光面爆破知識講座

1、光面爆破知識講座2011.41光面爆破知識主要內(nèi)容1、光面爆破的概念；2、光面爆破技術(shù)分類；3、光面爆破作用原理；4、光面爆破的優(yōu)缺點；5、光面爆破參數(shù)選擇；6、鉆爆器材；7、炮眼布置要求及合理規(guī)劃開挖順序；8、光面爆破的技術(shù)要點；9、質(zhì)量控制標準；2光面爆破知識礦山控制爆破主要包括：微差爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破。微差爆破：利用微差爆破器材，把一次爆破分成若干段，每段之間以毫秒級的時差進行爆破，所以也叫毫秒爆破。預(yù)裂爆破：是在主體爆破前進行的，爆后在邊坡面上形成一條裂縫，該裂縫能在一定范圍內(nèi)減輕開挖區(qū)主爆破時對邊坡產(chǎn)生的震動和破壞作用，主體開挖后順該縫形成光滑邊坡面。光面爆破： 3光面爆破知識

2、光面爆破的概念：光面爆破技術(shù)約在1950年發(fā)源于瑞典，1952年在加拿大首次應(yīng)用。光面爆破是一種控制巖體開挖輪廓的控制爆破技術(shù)，光面爆破是通過控制爆破的作用范圍和方向，使爆破后的巖面光滑平整，防止巖面開裂，以減少超、欠挖和支護的工程量，增加巖壁的穩(wěn)定性，減弱爆破振動對圍巖的擾動，進而達到控制巖體開挖輪廓的一種技術(shù)。4光面爆破知識光面爆破的概念：光面爆破是采取特殊的裝藥結(jié)構(gòu)，選擇合理的周邊布孔和準確的穿孔，嚴格控制裝藥量，合理安排起爆順序和起爆方法，進行精確開挖的一種爆破方式。這種爆破的突出標志是圍巖面平整、規(guī)則，并留有清晰的半邊孔，巖壁上很少產(chǎn)生明顯的炮震裂縫，原有的結(jié)構(gòu)裂隙也不因爆破影響而擴

3、展，應(yīng)力分布較均勻，保持圍巖自身的穩(wěn)定性和承載力。如圖：光面爆破廣泛應(yīng)用于露天邊坡、礦山井巷、隧道、水利隧洞、地下硐庫等的開挖中。5光面爆破知識光面爆破的概念：6光面爆破知識光面爆破的概念：7光面爆破知識光面爆破技術(shù)類型：光面爆破可以分為三大類型：1、輪廓線鉆眼法它是沿設(shè)計的巷道開挖輪廓線鉆鑿緊密相鄰的炮眼，這些炮眼內(nèi)不裝炸藥，然后視其離自由面的遠近再鉆一至若干排炮眼并裝炸藥爆破。由于密集且相鄰的炮眼存在，隔開了其它炮眼爆炸時爆炸應(yīng)力波和裂縫的傳遞與擴展，使巖體沿弱面切開，形成平整的巖壁保護巖體穩(wěn)定。應(yīng)用該種技術(shù)能獲得較好的光面爆破效果，但鉆眼工作量大，鉆眼費用高。使用較少。8光面爆破知識光面

4、爆破技術(shù)類型：2、預(yù)裂爆破法 是在開挖輪廓線上鉆鑿相互平行較密集的炮眼，裝炸藥并使之先于其它爆破眼起爆，當輪廓線上的炮眼間距、數(shù)量、裝藥結(jié)構(gòu)合適時，爆破后各炮眼間將形成相互貫通的裂隙，與原巖分割開來。此后再爆破其它炮眼，由于輪廓線上裂縫已形成，所以其它炮眼爆破時不會引起圍巖巖體破壞，而構(gòu)成光滑的平整壁面。預(yù)裂爆破可以起到較好的隔振作用，一般適用于巖體較為完整的硬巖、中硬巖、中深孔及深孔爆破。9光面爆破知識光面爆破技術(shù)類型：3、光面爆破法它與預(yù)裂爆破法恰好相反，輪廓線上的炮眼（周邊眼）是在其它炮眼爆破后最后起爆，是軟巖、中硬巖巷道淺眼爆破施工中廣泛應(yīng)用的方法。與預(yù)裂爆破法比較，周邊輪廓線上炮眼數(shù)

5、較少。根據(jù)斷面不同，施工方法可分為光面層光面爆破法和全斷面一次爆破光面爆破法。 10光面爆破知識光面爆破作用原理： 光面爆破是周邊眼同時起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊相遇，則產(chǎn)生應(yīng)力波的疊加，并產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中點，由于巖石抗拉強度遠小于抗壓強度，當巖體的極限抗拉強度小于此拉力時，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，隨后，爆炸氣的膨脹合裂縫進一步擴展，形成平整的爆裂面。11光面爆破知識光面爆破作用原理： 12光面爆破知識光面爆破技術(shù)的優(yōu)缺點 (一)優(yōu)點：1、爆破后成型規(guī)整符合設(shè)計輪廓，特別在松軟巖層中更能顯現(xiàn)出光面爆破的作用。光面爆

6、破后通?？稍谛滦纬傻谋诿嫔蠚埩羟逦梢姷陌脒吙妆诤圹E，超挖量大為減少。超挖量可降低到4%6%，因此光面爆破可節(jié)省裝運提、回填、支護等工程量和費用。2、爆破后不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生爆震裂隙，新巖面保持原有穩(wěn)定性，巖體承載能力不致下降，因而可有效地保證施工安全，為加速施工提供了有利條件。3、新巖壁平整，通風阻力小，巖面上應(yīng)力集中現(xiàn)象減少。在深部巖壁表面可以減少巖爆的危害。4、在地下采礦中應(yīng)用，除加強頂板管理外，還可提高礦石回收率，降低貧化率。 13光面爆破知識光面爆破技術(shù)的優(yōu)缺點 (二)缺點：1、炮眼數(shù)較一般爆破法要多一些，鉆眼的準確性要求較高，鉆爆作業(yè)的單項工序時間要多一些。2、需要一些特殊器材，如專

7、用炸藥、毫秒雷管、導(dǎo)爆索等。14光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇光面的主要孔網(wǎng)參數(shù)有鉆孔直徑、孔間距和抵抗線；裝藥參數(shù)有線裝藥密度，即單位長度炮孔的裝藥量。如圖15光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 1、周邊眼距E當炮眼直徑d=3545mm時，周邊眼距E=（1018）d。常為500-700mm。在堅硬穩(wěn)固巖層中，眼距可取大值，這主要考慮在堅硬巖層中，爆炸破壞作用主要是應(yīng)力波占主導(dǎo)地位；對于小斷面或跨度較小時，為了減小巖石的夾制作用，眼距取小值；在節(jié)理、裂隙發(fā)育的巖層中，或工程質(zhì)量要求較高時，周邊眼距可適當減小。16光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 2、光面層厚度W光面層是指由周邊眼爆落的一層巖石厚度，也就是

8、周邊眼的最小抵抗線。光面層厚度一般為：W=（1820）d；常為600-800mm。W值還應(yīng)根據(jù)巖石性質(zhì)、構(gòu)造加以調(diào)整，巖石堅韌，不易開崩，W應(yīng)小些；巖石松散破碎，W值應(yīng)大些?？拙嘁话銥楣饷姹茖雍穸鹊?.750.90倍，巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者取小值。17光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 3、周邊眼的密集系數(shù)KK是作為衡量光面爆破效果與最小抵抗線有關(guān)的因素。周邊眼密集系數(shù)K=E/W K=0.81時（WE），爆破后的光面效果較好。K值的大小與巖石性質(zhì)有關(guān)，在整體穩(wěn)定性好，中硬到堅硬的巖石中可以取K=0.91.1，在整體穩(wěn)定性一般或欠佳的中硬到堅硬巖石中取K=0.80.9，對節(jié)理裂隙很發(fā)育的破碎帶及松軟巖

9、石，取K=0.50.8。硬巖中取大值，軟巖中取小值。當巖石堅韌難爆時，常取K1。18光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 4、周邊眼的其它參數(shù)：炮眼直徑d，井下開挖一般為3546毫米；一般孔徑越小，在壁面上留下的孔痕率就超高。周邊眼深L，全斷面一次光面爆破，眼深一般為1.82.0米；周邊眼傾角，周邊眼原則上應(yīng)布置在設(shè)計輪廓線上，但由于受鑿巖設(shè)備或操作技術(shù)等限制，不得不向外或向上偏斜一定的角度，一般為23，但保證眼底不超出設(shè)計輪廓10厘米，周邊眼爆破后的實際輪廓面呈緩接階梯狀。19光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 5、裝藥量及裝藥集中度裝藥集中度 QX=qEW （kg/m）式中：q單位用藥量，地下開挖光面爆

10、破q=0.10.9kg/m3；對堅硬、完整的巖石取大值，對松軟、結(jié)構(gòu)面發(fā)育的巖石取小值。 E孔間距，m； W最小抵抗線，m；則，單孔裝藥量， Q= QXL （kg）式中： L孔深，m ；20光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 5、裝藥量及裝藥集中度線裝藥密度QX（裝藥集中度：單位長度炮眼中裝藥量的多少，用g/m表示） 周邊眼的裝藥量應(yīng)該是剛好能克服巖石的抵抗阻力，而形成拉伸裂隙，而不是造成圍巖破壞或粉碎。在施工中，一定要改變多裝藥放大炮的不良習慣。線裝藥密度：當預(yù)留光面層爆破時，QX=150200g/m；當全斷面一次光面爆破時，QX=200300g/m；軟巖中取小值，硬巖中取大值。為克服巖石對孔底的

11、夾制作用，孔底段應(yīng)加大線裝藥密度到25倍。21光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 6、裝藥結(jié)構(gòu)裝藥結(jié)構(gòu)：采用弱性裝藥結(jié)構(gòu)， 包括連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)、不偶合裝藥結(jié)構(gòu)、空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)等。通常使用如圖三種空氣間隔裝藥方式：22光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 6、裝藥結(jié)構(gòu)1）堵塞段 堵塞段的作用是延長爆生氣體的作用時間，且保證孔口段只產(chǎn)生裂縫而不出現(xiàn)爆破漏斗。堵塞長度L0=（0.20.5）W，2）孔底加強段 段長大體等于堵塞段。由于孔底受巖石夾持作用，故需用較大的線裝藥密度。3）均勻裝藥段 該段一般為軸向間隔不偶合裝藥，并要求沿孔軸線方向均勻分布。軸向間隔裝藥須用導(dǎo)爆索串聯(lián)各藥卷起爆。為保證孔壁不被粉碎，藥卷應(yīng)盡

12、量置于孔的中心。國外一般用炮孔中心定位器定位,國內(nèi)一般是將藥卷及導(dǎo)爆索綁于竹片進行藥卷定位，裝藥時將竹片一側(cè)置于靠保留區(qū)的一側(cè)。23光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 6、裝藥結(jié)構(gòu)注：1、在實際爆破時，一般取不偶合系數(shù)為23（炮眼直徑/藥卷直徑）時，光面層的爆破效果最好；軸向間隔不偶合裝藥，要求沿孔軸線方向均勻分布，一般用導(dǎo)爆索串聯(lián)各藥卷起爆。2、當眼深大于1.0米后，采用反向裝藥、反向起爆，即起爆藥包置于眼底（可墊12個藥卷），雷管和藥卷的聚能穴都朝向眼口中，炸藥由眼底向眼口傳爆。3、一般情況下，眼口填塞長度不小于20厘米，當眼深為23米時，距眼口500600毫米段不裝藥。4、巖石軟，對爆破質(zhì)量要

13、求較高的工程，可采用導(dǎo)爆索起爆，這時必須注意，每米導(dǎo)爆索的爆炸威力相當于20克2#巖石硝銨炸藥的威力。24光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 7、周邊眼的起爆 為保證周邊眼同時起爆，一般通常使用導(dǎo)爆索或同段毫秒雷管起爆，以保證爆破能的充分利用。由于光面爆破孔是最后起爆，導(dǎo)爆索有可能遭受超前破壞。為保證周邊孔準爆，對光面爆破孔可采用高段延期雷管與導(dǎo)爆索的雙重起爆法。在光面爆破中，光面孔要遲于主爆破孔起爆，一般，在堅硬巖石中，間隔時間不應(yīng)小于5075ms，在軟巖中就大于150ms。當然，光面層與主爆破體分開起爆的效果要比同時起爆時的效果好。25光面爆破知識光面爆破參數(shù)選擇 8、鄰近周邊眼炮孔的裝藥 鄰近

14、周邊眼的炮孔(二圈眼，三圈眼)裝藥量較多且先于周邊眼起爆，所以也必須注意其裝藥量。過量裝藥，可能使這些炮孔起爆后破壞范圍超過設(shè)計輪廓界面，在周邊眼起爆之前先將控制界面破壞，形成超挖，降低光爆質(zhì)量。鄰近周邊眼的炮孔裝藥應(yīng)均衡遞減。要做到這一點，必須控制二圈眼裝藥系數(shù)為0.40.5，三圈眼裝藥系數(shù)為0.50.6，這樣就可保證周邊眼鄰近炮眼爆破后所形成的破壞范圍不超過周邊眼的規(guī)定破壞帶，使周邊光滑平整且圍巖穩(wěn)定。 26光面爆破知識六、鉆爆器材1、鉆具：鉆孔時，使用YT27鑿巖機，鉆頭直徑為40mm，是一字型合金鉆頭，鉆桿長2m。2、爆破器材：炸藥：最好是低密度、低爆速、傳爆性能良好的低猛度炸藥。建議

15、使用2025mm的細藥卷。在無水工作面，一般采用2#巖石膨化硝銨炸藥，有水時，采用2#巖石乳化油炸藥。在無細藥卷的條件下，也可采用常用的32mm標準藥卷，但最好選用低威力炸藥。傳爆器材：非電塑料導(dǎo)爆管。引爆器材：采用非電毫秒雷管（10段）及導(dǎo)爆管遠程電子引爆機。 27光面爆破知識炮眼布置要求 及合理規(guī)劃開挖順序1、炮眼布置要求： 先布置掏槽眼，其方向在巖層層理明顯時應(yīng)盡量垂直于層理，掏槽眼應(yīng)比其他眼加深 20cm。 周邊眼嚴格按設(shè)計開挖輪廓線布置，在硬巖層中，周邊眼的眼口在斷面設(shè)計輪廓線上，眼底超出輪廓線小于 10cm；在軟巖中，周邊眼的眼口在斷面設(shè)計輪廓線內(nèi)小于 8cm，眼底落在輪廓線上。

16、輔助眼根據(jù)上稀下密，中部均勻分布的原則布置。28光面爆破知識炮眼布置要求 及合理規(guī)劃開挖順序2、開挖順序a、光面層應(yīng)最后爆落，以免受夾制作用；b、采用預(yù)留光面層方式挖大斷面井巷，易于發(fā)現(xiàn)光面層厚度是否合乎設(shè)計要求。一般非光面層爆破可超前1.5倍炮眼長度。c、小斷面井巷可用微差爆破實現(xiàn)多段一次爆落，光面層必須在最后一段起爆。 29光面爆破知識光面爆破的技術(shù)要點要獲得良好的光面爆破效果，一般需掌握以下技術(shù)要點：1、為保證光面爆破效果,鑿巖和裝藥等必須嚴格按設(shè)計進行,并做好相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)工作;2、根據(jù)圍巖特點，合理選定周邊眼的間距和最小抵抗線，盡最大努力提高鉆眼質(zhì)量。對鉆孔的要求是“平、直、齊、準”

17、，炮孔要按照以下要求施工：30光面爆破知識光面爆破的技術(shù)要點2、 “平、直、齊、準”a、所有周邊眼應(yīng)彼此平行，并且其深度一般不應(yīng)比其它炮孔深；b、各炮孔均應(yīng)垂直于工作面。實際施工時，周邊眼不可能完全與工作面垂直，必然有一個角度，根據(jù)炮孔深度，外甩的角度一般在35度；使眼底落在設(shè)計輪廓線外10cm左右，使縱向?qū)嶋H輪廓呈緩接的階梯狀，便于下一循環(huán)鉆孔。c、如果工作面不齊，就按實際情況調(diào)整炮孔深度及裝藥量，力求所有炮孔底落在同一個橫斷面上；d、開孔位置要準確，偏差值不大于30mm。周邊眼開孔位置均應(yīng)位于井巷斷面的輪廓線上，不允許有偏向輪廓線里面的誤差。 31光面爆破知識光面爆破的技術(shù)要點3、嚴格控制

18、周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長均勻分布。用竹片將設(shè)計藥卷按間隔距離綁扎成藥串，各段鉆孔裝藥量嚴格控制。4、周邊眼宜使用小直徑藥卷，且采用低密度、低爆速（如膨化硝胺炸藥）、低猛度和高爆力的炸藥，并采用不偶合裝藥。5、嚴格控制好起爆順序，實現(xiàn)周邊孔同時起爆，使用非電塑料導(dǎo)爆管，周邊孔要使用同一段別、同廠同批次、同一長度導(dǎo)爆管的雷管，以達到同時起爆的目的。要安排好開挖程序，光面層最后爆落，以免受夾制作用。32光面爆破知識光面爆破的技術(shù)要點6、為降低殘眼率，加強巖石破碎、減少大塊率，采用反向起爆的裝藥結(jié)構(gòu)。7、及時進行爆破效果分析和開挖斷面檢查信息的反饋，根據(jù)地質(zhì)條件的具體情況調(diào)整爆破參數(shù)及相應(yīng)的施工措施。8、必要時可在兩個周邊孔之間增加一個導(dǎo)向孔來獲得較高質(zhì)量