光面爆破
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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。
光面爆破与预裂爆破比较分析光面爆破与预裂爆破是矿山爆破工程中常用的两种爆破方法。
光面爆破是指在矿山开采过程中,直接对矿石或岩石进行爆破,将其破碎成小块;而预裂爆破则是通过在矿石或岩石内部安置预裂装置,通过爆破将矿石或岩石预先裂解,以便进行更加高效的采矿或挖掘作业。
首先,对于光面爆破,其优点主要包括以下几个方面。
首先,由于光面爆破是直接对矿石或岩石进行爆破,因此可以将矿石或岩石迅速破碎成小块,便于后续的矿石选矿或岩石挖掘作业。
其次,光面爆破作业相对简单,爆破炸药的选择相对灵活,可以根据具体情况进行调整,因此适应性较强。
此外,由于光面爆破不需要安置预裂装置,因此可以减少设备投资和安装的时间,从而节约成本。
然而,光面爆破也存在一些缺点。
首先,光面爆破容易引起较大的震动和噪音,对周围环境造成一定的影响,尤其是在城区或居民区附近的矿山作业中,可能引起居民的不满或抗议。
其次,光面爆破对爆破炸药的要求较高,需要选择具有较大破碎能力的炸药,从而可能增加成本。
此外,光面爆破容易产生大量的破碎物,需要进行后续的清理工作,增加了工作量和时间。
与光面爆破相比,预裂爆破具有以下几个优点。
首先,预裂爆破可以在矿石或岩石内部安置预裂装置,通过有选择地引起内部应力分布的变化,从而实现矿石或岩石的预先裂解,减少挖掘或采矿的阻力,提高施工效率。
其次,预裂爆破可以减少震动和噪音的产生,尤其适用于城区或居民区附近的矿山作业。
此外,预裂爆破可以减少破碎物的产生,从而减少清理工作量,提高工作效率。
然而,预裂爆破也存在一些缺点。
首先,预裂爆破需要在矿石或岩石内部安置预裂装置,因此需要额外的设备投资和安装工作,增加了工作量和成本。
其次,预裂爆破对预裂装置的设计和安装要求较高,需要充分考虑矿石或岩石的物理特性和力学响应,从而选择合适的预裂装置和爆破参数。
此外,预裂爆破需要对预裂装置进行布置和清理,工作量相对较大。
综上所述,光面爆破与预裂爆破各有优缺点,合理选择爆破方法需要考虑多方面的因素。
光面爆破与预裂爆破比较分析
一、光面爆破与预裂爆破比较
1、光面爆破与预裂爆破的材料
光面爆破是指对爆破石墨板上的龙门、冰裂缝等表面形成一道裂缝,
而预裂爆破则是利用梁状结构(如混凝土砌体、钢筋混凝土结构等),将
爆破材料(如煤屑、沙子、砂粒等)填充在梁状的缝隙,然后点燃爆破剂,以达到爆破的目的。
2、光面爆破与预裂爆破的特点
(1)光面爆破产生的爆破效果比较剧烈,能够产生较强的冲击波,
但是其爆轰片最多只能达到一定的范围,不能达到比较大的空间效果。
(2)预裂爆破产生的爆破效果稳定,能够产生比较大的散落物,可
以有效地增加爆破的空间效果,但是其产生的冲击波相对较小,爆轰片范
围也较小。
3、光面爆破与预裂爆破的应用
光面爆破主要用于采矿、建筑施工、核电站建设、管道建设等场合,
而预裂爆破则主要应用于采掘工程、深孔爆破等行业,以及需要有较大空
间效果的场合。
综上所述,光面爆破与预裂爆破各有其优势和不足,在实际应用中应
当根据不同的情况来选择不同的爆破方法,以达到最佳的爆破效果。
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/R1.5V: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。
设计步骤:1.收集资料:开挖断面的大小,循环进尺,岩石种类,构造和物理力学性质。
光面爆破光面爆破,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。
一、应用范围及其特点和优缺点1.应用范围光面爆破广泛应用于地下工程,如巷道开挖,大型隧道、公路、铁路隧道及构筑地下工事等,为确保岩壁平整,岩体完整,坚持其稳固性。
另外,露天矿边坡,公路、铁路边坡等,均常采纳光面爆破技术。
2.特点它与预裂爆破的不同之处是:它在主炮孔爆破之后进行,有两个自由面。
3.优缺点主要优点是:对围岩的破坏稍微,只有一般爆破的1/2~1/3,从而提升了围岩的稳定性;可以大大地减少巷道及边坡的超、欠挖,提升施工质量,加快施工进度,节省大量的支护材料和支护工作量;围岩壁平整,危石少,撬顶工作或边坡危石处理简单,可避免局部冒顶或局部滑坡的危险。
其主要缺点是:钻孔工作量大量增加,使用的起爆器材增加,装药工作量增加,因此爆破费用大大增加。
二、光面爆破参数为获得优良的光面效果,一般选用低密度、低爆速、低体积的炸药,以减少炸药爆轰波的击碎作用和延长爆轰气体的膨胀作用时间。
最好是选用光面爆破专用药卷,以提升装药速度并能获得预期光面效果。
1.孔径与孔距光面爆破的炮孔直径可与主炮孔的直径相同,假设为浅孔爆破,其孔径一般为38~42mm,假设为中深孔爆破,一般为80~160mm。
孔间距为主炮孔孔距的1/2~1/3.2.与邻近主炮孔的排距一般为正常炮孔排距的1/2.3.光爆孔深度比主爆破超深,h=(0.1~0.2)L,L为主爆孔深度。
4.最小抵抗线光爆炮孔中心到邻近主爆孔中心的距离为最小抵抗线,一般应大于或等于光爆孔间距。
5.炮孔临近系数也叫密集系数m,即孔间距与抵抗线之比:m=a/ω,当m过大时,爆破后,可能在光爆眼间留下岩埂,造成欠挖。
当m过小时,则会在新壁面造成超挖凹坑。
施行说明,当m=0.8~1.0时,爆后的光面效果最好。
光面爆破设计说明目录一、光面爆破的要求及内容 (4)1、光面爆破的含义 (4)2、光面爆破的原理 (5)3、光面爆破的技术要求 (5)4、预裂爆破和光面爆破 (5)5、成缝机理 (6)6、质量控制标准 (6)7、参数设计 (6)8、装药结构与起爆 (7)二、光面爆破试点概况 (8)1、工程概况 (8)2、方案选定 (8)3、凿岩机具及爆破器材选定 (8)4、爆破参数的确定 (8)3、炮眼数目 (9)3、单位炸药消耗量 (9)4、每循环炸药总量 (9)5、光面爆破参数 (9)6、辅助眼的间距估算 (10)7、炮眼布置(详见附图) (10)8、掏槽形式、装药结构及起爆网路 (10)9、装药参数表 (11)10、主要经济技术指标 (11)三、爆破效果检验 (12)四、工程安全技术措施及作业规程 (12)一、光面爆破的要求及内容1、光面爆破的含义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,是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。
井下巷道全断开挖光面爆破,是应用光面爆破技术,对巷道实施全断面一次开挖的一种施工方法。
它与传统的爆破法相比,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,提高工程质量和进度。
2、光面爆破的原理光面爆破的破岩原理是炸药起爆时,对岩体产生效应,爆炸气体膨胀做功所起的作用。
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。
3、光面爆破的技术要求要使光面爆破取得良好效果,一般需掌握以下技术要点:(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。
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。
表3-17 光面爆破周边眼药结构
(4)各周边眼的起爆时差
采用毫秒雷管同时起爆,基本上可以保证周边眼趋近于同时起爆。
实践证明如果周边眼各自间起爆时差超过0.1s时,就和逐眼爆破一样,难以达到预期的光爆效果。
(三)光面爆破的施工方法
为保证光面爆破取得良好效果,除了根据岩石性质、工程要求等条件正确选用光爆参数外,精确凿岩极为重要。
实践表明,离开精确凿岩,是达不到预期光面爆破效果的。
凿岩时,边眼口开在设计轮廓线上,在凿岩过程中边眼应稍微向上或向外偏斜3°~5°,眼底落在设计轮廓线外100mm左右处,为下茬炮开眼创造条件。
另外,炮眼间要互相平行,眼底要落在同一平面上。
爆破后的实际轮廓线成缓接的阶梯状(图3-16)。
用光面爆破掘进巷道时,掏槽眼和辅助眼的参数按普通爆破设计,周边眼则按光面爆破设计。
图3-16 周边眼外甩角度及其轮廓联接
a-拱部;b—两帮
1-设计轮廓线;2-周边炮眼;3-外甩角;4-光面层;5-实际开挖轮廓线
(四)钻眼爆破安全技术
钻眼爆破工作必须严格按《金属非金属矿山安全规程(GB16423-2006)》和《矿山井巷工程施工及验收规范》有关规定执行,一般应注意以下事项:
1.钻眼安全注意事项
(1)开眼时必须使钎头落在实岩上,如有浮矸,应处理号后再开眼;
(2)不允许在残眼内继续钻眼;
(3)开眼时给风阀门不要突然开大,待钻进一段后,再开大风门;
(4)为避免断钎伤人,推进凿岩机不要用力过猛,更不要横向用力,凿岩时钻工应站稳,应随时堤防突然断钎;
(5)一定要注意把胶皮风管与风钻接牢,并在适用过程中随时注意检查,以防脱落伤人;
(6)缺水或停水时,应立即停止钻眼;
(7)工作面全部炮眼钻完后,要把凿岩机具清理好,并撤至规定的存放地点.
2.爆破安全注意事项
(1)装药前应检查顶板情况,撤出机具与设备,并切断除照明以外的一切设备的电源。
照明灯及导线也应撤离工作面一定距离;
(2)放炮母线应妥善放地挂在巷道的侧帮上,并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离;装药前要试一下放炮母线是否导通;
(3)在规定的安全地点装配引药(起爆药卷);
(4)装药时要细心地将药卷装到眼底,防止擦破药卷、装错雷管段号、拉断脚线。
有水的炮眼,尤其是底眼,必须使用防水药卷或药卷加防水套,以免受潮距爆;
(5)装药、联线后应由放炮员与班、组长进行技术检查,并做好放炮前的安全布置;
(6)放炮后要等工作面通风散烟后,放炮员率先进入工作面,并经检查认为安全后方能进行工作;
(7)发现瞎炮应及时处理,如瞎炮是由联线不良或错联所造成,则可重新联线补爆;
如不能补爆,则应在距原炮眼0.3m外钻一个平行的炮眼,重新装放炸药包,严禁手拉或掏挖瞎炮;
(8)产生瞎炮将意味着有潜在的危险,应在装药前严格检查爆破器材。
装、联过程中严格操作和检查,尽量消除产生瞎炮的可能。
本文源自/a/kuangyeziliao/jingxiangjianshe/2012/1124/163.html
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