爆破工程之六預裂爆破技術（PPT32頁）

1、第六章 預裂爆破技術事先沿著設計輪廓線打一排減小孔距的平行炮孔作為預裂孔,對這些預裂孔減小裝藥量，采用不耦合裝藥，在開挖區(qū)主爆破炮孔爆破前，首先同時起爆這些輪廓線上的預裂孔，就會沿著設計輪廓線先形成一條平整的預裂縫預裂縫形成后，再起爆主爆炮孔組。這就是預裂爆破技術。預裂爆破 中國葛洲壩集團公司通過探索、研究、試驗預裂縫能在一定范圍內(nèi)，減小主爆炮孔組的爆破地震效應，因此預裂爆破目前已廣泛地應用于露天礦邊坡、水工建筑、交通路塹與船塢碼頭的施工中來提高保留區(qū)壁面的穩(wěn)定性。預裂縫形成的原因及過程基本上與光面爆破中沿周邊眼中心連線產(chǎn)生貫通裂縫形成破裂面的機理相近似。不同的是，預裂孔是在最小抵抗線相當大的

2、情況下，在主爆孔之前起爆的。第一節(jié) 露天臺階深孔預裂爆破預裂爆破在露天臺階深孔較為普遍。沿臺階爆破的最終境界線（設計輪廓線）先行進行預裂爆破，形成預裂縫后，再起爆主爆孔組。預裂縫能在一定范圍內(nèi)減小主爆孔組的爆破地震效應，對周圍巖石的破壞比較輕微，保護了巖體的完整性，它的鉆孔工作量也不大。由于預裂面存在，在爆破過程中，爆炸應力波在預裂面產(chǎn)生反射，使傳到圍巖的應力波減弱，從而減少圍巖的破壞?？梢垣@得平整光滑的巖石壁面，大大減少超挖，保持圍巖的穩(wěn)定性。預裂爆破具有以下特點：一、預裂爆破的基本原理預裂爆破的成縫機制與光面爆破基本相同，只是預裂爆破的夾制性更大，因而相鄰炮孔的作用更為重要。目前，大多數(shù)認

3、為預裂爆破的裂縫形成是應力波與爆生氣體共同作用的結果：（一）相鄰炮孔的導向作用（二）爆轟氣體的擴縫作用二、露天預裂爆破參數(shù)的設計計算預裂爆破效果的影響因素很多，炮眼直徑裝藥量、炮眼間距、裝藥結構、炸藥性質和巖石性質都影響預裂爆破效果。（一）孔網(wǎng)參數(shù)包括：預裂炮孔直徑、孔距、孔深、預裂炮孔的排列方式、預裂炮孔與主爆孔的相互排列方式等1、預裂炮孔直徑小直徑鉆孔對周圍巖體破壞范圍小，預裂面形狀容易控制，易于取得較好的預裂效果。當露天梯段高度或開挖深度小于4m時，選用3845mm的小直徑鉆具為宜，大直徑炮眼不能達到預期的預裂爆破效果。當露天梯段高度或開挖深度小于8m時，采用60100mm的直徑，效果較

4、好。葛洲壩水電站開挖基礎采用預裂爆破，使用60170mm的鉆孔，在幾種巖石中，均取得了好的效果。預裂炮孔直徑還對壁面上留下預裂孔痕率有影響，而孔痕率的多少是反映預裂爆破效果的一個重要指標。一般孔徑愈小，則孔痕率愈高。國外及水工建筑中一般采用53110mm的孔徑，在礦山采用生產(chǎn)鉆機來鉆預裂孔，其直徑有150mm、170mm、200mm，也能獲得滿意的效果。冶金礦山采用170250mm炮眼直徑預裂爆破，也是可行的。然而，采用較大孔徑成本高，所以，采用小孔徑預裂爆破較為合理。2、孔距孔距小則預裂縫壁面光滑平整。一般采用的孔距為孔徑的812倍，即a（812）D，最高為17倍。原則是硬巖孔距大，軟巖孔距

5、小。3、孔深與超深 確定預裂孔深度的原則是確保不留根底和不破壞臺階底部巖體的完整性。 h0超深值，m； 臺階坡面角。一般預裂孔的超深應大于主爆炮孔底部的垂直向破裂半徑，根據(jù)經(jīng)驗則有 h0（1020）d （二）裝藥參數(shù)1、不耦合系數(shù)K控制在25以內(nèi)，以23為宜。 2、線裝藥密度 （1）保證不損壞孔壁的線裝藥密度 （2）保證形成貫通鄰孔預裂縫的線裝藥密度 （3）用于明挖預裂爆破的線裝藥密度 三、預裂炮孔的裝藥結構 與光面爆破相同 炮孔底部受到的夾制作用大，必須加大裝藥量，才能達到預期的效果。炮孔越深，巖石越堅硬，夾制作用越明顯。 圖61 露天礦預裂爆破預裂孔的布置1預裂孔；2緩沖孔；3主爆破炮孔組

6、 預裂孔打在臺階坡底線上，緩沖孔與預裂孔間距要適當，過小時，爆破后可能破壞預裂面，過大時，可能在預裂面和緩沖孔之間產(chǎn)生根底。預裂孔與緩沖孔的排間距離既影響爆破質量，又與眼痕率有直接關系。必要時，還要在緩沖孔與預裂孔之間布置輔助孔。 6.預裂孔排列 方向同臺階坡面傾向一致時叫平行排列(圖61a)。采用這種排列時平臺要寬，以滿足鉆機的要求。有時由于平臺寬度的限制，需將預裂孔布置成垂直孔7.裝藥結構 預裂爆破要求炸藥均勻分布在炮孔內(nèi)，故采用不耦合裝藥。由于炮孔底部夾制性較大，不易造成所要求的預裂縫，故通常需要將孔底一段線裝藥密度加大。一般底部裝藥量可增加23倍。 8.堵塞長度 良好的孔口堵塞是保持高

7、壓爆炸氣體所必需的。堵塞過短而裝藥太高，有造成孔口成為漏斗狀的危險。過長的堵塞和裝藥過低則難以使頂部形成完整預裂縫。堵塞長度同炮孔直徑有關，通?？扇∨诳字睆降?220倍 9.預裂孔超前于主爆破孔的起爆時間 為了確保降震作用，必須使預裂孔超前于主爆破孔起爆。超前的時間至少應有l(wèi)00ms。 四、預裂爆破的質量標準 預裂縫必須貫通。寬度大于5l0mm 預裂面應保持平整。周邊輪廓成型規(guī)整，基本符合設計要求，沒有欠挖量，平均線性超挖量應小于50100mm，相鄰預裂孔間壁面的不平整度小于正負150200mm，水工建筑的精度要求小于150mm，鐵路交通隧道挖掘中相鄰預裂孔間壁面的不平整度小于150 mm。

8、預裂面上殘留的眼痕率是：堅硬巖石：85，中硬巖石：70，軟巖和破碎巖石：50。明挖中相鄰預裂孔間壁面不平整度小于15cm。 預裂面巖石和保留巖體不產(chǎn)生嚴重爆破裂縫。減震效應，降低爆破地震效應是預裂爆破的重要優(yōu)點。一般應達到設計和預估對降震百分率值的要求。 第二節(jié) 地下巷道、隧道預裂爆破 預裂爆破是在掘進斷面掏槽眼和崩落眼起爆前，預先起爆設計輪廓線上周邊眼。這樣，在開掘巖石前，周邊已形成一定寬度的貫穿預裂面，將爆破部分和圍巖部分分離開，使主爆部分爆破時產(chǎn)生的應力波，在裂縫面發(fā)生反射和折射，減少圍巖受到的震動破壞。周邊眼參數(shù)及裝藥結構和光爆相似，也要適當縮小炮眼間距，控制裝藥集中度。從爆破順序來看和光爆相比正好相反，即周邊眼首先起爆。1.裝藥結構預裂爆破通常采用小直徑藥卷連續(xù)或間隔裝藥結構 2眼口不裝藥長度 當眼深1.52.5m時，距眼口500600mm不裝藥，藥量均布于炮眼的中底部，眼口不裝藥段要堵塞炮泥。 3.巖石環(huán)的破壞 4預裂爆破起爆方法 預裂爆破是在主體爆破之前首先起爆預裂眼，預裂眼起爆的時差越小，預裂效果就越好。目前較好的起爆方法是采用導爆索起爆，也可以采用即發(fā)電雷管和同段毫秒電雷管。 圖62 壓環(huán)眼布置1，2，4，5，