从光面预裂爆破的应用谈爆破技术的进步与发展

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60年代忉j9|,在【.枉施]:中成功地址行¨!裂爆破之后,戈州、瑞典、n奉咀及 南非的批爆破学者』r始r关r预裂成缝机Fl,和模型试验的探讨,先厉提出爆破 成缝机理的见解也有人从断裂力学的观J_解释预裂成缝机理,利用动光弹模型 进行见一种选径的研究。
从半无限体单孔爆破的物理现琢研究,解释岩石爆破破碎原理有应力波干涉 破q、理论、以高压气体为丰要作用n勺王Il}论及爆炸应力波与商脏‘L体联合作用理 论,光面、地裂爆破成缝机理都以上述理论为基础,通过研究.提出了预裂爆破、 光【nl爆做小耦合装药或采Ⅲ低爆速炸药的概念,
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燃破池;之后,i,|_多国家在小州岩体tI一都墩得项裂或光面爆破的瞧蚶效果。 找I词十1964~1965年冉:湖北陆水水电站施上巾做过浅孔预裂爆破试验,
1965年,铁道部fJ在成昆铁蹄建设-}J开始试验光面爆破,1977年扯两延线张辣 船】’点,全长近200m的2000m2路辑边坡,个部采用光面爆破后.边坡平粘稳 定,残刚的半个扎肇消晰I,见,是铁路建议中第 次采用路坼光而爆破。20世 纪70年代,订曲洲J】』!水利机纽‘I。F-1tI一曾做过大规模预裂堞破试验,并取得良好 效果,之后,啦计单位以施丁-扣将缓坡均改为较陡的边坡.井史施预裂璨破,浚 【:程预裂孔有年卣的,也有倾斜的(60~75 1,‘次钻孔晟大深度达38m,在砂 岩和砾岩地质条什下墩得了良好的预裂壁tflJ,这足中国爆破史上首次大规模地运 Hj预裂爆破。葛洲坝的成功经验为水利水l乜行业全血推广应用预裂爆破打下了良 好的壮础,预裂爆破己成为必须进行的保护边坡质量的技术措施。我国水利水r乜 行业任许多丁程rfl部取得了优良的捌裂爆破效果,粘齐的预裂罐l…像纪念碑样 标志若我删堞破丌挖质量进入个崭新的阶段(幽I)。
1.有梦想才有追求 作为工程爆破技术的基本要求,就是岩石按设计要求破碎、抛掷,以形成新
的岩土构筑物,而在工程设计的岩体范围外,则要最大限度的避免爆破对岩体的 破坏和损伤。
岩石开挖是利用炸药的爆炸力将岩石炸碎,这种爆炸力经常会使靠近丌挖区 的岩体或建筑物破坏。要求开挖范围内的岩体在爆破作用下破碎,该保留的岩体 避免爆破对其损伤。这是爆破人的梦想。
据煤炭、水电、7f}金、铁道部门1987年对个【!l洞挖工作帚的估算,当时我 l词洞挖T程的年进尺约5000kin,采用预裂爆破与光面爆破技术,按减少超挖 10cm i,t‘,相当于少挖250kin隧洞,由此可见,这项技术仅减少超挖给工程建设 就带来了巨大绎济效益。
近二十年来,在我围高速公路建设中,穿越山区往往需要进行岛边坡的路坼
从光面(预裂)爆破的应用谈爆破技术的进步与发展
顾毅成 (中国铁道科学研究院)
摘要:通过同顾光面(预裂)爆破的研究与应用历程,指出对爆破质量与安全的高标准要求 和不懈的追求是爆破技术进步与发展的动力。我们要用正确的理论来指导爆破技术创新,及时 引进相关先进没备和技术进步来支持爆破技术的发展,通过制定标准规范以促进先进技术推广 应用,并在实践中检验和不断升华。论文还对光面(预裂)爆破技术的发展提出了建议。 关键词: 光面爆破预裂爆破标准规范
光血、预裂爆破往我【蜘均应Ji}J实践表明,爆破技术的进步为社会和经济发 饿带束I一』、的效益,充分体现r科学技术灶第一生产。力。
l“2柳枉“畦*镕罗【I n№目Ⅵm#r《№目
2 理论指目I技术创新 J 5有在正确理论指导F,技术创新彳会富有成效。光Ⅲ、所爨曝破技术的成
长是珊沦指引技术创新的成功典范, 保证顸裂爆破成J1fJ的必耍条件足4<J14Mt4L壁羊¨册预定的疗向成缱。20啦纪
日I-蛱mM航mT程#齐∞顾裂壁Ⅲ
1987年,在衡广复线长达14 295km的超长双线铁路隧道——大瑶山隧道, 铁路施T朴位实现了全断面|7欠光面爆破,r挖成型。光面爆破的炮眼痕迹牢达到
70%以上,深5 m的炮孔炮眼利用半超过90%,平均循环进尺4.5 m,创造了双 线铁踏隧道平均单¨月掘进速度144m,月成硎99 2m的高产记录。
有梦想才有追求。 于是,光面爆破(smooth blasting)和预裂爆破(presplitting blasting)在爆 破人的追求中诞生、成长、成熟。 光面爆破是沿设计开挖边界布设密集炮孔,采用不耦合装药或装填低威力炸 药,在主爆区爆破之后起爆的以形成平整的开挖轮廓的爆破作业。 预裂爆破是沿设计开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸 药,在主爆区之前起爆,从而在爆区与保留区之间形成预裂缝,以减弱主爆破对 保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破作业。 光面爆破和预裂爆破已广泛用于地下与露天开挖工程。 为了得到整齐的壁面,减少超欠挖和保护保留岩体,过去主要采用预留保护 层或轮廓线钻孔法(即防震孔法)等预防措施,这些措施使开挖工期延长,还会增 加投资。上个世纪五十年代初,瑞典的一些科学家,如U.兰格福斯等人在树脂 玻璃和地下工程岩石中进行试验,得到关于光面爆破的初步结果,缓冲爆破和光 面爆破技术在美国和加拿大得到进一步发展;1957年在美国科罗拉多矿山首次采 用了预裂爆破法;1959年美国尼亚加拉水电站引水渠和竖井开挖中使用了预裂
Hale Waihona Puke 儿挖,_冉广似柳杜、贵州贵新等高速公}!{}聚丌|了超深孔高台阶的颅袋、光而爆破, 成功地在石默岩复杂多变的地质条件下.爆破后坡面稳定、平牡、戈脱,半孔车 达95%五右(图2)。资料表明:在铁蹄、公路施T巾,采Jn光嘶爆破、预裂爆 破技术可使路坼边坡工样蚺减少lO%~20%,其形成的光带平整的边坡无需作任 何支护处理,同时也减少了线路背运过程tI一的边坡事故用啡修I:_fl;!量。
我州对顾裂爆艘机耻的州究,始丁20 1什纪7()年代,主婴是做牲小型砂浆 试块的模型试验。20 III"纪80年代咀米,找国d预裂爆破机理实验研究和利用经 贝力学il算炮孔问应』分却、装药晕汁辩等方面有K足进步,人大缩小了‘J笈达 闭家的差距。1987年,煤炭部、水电部、冶金部、铁道部还联含召』r的预裂爆