支护。 方 （2）可使巷道岩壁裂隙少，稳固性提升。 法 （3）基本除去顶板及两帮危岩，减少了二次支护，保证了对施工安全。 比 （4）减少了巷道超欠挖量，降低了掘进花费，节俭了人力。 近1、使用“掘进台车光面爆破一次成型”法后，比原“预留期光爆层”法的成效显然。 实2、“掘进台车光面爆破一次成型”法爆破进尺为比“预留绩光爆层”法的爆破进尺多炮眼利用率提升42%。 推3、“掘进台车光面爆破一次成型”法的半边孔率为90%比广原“预留光爆层”法的半边孔率提升 70%。 效4、“掘进台车光面爆破一次成型”法比“预留光爆层”法果成本降低 %，“掘进台车光面爆破一次成型”法被矿今年4标月份命名为程潮铁矿先进操作法，现采矿车间掘进巷道时 准由本来的“预留光爆层”法所有改成“掘进台车光面爆破化一次成型”法。 评 单 审 位 组组长署名年月日 专 评 家 语 审 单 批 位 意 推 署名（盖印）年月日见 进 委 员 会 备
光爆破技术 光面爆破 - 定义 光面爆破，就是控制爆破的作用范围和方向，使爆破后岩面光滑平整，防止岩石开裂，减少超、欠挖和支护工作量，增加岩壁的稳定性，减少爆破对保留岩体的破坏作用，进而达到控制岩体开 光面爆破作用原理 光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 光面爆破的技术要点 1、根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。 2、严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。 4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。 5、边孔直径小于等于50mm 光面爆破技术的类型和优缺点 光面爆破技术约在1950年发源于瑞典，1952年在加拿大首次应用;预裂爆破由光面爆破演变而来。从整个爆破技术来分，它们均属于光面爆破技术。
光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术，是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破技术。预裂爆破则是周边眼最先起爆，线装药密度适当地比光面爆破大一些，周边眼间距则适当地小一些。 光面爆破可以分为三大类型： (1) 轮廓线钻眼法 它是沿设计的隧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。 目前在隧道内使用较少，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，装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、中硬岩中
光面爆破是一种控制巷道轮廓较好的爆破方法，它是国内外广泛使用的一项新的爆破技术。其主要优点是：巷道爆破后巷道成型规整，超挖量小；不产生或很少产生炮震裂缝，对围岩扰动小，利于巷道稳定；出渣量少、衬砌材料减少，经济合理。因此，随着锚喷支护新工艺的推广使用，光面爆破已成为一种配套技术。 （一）光面爆破一般应达到如下三个标准 （1）爆破后，周边留下的眼痕数应不少于其总数的50%； （2）超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过质量标准规定； （3）岩石上不应留有明显的炮震裂缝。 光面爆破的实质是：控制炸药的爆炸能量，减弱其对围岩的破坏作用，合理利用相邻周边眼爆炸冲击波的动力作用和爆破气体的静力作用，在其相邻周边眼的连线上产生有效的裂缝，将岩石切割破坏。 从上述光爆作用原理可知，为达到良好的光爆效果，必须合理选取光爆有关参数，如周边眼距、最小抵抗线、药卷直径、装药结构和起爆时间等。 （二）光面爆破参数 （1）周边眼布置 周边眼的最小抵抗线和眼距是光面爆破的两个主要参数，二者之间有一个合理的比例关系，并随岩石性质的不同而相应变动，同时还要考虑眼深和装药结构的影响。 根据试验，一般可依岩石情况不同，按下式选择 K=E/W (3-12) 式中E——周边眼距，一般取400～600mm，在拱顶两侧(靠近拱基处)，岩石对爆破的夹制作用较大，眼间距应适当减少，在裂缝节理发育或层理明显的岩层中，眼距也应适当减少，同时还要减少装药量； W——最小抵抗线，mm； K——炮眼密集系数，一般取0.8～1.0，硬岩中取大值，软岩中取小值。 （2）药卷直径 根据国内外经验，药卷直径与炮眼直径之比，在缓冲爆破作用方面，有着密切的关系。小直径药卷不但其爆炸性能低，而且由于它与炮眼间有较大的空隙，缓冲了爆轰波对岩石的冲击作用，减轻了对围岩的震裂破坏程度。 关于不耦合系数，我国目前多采用的炮眼：直径在40～42mm左右，小药卷直径一般为25mm，因此不耦合系数为1.6。随着炸药性能的改进，小药卷直径还可以变小(但不能小于该炸药的临界直径)，以便进一步提高光爆效果。 （3）炸药与装药结构的合理确定和周边眼的装药量 由于岩石性质各异，每米炮眼的装药量，一般按经验数据选取：在软岩中为100～150g，中硬岩层中为150～200g，坚硬岩层中为200～300g。 从理论上来说，光面爆破所要求的炸药应是猛度低爆力高，密度低感度高爆轰稳定。这些矛盾的要求，目前国产炸药很难满足，因为爆力高感度高爆轰稳定的炸药，一般猛度和密度也大。国外已生产专用光爆炸药，我国新近已试制成功专用的光面爆破炸药。 目前我国所用光爆炸药，一般以直径为25mm的药卷代替。这种炸药在眼孔中爆炸时，有较大的缓冲间隙，较好地减弱了炸药对围岩的破坏作用，同时又能使炮眼中装药较为均匀。根据我国经验，在无小药卷的情况下，当眼深小于2m时，也可采用一般直径的低威力安全炸药代替，同样可取得较好的光爆效果。 光面爆破的装药结构(表3-17)，合理的装药结构应使药卷能均匀地分布在炮眼中，并能有效地起到缓冲作用。
光面爆破： 光面爆破已被规定为在地下开挖工程中控制周边超挖的标准方法。它不仅可以得到一个光滑的岩面，同时减少`了围岩中的裂隙，使随后的支护工程量得以减少。这种方法是20世纪50-60年代由瑞典发展起来的，它不但适用于地下工程，也适用于露天开挖。 一．什么叫光面爆破： 在主体岩石爆破后，沿设计轮廓线将爆破孔起爆的爆破方法称光面爆破。 二．光面爆破的基本作业方法： 1．预留光爆层：预留设计的光爆层，隧道一般留60-80cm,露天一般留1.5-2.0m,它与孔径有关。 2．一次分段爆破法：主体石方爆破与光面爆破一起进行分段爆破，主爆孔先响，光爆孔后响。它们的延迟时间一般选择为150-200ms。 三，光面爆破的优点、缺点： 优点： 1．减少超欠挖，节约工程成本。 2．开挖面完整，可以减少支护工作量，有利于后期作业。3．露天光爆，环保效果好，对保留岩体破坏小。 缺点： 钻孔工艺不当，要求钻孔水平高，钻孔量大，对钻孔人
员素质要求高。 四．光面爆破与预裂爆破的区别： 1．预裂孔先与主体石方起爆，而光面爆破是在主体石方爆破后起爆，所以预裂爆破的夹制作用大。 2．预裂爆破用药量大，光面爆破用药量小。 五．光面爆破适应条件： 1．在坚硬岩石和整体性较好的软岩石中效果明显。在不均匀岩体，构造发育的岩体中，虽然效果不明显，但对减轻围岩的破坏、超欠挖作用很大。 2．爆破方法的适用性： （1）大于1.5米深(浅孔)范围。 （2）露天深孔爆破。 （3）隧道、导流洞及地下开挖工程，铁、公路、场平等露天开挖工程。 六．光面爆破的设计原理与设计步骤： 设计原理： 光面爆破设计不仅要考虑周边孔，还必须同时严格控制靠近周边孔的主爆孔的装药。设计原理：任何主爆孔产生的裂隙破坏区均不能超过周边孔的裂隙破坏区。瑞典爆炸研究所利用的爆破振动速度计算经验公式：v=70Q0.7/R1.5 V:振速,cm/s,Q:单孔药量,kg。R：距离，m。 一般产生危险的振速范围是v=70-100cm/s。
光面爆破法是一种常用的矿山爆破技术，它通过应用爆破原理和技术，将岩石或矿石进行有效的破碎和分离。本文将介绍光面爆破法的核心 内容和技术要求。 一、光面爆破法的核心内容 1. 爆破原理 光面爆破法利用爆炸能量破坏岩石或矿石，以达到采矿、开采的目的。爆破作业本质上是将能量释放到岩石或矿石体中，产生巨大的应力波，使其发生破碎。光面爆破法采用炸药和导爆索等工具，将能量集中释放，从而有效地破碎岩石或矿石。 2. 爆破工程 光面爆破法的爆破工程包括设计、布置、引爆等一系列工作。设计阶 段需要根据岩石或矿石的性质和爆破要求，确定爆破参数、方案和方向。布置阶段需合理设置炸药、导爆索等爆破工具，以确保爆破效果 和安全性。引爆阶段是将爆破工具引爆，释放能量，实现破碎和分离。 3. 爆破效果 光面爆破法的爆破效果直接影响矿石开采的效率和质量。爆破效果主 要体现在岩石或矿石的破碎、分离和后续处理。良好的爆破效果应该 在满足采矿需求的尽量减少能源消耗、降低环境影响。 二、光面爆破法的技术要求
1. 爆破设计 光面爆破法的爆破设计需要按照矿石的特性和开采要求，确定合理的 爆破参数和方案。爆破参数包括炸药种类、装药量、装药方式、爆破 孔径和孔距等；爆破方案包括爆破序列、引爆方式、爆破方向等。 2. 爆破工艺 光面爆破法的爆破工艺需要严格执行爆破设计要求，合理布置工作面 和爆破工具。爆破工艺包括挖掘爆破孔、装药引爆和清理岩石或矿石 等过程。合理的爆破工艺可以提高采矿效率和工作安全。 3. 爆破设备 光面爆破法需要使用专业的爆破设备，如钻孔机、装药车、导爆索等。这些设备需要具备高效、精准、安全的特点，以保障爆破作业的顺利 进行。 4. 安全环保 光面爆破法的作业需要严格遵守安全规程和环保要求。爆破作业时要 保证人员和设备的安全，防止意外事故的发生；同时要减少爆破对周 边环境的影响，保护生态系统和公共利益。 5. 质量控制 光面爆破法的爆破作业需要进行全程质量控制，包括设计、施工、监 测等环节。质量控制应确保爆破效果符合要求，保证采矿质量和安全
光面爆破规定 公路或城市道路的建设，往往要遇到各种地形，不仅有平原，还有山区和丘陵。所以，就需要光面爆破来改造了，我们首先要了解什么是光面爆破呢？它又有什么特点呢？ 1。简介什么是光面爆破：什么是光面爆破？光面爆破就是沿着被开挖的断面周边布置炮孔的一种爆破方法。它不仅能保证有足够的开挖断面，使切削量小、岩石完整性好，同时可以减轻岩体震动，控制岩石松散，防止卡钻事故发生。但也有较严重的缺点，主要是出碴困难。光面爆破应该是在水平孔间距不大于3倍孔径，垂直孔间距不大于4倍孔径，同时加强支护。 2。特点1）光面爆破效率高，单位进尺的装药量小； 2）单位断面的耗药量小，因而降低工程费用； 3）减少对围岩的震动破坏，节约资金，施工安全；4）减少对环境的污染。 3。爆破参数的确定（ 1）单孔装药量a）当最小抵抗线远离倾向临空面的距离h≤100时，d≤0．1(h／ 2＋1)时取h＝60，如果h＞100，取h＝100。 b）当最小抵抗线远离倾向临空面的距离h＝100时， d＞0．1(h／ 2＋1)时，取h＝80，如果h＜100，取h＝60。 c）当水平孔间距大于4倍孔径，垂直孔间距大于3倍孔径时，取最小抵抗线远离倾向临空面的距离h＝100，如果h＞100，取h＝80。（ 2）炮孔密集系数f（如无公式，可用经验取值） f＝h／（ a＋h）式中： h——炮孔间距， m； a——装药长度， m； b——抵抗线长度， m。一般情况f＝3，这时h＝100，而a取a＝200。
用于直接相抵的爆破药包，药包必须具有均匀一致的形状，质地坚硬，抗压强度适宜，颗粒不能过细，爆破后破碎粒度不大于 1mm。其直径不得超过100mm。表2-1规定了几种常用爆破材料的技术条件及允许用药量，并给出了单位炸药消耗量和单位炸药消耗量折合成炮孔数的百分数。其中:粘土类岩石的允许用药量:1～2mm2／m3； 2～4mm2／ m3； 5～8mm2／ m3； 8～10mm2／ m3； 10～ 20mm2／ m3； 20～40mm2／ m3； 40～50mm2／ m3； 50～70mm2／m3； 70～90mm2／ m3； 90～120mm2／ m3； 120～150mm2／ m3；150～180mm2／ m3； 180～200mm2／ m3； 200～250mm2／ m3。
光面爆破 光面爆破技术约在1950年发源于瑞典，1952年在加拿大首次应用；预裂爆破由光面爆破演变而来。从整个爆破技术来分，它们均属于光面爆破技术。 光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术，是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破技术。预裂爆破则是周边眼最先起爆，线装药密度适当地比光面爆破大一些，周边眼间距则适当地小一些。 光面爆破可以分为三大类型 （1）轮廓线钻眼法 它是沿设计的隧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。 目前在隧道内使用较少，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，装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、中硬岩中深眼及深眼爆破。 （3）光面爆破法 它与预裂爆破法恰好相反，轮廓线上的炮眼（周边眼）是在其它炮眼爆破后最后起爆，是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法。与预裂爆破法比较，周边轮廓线上炮眼数较少。根据断面不同，施工方法可分为光面层光面爆破法和全断面一次爆破光面爆破法。 光面爆破技术的优缺点 （1）优点 1 隧道围岩不产生或很少产生炮震裂缝，保持了围岩完整性，从而增大了围岩自身的承载能力，这为采用锚喷支护创造了有利的条件。光面爆破技术和锚喷技术相结合，进一步增强了锚喷支护的作用，特别是在松软岩层中更能显示这一特点。 2 在裂隙发育的地层中，避免裂隙扩大和产生新的裂缝，提高了围岩的稳定性，能基本清除落石伤人事故，为快速施工提供了有利条件。 3 隧道成型规整，极大地减少了掘进超挖数量和出碴工作量，加快了掘进速度，节省了衬砌材料，提高了施工进度。 4 由于隧道成型规整，凹凸很少，除增强隧道本身稳定性外，也减少了隧道的维护量，在有瓦斯的隧道则不易于产生瓦斯局部聚集。 （2）缺点
硬岩隧道光面爆破作业指导书 1 适用范围 本作业指导书适用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩隧道光面爆破。 2 作业准备 2.1光面爆破分类 光面爆破可以分为三大类型： (1)轮廓线钻眼法 它是沿设计的隧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。 目前在隧道内使用较少，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、地铁为减轻地震动时，反部分采用。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 预裂爆破则是周边眼最先起爆，线装药密度适当地比光面爆破大一些，周边眼间距则适当地小一些。这种方法是在开挖轮廓线上钻凿相互平行较密集的炮眼，装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、中硬岩中深眼及深眼爆破。 (3)光面爆破法 它与预裂爆破法恰好相反，轮廓线上的炮眼（周边眼）是在其它炮眼爆破后最后起爆，是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法。与预裂爆破法比较，周边轮廓线上炮眼数较少。根据断面不同，施工方法可分为光面层光面爆破法和全断面一次爆破光面爆破法。 传统的爆破法相比，光面爆破最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高施工质量和进度 2.2机具设备 2.3劳动组织 一般情况下，根据现工作内容，需配备2组钻孔爆破及出碴班组，担负钻孔、装药爆破、通风排烟、洞内排水、装碴作业等。 3 技术要求 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计，钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。
光面爆破 一、什么是光面爆破？ 光面爆破是一种合理利用炸药能量的控制爆破技术。工作面爆破后，巷道断面的形状和尺寸基本上符合设计断面的轮廓要求，周边岩壁平整、成型规整、岩石保持稳定、不产生或很少产生炮震裂隙。 二、光面爆破的周边眼怎样布置合适？ 光面爆破的关键，就是周边眼的布置。周边眼必须布置在巷道的轮廓线上，间距与装药量，必须根据围岩情况，经过试验确定。一般情况，炮眼的间距与炮眼直径成正比，与岩石抗拉强度成反比。f=4~6时，周边眼距为400~500mm。 在砂岩和砾岩层中的巷道，周边眼的间距一般控制在400~500mm为宜； 在粉砂岩和泥页岩中巷道的周边眼间距控制在300~400为宜； 在裂隙、节理发育、层理明显以及破碎地带中的巷道，周边眼间距可以缩小，要求隔眼装药； 要求平整度较高的硐室或特殊工程，周边眼间距也可以缩小。 在煤层中光爆，周边眼也要加密。 三、光面爆破周边眼的装药量多少合适？ 周边眼就是起修边作用，崩掉光爆层厚度即可，装药量多少，
直接影响修边的好环。周边眼药量过大，将增加对围岩的破坏程度，使围岩爆破裂缝增多和加深，如装药量过少，也可能崩不掉光爆层岩石，会出现鼓包现象。每个工作面必须经过实验取得装药参数，岩石较硬，装药量稍大一点，岩石松软，装药量要小些，一般眼深1.8m左右，装药量0.15~0.3kg为宜。 四、光面爆破时，对炸药和雷管有什么要求？ 为了取得好的爆破效果，对炸药和雷管的要求如下： 炸药。目前多使用2号岩石炸药和2号煤矿硝铵安全炸药，它基本能满足光爆要求。光面爆破周边眼最好用小药卷，直径22~25mm，可以减少围岩的炮震裂缝，有效地保护围岩的稳定。 雷管。为了保证周边眼的同时起爆，可选用秒延期雷管或毫秒延期雷管。有瓦斯和煤尘的工作面，使用毫秒延期雷管。 五、光面爆破法有几种方法？具体内容是什么？ 光面爆破概括起来，可分为三类，具体内容是： 1）轮廓线光爆法：这种方法是周边眼沿着巷道轮廓线密集地打一排空眼，里边不装药，经相邻一排装药眼爆破后，爆破应力和裂缝的传递并使岩石沿弱线分切开，同撕邮票的原理一样。 2）预裂光爆法：该法是周边眼沿巷道轮廓排一排较密的眼，装药量很少，爆破之后将岩体切开分离，不过，周边眼的爆破是在其它眼爆破之前。 3）修边光爆法：此法是周边眼通过缓冲装药和预留光面层，经爆破与围岩切开，但周边眼的爆破是在其它炮眼爆破之后，这
光面爆破技术 一、围岩分类： （一）普氏岩石分类（坚硬程度） 普氏岩石坚固性系数f为岩石的单向抗压强度除以100所得之商。
（二）锚喷围岩分类（稳定性分类）
注：1.描述岩层时，将岩层分为完整、层状、块状、破碎四种。 （1）完整岩层：层理和节理裂隙间距大于1.5m。 （2）层状岩层：层与层间距小于1.5m。 （3）块状岩层：节理裂隙间距小于1.5m，大于0.3m。 （4）破碎岩层：节理裂隙间距小于0.3m。 2.当地下水影响围岩稳定时，应考虑适当降级。 3.Rb为岩石的饱和抗压强度。 不同岩石各种炮眼光爆参数
为搞好质量标准化，抓好巷道的成型质量。因此在这里简要介绍一下光面爆破的一些基本知识。分以下几方面： 一、什么是光面爆破？光爆的主要指标有哪些？ 二、光爆的机理是什么 三、光爆参数怎样选择
四、光爆施工应注意哪些事项 一、什么是光面爆破 1.概念 《煤矿安全规程》第44条规定，采用钻爆法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。我们要求无论是什么巷道，煤巷也必须实行光爆。光面爆破（简称光爆）是合理选择爆破参数的一种控制爆破技术。它是通过合理选择爆破参数，使爆破后的巷道成形规整，减少超挖和欠挖，岩壁无明显的爆震龟裂，最大限度地保持围岩的自身强度和整体性，提高了围岩的稳定性和自承能力。 我们所说的光爆方法主要指周边眼后裂法，又称修边法。修边爆破法：与普通爆破相似。先掏槽，再由里向外一圈一圈地爆破，周边眼的光爆炮孔安排在最后起爆，通过合理选择爆破参数，轻轻地将周边岩石沿轮廓线切割下来。 该法打眼少，光爆效果好。普遍采用。 2.光爆的标准 原煤炭工业部《光爆锚喷试行规程》中对光爆规定了以下三项指标：眼痕率不小于50%；超挖尺寸不大于150mm，欠挖尺寸不超过质量标准要求；岩面上不留有明显（肉眼观察）的炮震裂隙。 3. 什么是眼痕率？怎样才算一个眼痕？ 眼痕率是指光爆后，周边眼留有半边炮眼痕的长度（或总个数）与周边眼的总长度（或总个数）的百分比。（不包括底眼） 当炮眼眼痕累计长度大于炮眼长度的70%时，才算一个眼痕。
光面爆破 1、定义 沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药（不耦合装药指炸药直径小于炮孔直径，炸药与炮孔壁之间留有间隙）或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整的轮廓面的爆破作业。在设计轮廓面上钻孔装药，并控制炸药后于开挖区主爆孔起爆，使岩体出现平整轮廓面的爆破技术即光面爆破技术。 2、适用范围 煤矿上一般用于岩巷掘进或者半煤岩巷掘进。光面爆破后巷道轮廓一般是半圆拱或者是三心拱，支护方式一般是喷射混凝土，或者锚杆支护，或者锚喷支护、锚喷网联合支护等等。 3、特点 光面爆破与普通爆破法比较，光面爆破有如下显著特点： (1)爆破后成型规整，符合设计断面轮廓要求，特别在松软岩层中更能显示出光面爆破的作用。光面爆破后通常可在新形成的壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹，超挖量大为减少，从而减少了排渣量，减轻了挖掘装载运输系统的负担；对于喷锚支护的硐室还能节省喷射原材料，从而加快掘进速度。 (2)岩体保持稳定，爆破后不产生或很少产生爆震裂隙，原有的构造裂隙不因爆破而有所扩展，增强了围岩自身的承载力，特别是对于松软破碎岩层其作用和效果尤为显著。因而可有效地保证施工安全，为快速施工创造了有利条件。 (3)新岩壁平整，通风阻力小，不产生瓦斯聚集；岩面上应力集中现象减少，在深部岩壁表面可以减少岩爆的危害，有利安全。 4、标准 （1）光面爆破眼痕率：指光面爆破后，可见眼痕的炮眼个数与
不包括底板的周边眼总数之比。 （2）当炮眼眼痕长度大于炮眼长度的70%时，即算一个可见炮眼的眼痕。 （3）岩壁上留下的半圆形炮眼残痕应该占周边眼数量的百分比，即眼痕率：硬岩不小于80%、中硬岩不小于50%、软岩周边成型符合设计轮廓。 （4）岩面上不得留有明显的炮震裂痕，超欠挖不超过3处（直径大于500mm，深度：顶大于250mm，帮大于200mm）。 5、施工 （1）轮尺定位 首先必须调整好激光，根据测量放线（中线和腰线）找准巷道轮尺中心，以轮尺中心为圆心，巷道宽度一般为半径画圆，即为巷道的拱形轮廓线，巷道两帮轮廓线为拱基线与拱形轮廓线交点处的铅垂线。 （2）根据炮眼布置图用油漆在巷道轮廓线上标出周边眼，然后依次是辅助眼、掏槽眼。 （3）针对周边眼的布置，要根据巷道围岩情况进行调整，如果巷道岩石较为坚硬（中砂岩），周边眼眼位可超出巷道轮廓线50mm，如果岩石一般坚硬（细砂岩、砂质泥岩）可在轮廓线上直接点出，如果岩石较为破碎或不坚硬（泥岩、页岩），可在轮廓线内50mm点眼位。 （4）炮眼施工要求：周边眼的间距一般不超过300mm，周边眼与最外圈辅助眼排距控制在300-350mm；打底眼时抬高控制在200mm 内；掏槽眼深度比其他炮眼大200mm，并与水平面有15-20度的夹角便于楔形掏槽。 6、影响因素 (1)地质条件 工程地质状况对光面爆破效果的影响较大。采用光面爆破，在相
光面爆破注意事项 光面爆破：就是控制爆破的作用范围和方向，使爆破后岩面光滑平整，防止岩石开裂，减少超、欠挖和支护工作量，增加岩壁的稳定性，减少爆破对保留岩体的破坏作用，进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。 光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。 隧道爆破施工 第一节概述 钻爆法目前仍是我国隧道施工中开挖的主要方法，与机械开挖相比，适用地质条件广、费用低、设备简单，但对围岩的扰动大、开挖面成形质量差，主要表现在超欠挖量上。 1、超欠挖的定义：以设计的隧道开挖轮廓线为基准，实际开挖的断面在基准线以外的部分称为超挖，在基准线以内的部分称为欠挖。
2、严重的超欠挖会造成资源浪费和增大施工难度，主要表现在以下几方面： ⑴弃渣量增加，需多装多运； ⑵超挖空间回填，增加混凝土材料的消耗； ⑶欠挖清除，造成人工、器材的超额消耗； ⑷超欠挖形成的凹凸不平，对喷射混凝土、张挂防水板造成困难。 3、严重的超欠挖会影响施工质量，主要从以下几方面认识： ⑴超欠挖造成开挖轮廓（形状和尺寸）与设计相差很大时，围岩应力重分布也会相差很大，使支护受力状态与设计不符； ⑵超挖形成的凹角处存在应力集中，岩块易损坏； ⑶欠挖形成的凸部，在高地应力的作用下，岩块易挤出； 4、对隧道轮廓控制爆破的初步评价 ⑴隧道轮廓控制爆破两种技术——光面爆破与预裂爆破的比较。 英国人认为在有显著节理裂隙的地层中，岩体经常沿节理面破
碎爆落，不完全按预裂方向开裂，应普遍采用光面爆破； 我国隧道工程实践也表明，裂隙发育程度及倾角对预裂爆破后形成平滑壁面有很大影响，当裂隙与裂面斜交或几组裂隙相交，则易于造成岩石沿节理面脱落。应根据不同地质条件采取不同的爆破方法及相应的钻爆参数。 ⑵隧道轮廓控制爆破的经济价值。 瑞士经验表明，光面爆破减少20cm超挖，节省各种费用是爆破成本的4倍； 前苏联资料显示，光面爆破可使超挖减少到5～10cm，使圬工消耗量降低30～50％，减少装载、运输费用5～7％； 日本试验表明，采用光面爆破后，超挖率由23.77％降低到8.46％，混凝土超灌量由77.25％减少到27.5％。 国内对光面爆破的经济评价，概括为：超挖量由20％降低到10％，衬砌速度加快30％，开挖进度提高12.6％，炸药消耗量减少 19.5％。 ⑶隧道轮廓控制爆破的技术价值。主要表现在： ①围岩炮震裂缝减少，保护了围岩自身的承载能力，为锚喷支护提供有利的基础。特别在软弱岩层更显示出这一作用； ②避免围岩裂隙扩大，提高了坑道的稳定性，减少落石伤人事故； ③极大减少超挖量，减少出渣量，节约衬砌材料，提高施工进度；
第三节巷道掘进 第6.3.2条岩巷掘进必须采用光面爆破，并应按照作业规程施工。 第6.3.3条光面爆破的爆破参数，宜符合下列规定： 一、炮孔的深度为1.8m～3.5m； 二、周边炮孔的间距为350mm～600mm； 三、周边炮孔的密集系数为0.5～1.0； 四、周边炮孔的药卷直径为20mm～25mm； 五、当采用2号岩石硝铵炸药时，周边炮孔单位长度的装药量：软岩为70g/m～120g/m，中硬岩为200g/m～300g/m，硬岩为300g/m～350g/m。 第6.6.12条裸体巷道和喷射混凝土巷道的规格质量，应符合下列要求： 一、巷道净宽：从中线至任何一帮最凸出处的距离，主要运输巷道不得小于设计规定，其它巷道不得小于设计规定50mm，均不应大于设计规定150mm； 巷道净高：腰线上下均不得小于设计规定30mm，也不应大于设计规定150mm； 二、喷射混凝土厚度应达到设计要求，局部的厚度不得小于设计规定的90%； 三、锚杆端部及钢筋网，不得露出喷层表面； 四、裸体巷道的壁面，应符合光爆质量要求： 1、巷道轮廓线，应均匀留下60%以上的眼痕； 2、岩面上不应有明显的炮震裂缝。 黄金验收标准 普通法硐室或巷道的超欠挖：不小于设计，不大于200mm； 光面爆破：1、有眼痕、不欠挖，超挖〈500mm，优质品； 2、合格品有眼痕，不欠挖，超挖小于150mm， GBJ86-85 锚杆喷射砼支护技术规范： 上表适用范围： 1、眼深1.0~3.5； 2、炮眼直径40~50mm，药卷直径20~50毫米； 3、装药集中度仅适用于2#岩石硝铵；其他炸药时，应进行换算； 4、竖井爆破时，表中集中度应增加10%。 4.0.3. 采用周边眼施工应符合下列要求 1、沿轮廓的眼距误差宜小于50毫米； 2、炮眼外偏斜率不应大于50mm/m；
光面爆破技术要点 一、光面爆破机理： 巷道掘进光面爆破的破岩机理涉及一个复杂的作用过程，理论上仍在探索之中。结合矿山生产实际，定性分析方面巳有共识：一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；一是炸药爆轰在岩体中引起的围岩介质扰动幅度增加，特殊位置扰动超出岩体原岩应力屈服极限，产生物理破坏。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝。二是爆炸气体膨胀做功所起的作用，爆生气体的近似绝热膨胀气楔作用影响下，裂缝进一步扩展，光爆层岩体爆落，形成平整的爆裂而。 二、光面爆破效果要因分析： 1、对于光面爆破来讲，介质物理分布、力学特性越均衡，实现理想爆破效果的条件就充分。但是，岩体是一种非均质、各向异性的不连续介质，除了其本身含有微小裂隙外，由于在复杂的地质变化过程中，会产生许多不同方向、不同规模、不同特性的层理、节理、裂隙和断层，这就直接影响着光面爆破的效果。尽管许多爆破工作者对于含层理岩体的光爆成缝机理进行了大量的实验研究，但实验和应用还有相当大的距离，工程中岩体的结构面是复杂、无规律的。爆破工作准确把握掘进围岩物理力学特征，在光爆施工时，做到有的放矢，管套在药包表面上，将对称的聚能槽在装药时对准周边眼炮孔之间连线方向，则药包起爆后，
沿连线方向容易产生初始裂缝，此裂缝在爆生气体准静压作用下贯通达到光爆目的。影响光爆质量的要素很多，根据不同的岩性，地质条件，不断探讨研究优化爆破参数，最终实现理想的光爆效应。 六、光面爆破实施效果与经济效益 （一）、光爆效果 1、破后炮眼痕迹率达80%〜90%,两茬炮衔接台阶最大尺寸为Hem,超欠挖量仅为5%左右，比非光面爆破的超欠挖量（达20%）要低得多。 2、岩磕块度较小亦均匀，利于装植，节省装运时间。 3、减少支护投入，降低工程造价。 4、岩面平整，应力集中小，减少安全隐患。 （二）、经济效益 1、节省时间：光面爆破施工钻眼及装药延长20min,清理危石或补炮缩短20min,初期支护缩短20min,装砧及出ii查缩短20min, 并方便了后续的挂土工布、防水板施工。 2、节省材料：光面爆破比非光面爆破减少超挖量15%,按现行规范标准平均超挖值为150cm,即每延米少开挖约2. 0m3o同时也节省了火工品和因非光面爆破所造成的围岩破碎所需钢支撑、锚杆、钢筋网等初期支护的工程量。
光面爆破设计与施工 一、概述 光面爆破一般多用于地下工程的开挖，同样，它也可以用于地面开挖工程，关键是要创造一个良好的自由面。当光爆孔与开挖主爆孔用微差雷管起爆时，只能在巷道开挖中获得较为满意的效果，但在其他场合中效果并不理想，这就需要将光爆孔与邻近的主爆孔分开爆破，这无疑又增加了施工的复杂性。因此，目前光面爆破主要还是用于地下工程，在露天开挖中用得比较少，只是在一些特殊要求或者条件有利的地方使用。 光面爆破的主要特点是： （一）爆破后岩壁平整，光面孔的保存率（半孔率）不小于50％（一般应达到90—95％以上，岩体越完整、越坚硬半孔率越高）。残留孔壁痕迹清晰可见，岩壁不平整（指与设计开挖轮廓的差距）在坑道中为5—12cm。减少了超挖、欠挖以及因此而带来的许多麻烦，节省了挖掘、回填、支护的工程量和费用。 （二）围岩不受明显破坏，为坑道、硐室及其它开挖工程的维护和使用创造了良好条件。在不稳固岩石中，光面爆破结合锚喷支护是一种多快好省的掘进方法。 （三）提高施工的安全性。工作面上几乎不出现松石，能保证在围岩地质条件不好地正常施工。
（四）减少岩壁上应力集中现象，在地下深部坑道能防止或减轻岩爆危害，明显降低和限制地震效应以及飞石、空气冲击波的危害作用。 光面爆破的上述优点，在完整的岩体中是很明显的，人们可以从直观的感觉中看到，爆破后的开挖面光洁平整，岩体完整，爆破裂隙不发育，给人以舒适安全的感觉。但是，在松软的岩石中，特别是在一些不均质的岩石和构造发育的岩体中采用光面爆破时，从表面上看，在破碎岩石中进行光面爆破时，它对减轻围岩的破坏，减少超挖，以及避免产生冒顶等方面，其作用仍是很大的，决不能被一些表面的现象所迷惑。从某种意义上说，愈是地质条件不良地段，愈是必要采用光爆技术。只是此时的着孔点，已不是局限于岩体表面的光洁而在于岩体本身的稳定了。 在巷道掘进中，采用光面爆破技术并不复杂，它只需稍微增加一些周边孔的数量，采用合理的炮孔布臵和开挖顺序即可实现，且工作量增加不多而带来的好处是明显的。因此，近年来已愈来愈广泛的用于施工实践。 二、光面爆破参数确定 依据光爆机理，必须使周边眼中的炸药爆破后所产生的冲击压应力低于围岩的抗压强度，而由此衍生的切线方向的拉应力则应大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度，这样就能使围岩不受损伤而在炮眼连线方向上的岩石被拉断形 成贯穿裂缝。因此，周边眼两眼之间形成贯穿的裂缝是实现光面爆破的关键。
爆破工程 概述 爆破与爆炸 爆破:爆炸作用于周围介质的破坏效应结果. 爆炸:物质内能的高速释放过程,分化学爆炸和物理爆炸 炸药爆炸属于化学爆炸,指炸药在一定的起爆能的作用下,在瞬时内发生化学分解产生高温和高压的气体. 基本概念 冲击波:炸药爆炸后对相邻介质的冲击压力以波的形式向四周传播,使介质受到一定程度的破坏. 炸轰波:炸药在局部引爆后迅速扩展到全体,从引爆到爆炸全部结束在炸药中传播的化学反应能的波的形式. 二者的关系 1,炸轰波是介质中冲击波的激发源,即介质中的冲击波是由炸药爆炸时产生炸轰波引起的 2,炸轰波是与炸药同时发生反应的冲击波,它是在炸药中传播的冲击波,而冲击波是指在岩体介质中传播的波. 3,炸轰波与冲击波在炸药中以同一速度传播,但炸轰波总比冲击波滞后一个时段. 爆破的基本原理及药量计算 无限均匀介质的爆破作用 基本假定 ①药包是球形 ②药包是放在无限介质中 ③介质是均匀的各向同性 爆破作用范围 压缩圈(粉碎圈)Rc 抛掷圈 R 松动圈(破裂圈)Rp 震动圈 Rz 有限介质的爆破作用 基本概念: 临空面:爆破介质与空气的交界面 自由面:不同介质的交界面 声抗阻系数:ρc(ρ为介质的密度kg/m3,c为纵波传播速度m/s) 临空面发射拉应力的破坏作用 透射波产生的应力σt=2σi/(1+N) 反射波产生的应力σr=2σi(1-N)/(1+N) σi为爆破冲击波产生的应力, N=ρ1c1/ρ2c2,两介质的声抗阻系数之比. 临空面的作用可见:当药包在介质1中爆破,N=1时,σr=0即:不会形成反射应力波,N1时,σt透射压缩波σ
r反射拉伸波不同N→(即在岩石中爆破,应力波向临空面发射,全部生成反射拉伸波,可能引起岩石的破坏) 可看出充分利用自由面的存在对爆炸应力波的作用,一般地,每增加一个自由面,单位耗药量减少10%～20%,即提高爆破能量利用率具有十分重要的意义. 爆破漏斗:在有限介质中的爆破,当药包中心距离自由面较小时,药室周围的岩石发生压缩粉碎破坏和径向与环向裂缝的交错破裂,同时自由面处的岩石发生落片破裂,若爆轰气体还有一定的膨胀压力时会把一部分已破裂的岩石抛掷出去,形成爆破坑称爆破漏斗. 爆破漏斗的几何参数:①最小抵抗线长W:药包中心至自由面的最短距离 ②爆破漏斗半径r:爆破漏斗的底圆半径 ③爆破作用半径R:药包中心至爆破漏斗底圆圆周上任一点距离 ④可见漏斗深度l:爆破漏斗底部到自由面的最短距离 ⑤爆破作用指数n:n=r/W 爆破的分类: ①标准抛掷爆破n=1 ②加强抛掷爆破n>1 ③减弱抛掷爆破0.75
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