光面爆破主要参数的优选及校核

井巷光面爆破主要参数及效果分析在井巷工程开挖过程中,为了保持巷道围岩的稳定,减少支护作业工程量,加快施工进度,常采用光面爆破。

实际爆破设计与施工中未考虑爆破对岩石的损伤,使岩石的力学参数发生变化,出现超挖或产生大量的爆震裂隙。

为控制开挖质量,减少爆震裂隙,并把爆破对围岩的损伤控制在最小范围,探讨了光面爆破主要参数与爆破效果的关系。

一、光面爆破技术光面爆破技术,通过科学设计爆破参数、合理布置炮孔位置、有效控制炮眼装药量(选用低密质和)、低爆速炸药采用不耦合装药的基础上,合理地利用炸药能量,使爆破后留下的巷道轮廓较为平滑,通常可在新的巷道壁面上残留清晰可见的钻孔壁痕迹。

光面爆破能降低爆破对围岩的损伤,使巷道产生很少的爆震裂隙,保持巷道围岩的强度和完整性,使巷道成型规整,尺寸符合设计要求,减少超挖或欠控,达到优质安全的目的。

光面爆破与普通爆破相比减少超挖率15%～25%,能节省大量材料,提高工程质量,减少提井、装运费用,实现优质高效。

二、光面爆破主要参数为获得良好的光面爆破效果,除了选择低密度、低爆速、高体积威力的炸药外,对光爆参数的合理选择也非常重要。

主要参数有:不耦合系数、炮眼间距、炮眼密集系数、炮眼装药密度、装药量、起爆间隔时间、堵塞长度与起爆顺序等。

1.不耦合系数不耦合系数是炮眼直经与药卷直径之比,实际生产中不耦合系数应根据钻孔施工质量、地质条件等因素综合考虑确定,一般不耦合系数选取应使爆破后炮孔内压力低于岩壁抗压强度,高于抗拉强度,不耦合系数增大使爆轰波压缩传送作用时间延长,炮孔壁的切向应力下降,起到缓冲、减少孔壁损伤破碎。

岩石极限抗拉强度与抗压强度为1/10～1/40时,通常在1.2～1.68选取。

2.炮眼间距炮孔间的贯通是通过拉应力来实现的,为保证相邻炮孔之间顺利贯通,炮孔间连线上每一点的切向拉应力均不能小于围岩的抗拉强度。

如果孔距选择过小,由于相邻两孔起爆时差的存在,容易出现“空孔效应”即其中一个孔由于先爆而使应力集,中,产生的裂纹可能使保留岩体出现压碎现象,而且容易出现大块。

浅论煤矿巷道光面和预裂爆破参数选择及质量保证措施摘要：浅析光面和预裂爆破相关参数的选择、确定，以及保证爆破质量的技术措施。

关键词：煤矿巷道光面爆破预裂爆破参数选择技术措施1 综述光面爆破技术的应用是从上世纪60—70年在国内开始。

该技术在煤矿巷道爆破施工中应用，取得了较好的经济效益，且对于巷道围岩的稳定性也起到重要的作用。

而预裂爆破则是由光面爆破演变来的，也是光面爆破的一种，故称作预裂光面爆破。

其差别在于：光面爆破的主爆破炮眼先于控制开挖轮廓面的光面炮眼起爆，而预裂爆破的主爆破炮眼在控制开挖轮廓面的预裂炮眼之后起爆。

它们的应用效果，在很大程度上都取决于爆破参数的选择和爆破控制技术。

在此，就这些问题进行探讨。

2 爆破相关参数的选择与确定因为爆破参数的选择直接影响着爆破效果，也是光面、预裂爆破工程设计的重要内容。

掌握原则：利用一切有利于提高光面爆破质量的因素，努力提高爆破的质量。

其爆破参数设计计算有公式计算法、直接试验法、经验类比法和模型试验法等。

现结合工程实践经验，提出各种爆破参数的计算公式。

1）炮眼直径（db）。

它直接关系到施工的效率与成本，因此应综合考虑岩石特性、现场机械设备情况和工程具体要求进行选择。

一般应依据爆破的现场和钻工机具确定。

在小断面的巷道实施光面预裂爆破时，孔径宜取35～45mm。

2）炮眼间距（a）。

两种爆破的实质是使炮眼之间产生贯通裂隙，以形成平整的断裂面。

所以，炮眼间距对形成贯通裂隙有着非常重要的作用。

其大小主要取决于炸药的性质、不耦合系数和岩石的物理力学性质。

①对光面爆破有：a=2Ri+（Pi/ST）db，式中，Ri=（bPb/ST）a·rb为每个炮眼产生的裂缝长度，ST为岩石的抗拉强度，db为炮眼直径，Pi为爆生气体充满炮眼时的静压，Pb为孔壁压力，b为切向应力与径向应力比例系数，b=μ/（1-μ），μ为波松比。

②对预裂爆破有：a=db[（Pb/σdt）+1]，Pb为孔壁压力，σdt是岩石动载抗拉强度。

光面爆破施工技术要求1、光面爆破基本参数（1）光面爆破层厚度:即最小抵抗线的大小，一般为炮孔直径的10～20倍。

岩质软弱、裂隙发育者，眼距应小而抵抗线应大；坚硬、稳定的岩石上，眼距应大而抵抗线应小。

（2）孔距:一般为光面爆破层厚度的0.75～0.90倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。

（3）钻孔直径及装药不偶合系数可参照预裂爆破选用。

明挖工程钻孔直径为70～165mm；不偶合系数指炮孔半径与药卷半径的比值，为防止炮孔壁的破坏，该值一般取2～5。

（4）线装药密度一般按照松动爆破药量计算公式确定，预裂爆破的线装药密度一般为200～500g/m，为克服岩石对孔底的夹制作用，孔底段应加大线装药密度到2～5倍。

2、光面爆破技术要点：（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。

3、质量控制标准（1）开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量，炮孔痕迹率也称半孔率，为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。

对节理裂隙极发育的岩体，一般应使炮孔痕迹率达到10%～50%；节理裂隙中等发育者应达50%～80%；节理裂隙不发育者应达80%以上，且岩壁面不应有明显的爆生裂隙。

（2）围岩壁面不平整度（又称起伏差）的允许值为±15cm。

（3）在临空面上，预裂缝宽度一般不宜小于1cm。

实践表明，对软岩预裂缝宽度可达2cm以上，而且只有达到2cm以上时，才能起到有效的隔震作用；但对坚硬岩石，预裂缝宽度难以达到1cm。

东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6mm，仍可起到有效隔震作用。

预裂缝的宽度标准与岩性及工程部位有关，应通过现场试验最终确定。

1、根据《公路路基设计规范》，为进一步分析高边坡变形特点，掌握治理工程在实施过程中受诸如降雨、开挖等的影响程度，保证施工安全和施工质量，确保公路营运期间高边坡的稳定，验证治理工程的效果，进行必要的边坡监测工作十分重要。

除防治工程外，相配套的监测工作是高边坡治理工程的重要组成部分。

2、监测内容：对边坡的不稳定范围、移动方向和速度以及地下水、爆破振动等取得定量数据，供设计分析，验证边坡锚固系统是否达到预期作用，并指导施工。

3、监测项目：主要包括地表监测、地下位移监测、地下水位监测等。

边坡监测工作时间主要为施工期和公路营运初期，总的监测时间应为边坡开挖至公路建成营运不少于一年。

监测频度应与施工和降雨量相适应，在雨季、边坡开挖（放炮）期间和已出现变形破坏时应加密观测。

连续3日降雨量大于50mm／日时，应连续观测3次，间隔时间不大于2天。

竣工后监测次数可减少。

（注：当边坡变形速率加大或出现异常变化，应缩短观测时间间隔，加密观测次数）光面爆破一、基本概念1、定义在主体石方爆破后，沿设计轮廓线将光爆层崩落，获得光滑、平整的壁面，达到控制轮廓线的目的，称光面爆破。

2、光面爆破有点(1)减少超欠挖，节约工程成本。

(2)开挖面平整、光滑，可减少支护工作量，有利于后期作业，露天光面爆破有很好的环保效果。

(3)对保留岩体破坏影响小，有利于巷道围岩和边坡的稳定。

3、光面爆破缺点(1)钻孔工艺复杂，要求钻孔水平高，钻孔量大。

(2)对施工人员素质要求较高。

二、光面爆破适应条件1、地址条件适应性广泛地应用于坚硬岩石及岩体较完整的软岩，效果明显；同时，在不均岩体和构造发育的岩体中采用光面爆破效果虽然不明显，但它对减轻围岩的破坏、减少超欠挖作用很大，因此更需要光面爆破。

2、爆破方法适应性适应于孔深大于1.5m的浅孔爆破、露天及地下深孔爆破。

3、工程适应性隧道、水工隧道及地下石方开挖工程，铁路，公路，场坪等露天开挖工程。

三、光面爆破的参数选择1、地下工程光面爆破参数选择(1)孔径d 光面爆破孔径随钻孔机械变化而变化，一般为：d=(38~48)mm(2)孔距E E=(10~15)d，一般取E=(40~70)cm。