光面爆破
光面爆破,就是控制爆破的作用范圍和方向,使爆破后巖面光滑平整,防止巖石開裂,減少超、欠挖和支護工作量,增加巖壁的穩(wěn)定性,減少爆破對保留巖體的破壞作用,進而達到控制巖體開挖輪廓的一種技術。
一、應用范圍及其特點和優(yōu)缺點
1.應用范圍
光面爆破廣泛應用于地下工程,如巷道開挖,大型隧道、公路、鐵路隧道及構筑地下工事等,為保證巖壁平整,巖體完整,保持其穩(wěn)固性。另外,露天礦邊坡,公路、鐵路邊坡等,均常采用光面爆破技術。
2.特點
它與預裂爆破的不同之處是:它在主炮孔爆破之后進行,有兩個自由面。
3.優(yōu)缺點
主要優(yōu)點是:對圍巖的破壞輕微,只有普通爆破的1/2~1/3,從而提高了圍巖的穩(wěn)定性;可以大大地減少巷道及邊坡的超、欠挖,提高施工質量,加快施工進度,節(jié)省大量的支護材料和支護工作量;圍巖壁平整,危石少,撬頂工作或邊坡危石處理簡單,可避免局部冒頂或局部滑坡的危險。其主要缺點是:鉆孔工作量大量增加,使用的起爆器材增加,裝藥工作量增加,因此爆破費用大大增加。
二、光面爆破參數(shù)
為獲得良好的光面效果,一般選用低密度、低爆速、低體積的炸藥,以減少炸藥爆轟波的擊碎作用和延長爆轟氣體的膨脹作用時間。最好是選用光面爆破專用藥卷,以提高裝藥速度并能獲得預期光面效果。
1.孔徑與孔距
光面爆破的炮孔直徑可與主炮孔的直徑相同,若為淺孔爆破,其孔徑一般為38~42mm,若為中深孔爆破,一般為80~160mm。孔間距為主炮孔孔距的1/2~1/3。
2.與鄰近主炮孔的排距
一般為正常炮孔排距的1/2。
3.光爆孔深度
比主爆破超深,h=(0.1~0.2)L,L為主爆孔深度。
4.最小抵抗線
光爆炮孔中心到鄰近主爆孔中心的距離為最小抵抗線,一般應大于或等于光爆孔間距。
5.炮孔臨近系數(shù)
也叫密集系數(shù)m,即孔間距與抵抗線之比:m=a/ω,當m過大時,爆破后,可能在光爆眼間留下巖埂,造成欠挖。當m過小時,則會在新壁面造成超挖凹坑。實踐表明,當m=0.8~1.0時,爆后的光面效果最好。
6.線裝藥密度
又叫裝藥集中度,它是指單位長度炮眼中裝藥量的多少(g/m)。為了控制裂隙的發(fā)育,在保證新壁面的前提下,應盡量減少裝藥量。一般線裝藥密度如下:軟巖為70~120g/m,中硬巖為100~150g/m,硬巖為150~250g/m。
7.不偶合系數(shù)
不偶合系數(shù)k是指炮孔直徑d與藥卷直徑d0之比:
k=d/d0
不偶合系數(shù)是大于1,表示炮孔直徑與藥卷直徑不偶合,藥卷與炮孔之間有間隙,k越大,則空隙越大。大量實踐證明,k≥2~2.5時,光爆效果最好。大部分情況下,選用k=1.5~2.5。
8.起爆間隔時間
實踐證明,齊發(fā)起爆的裂隙面最平整,毫秒延期起爆次之,秒延期起爆最差。所以在實施光面爆破時,間隔時間越短,壁面越平整。最好選用導爆索起爆,其瞬時性最好。若用雷管起爆,間隔時間不應超過100ms。
三、光面爆破的質量要求
1.半邊孔保留率也叫眼痕率,硬巖不小于80%,中硬巖不小于60%。
2.軟巖中的巷道或露天爆破的邊坡應符合設計要求。
3.兩炮銜接臺階尺寸,眼深小于3m時,不得大于150mm;眼深為5m時,不得大于250mm。
4.巖面不應有爆震裂縫。
5.巷道周邊不應欠挖,平均線性欠挖值應小于200mm。