爆破作用原理

岩石破碎机理

露天爆破作为爆破技术的一种，其破碎岩石的原理遵循岩石破碎的基本原理。因此，解露天爆破技术，首先要了解岩石破碎基本原理。

1 岩体破碎机理的几种观点

由于炸药的爆炸反应是一个高温、高压和高速的瞬态过程，岩体性质和爆破条件复杂多变，同时岩体爆破又是一个历时极短和危险性极大的过程，因此给直接观测和研究岩体的破坏过程造成了极大的困难。迄今为止，人们对岩体爆破作用过程仍然了解的不透彻，没有形成一套完整而系统的爆破理论。

关于岩石破碎机理，有几种观点：

（1）爆轰气体作用的破碎观点；

（2）应力波作用的破碎观点；

（3）应力波和爆轰气体共同作用的破碎观点。

2 岩石的爆破作用

由于炸药在岩石体内的埋深不同，其爆破作用形式也不同。当炸药的埋深很大，其破碎岩石作用不能达到岩体的自由面时，称为岩体爆破的内部作用；当炸药埋深较小、破碎岩石作用能达到自由面时，称为岩体爆破的外部作用。

重点分析岩石爆破的内部作用：

当药包在无限介质中爆炸时，在岩体中激发出应力波，其强度随着传播距离的增加而迅速衰减，因此对岩体施加的作用也随之变化。按照破坏特征，大致可以将岩体分为以下三个区域：

（1）粉碎区

当密闭在岩体中的炸药爆炸时，爆轰压力在数微秒内达到数千至数万兆帕，瞬间冲击药包周围的岩体，在冲击荷载的作用下，与药包直接接触的岩体被粉碎，称为粉碎区。粉碎区的半径很小，一般为药包直径的几倍。

（2）破裂区

冲击波通过粉碎区后，继续向外层岩石中传播，径向压缩粉碎区外层岩石，产生径向扩张和切向拉伸应变，如果切向拉伸应变超过岩石的动态抗拉强度，则岩石产生径向裂隙，并以0.15—0.38倍的压缩应力波的传播速度向前延伸，直至低于岩石的动态抗拉强度停止扩张；同时爆生气体膨胀并进入径向裂隙中，引起裂隙的扩张，裂隙尖端由于有气体压力引起的应力集中现象，导致径向裂隙向前延伸，并呈现出内密外稀的分布规律；压缩波通过以后，岩体受到强烈压缩时存储的一部分弹性变形能开始释放，产生与压缩应力波作用相反的向心拉伸应力，使岩石质点产生反向的径向运动，拉伸应力大于岩石的动抗拉强度时，在岩体中产生环向裂隙，径向裂隙和环向裂隙相互交错，该区域内岩体被切割成块，此区域为破裂区，其破裂半径一般为药包半径的70—120倍，是工程爆破中岩石破坏的主要部分。

（3）震动区

破裂区以外的岩体中，应力波引起的应力状态和爆轰气体形成的准静应力场都不能使岩石产生破坏，只能引起岩石质点作弹性振动，直到振动波能量被岩石完全吸收为止，这个区域称为震动区。

隧道光面爆破施工工法

隧道光面爆破施工工法

一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1爆破参数选定 2.1.1周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45cm，对于节理发育，层理明显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间 2.1.2最小抵抗线W（光面层厚度） 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。 2.2周边眼装药结构 2.2.1软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

分别如下图所示： 2.2.2硬岩周边眼装药结构 硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图： 炮泥导爆索 药卷 周边眼间隔装药结构 （单位：cm） 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ①循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动，IV、V级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道IV级围岩2.0m，V级围岩 1.0m，II、III级围岩不大于3.5m。 ②钻孔直径选择：采用Φ42mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳化炸药。 ③隧道开挖断面的大小：由岩石和开挖方法确定。, 总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗，本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3

光面爆破施工工艺

光面爆破施工工艺 1 前言 1.1工艺概况 光面爆破20世纪50年代末首先在瑞典兴起，1952年在加拿大首先使用，现已被规定为隧道掘进工程中的标准方法。隧道采用光面爆破能使围岩周边形成平滑圆顺的表面，可以有效控制周边超欠挖，减少围岩扰动，减少支护工程量。同普通爆破相比，光面爆破能取得巨大经济效益、安全效益和其它综合效益。 光面爆破的优点是明显的，但光爆效果随着地质条件的不同差异很大，参数选择也必须根据地质条件不同而采用不同的参数。要取得理想的爆破效果，必须了解光爆的作用原理和影响参数，通过爆破初步设计，并反复实践才可达到良好的爆破效果。我们通过石林隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩光面爆破的设计，并结合地质条件、钻孔设备、设计要求，多次调整施工参数和工艺，不断摸索、完善，经总结形成本标准工艺。 1.2工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓超欠挖和平整度的爆破技术。它沿开挖轮廓周边布孔，利用掏槽眼和掘进孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆层爆破时内侧岩层对光爆层的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，降低爆破震动效应，减小对周边围岩的破坏，使其获得平滑的开挖廓面及降低超欠挖的一种施工技术。 2 工法的特点 1）光爆周边眼钻眼精度要求高、装药技术要求较高； 2）适用于各种围岩类型； 3）开挖轮廓外观质量好，对围岩扰动少，增加施工安全，具有良好经济效益； 4）施工参数因地而异，方法灵活。 3 适用范围 本工法适用软岩、硬岩等地质条件下的铁路、公路、水工等隧道和岩石边坡处理。 4 技术标准 《工程地质手册》第四版-2007；《爆破工程消耗量定额》GY102-2008；《爆破安全技术规程》GB6722-2011；《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号；《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；《隧道现代爆破技术》。 5 施工方法 光面爆破是根据岩石岩性、产状和开挖断面大小入手，确定爆破深度、炸药类型、

隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么

隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么？应当采取的主要措施有哪些？两者有何区别？答：1.光面爆破作用原理：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。尽管在理论上还很成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为炸药起爆时，对岩体产生两种效应，主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 预裂爆破作原理：主要指预裂爆破成缝机理。为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。 2.光面爆破的主要技术措施如下： （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，尽可能将药量沿眼大均匀分布。 （3）.周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现客气间隔装药。 （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。 预裂爆破主要措施如下： （1）炮孔直径一般为50-200mm，对深孔宜采用较大的直径。 （2）炮孔间距宜为孔径的8-12倍，坚硬岩石取小值。 （3）.不耦令系数(炮孔直径d与药卷直径d的比值)建议取2-4，坚硬岩石取小值。 （4）.线装药密度一般取250-400g/m。 （5）.药包结构形式，目前较多的是将药卷分散绑扎在传爆线上。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的2-5倍。 （6）.装药时距孔口1m左右的深度内不要装药，可用粗砂填塞段过短，容易形成 漏头过长则不能出现裂缝。 3两者有区别： 1.概念方面区别：光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形式一个平整的开挖；预裂爆破是先起爆布置在设计轮廓线上的预裂破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏。 2.起爆方法的区别：由于光面爆破孔是最后起爆，导爆索有可能遭受超前破坏，为了保证周边孔准爆，对光面爆破孔采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。预裂孔若与主爆区爆孔组成同一网络起爆，则预裂孔应超前第一排爆孔75-100ms起爆。 3.主要技术措施要求的区别：（见第二问光面爆破和预裂爆破的主要措施）。

光面爆破施工流程

光面爆破施工流程 一、工艺原理 炸药爆炸时，对岩体产生了两种效应：一是药卷爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其周围作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连接线的中点上，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸空气的膨胀进一步扩展，形成平整的爆破面。光面爆破是通过选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆破后壁面平整规则，轮廓线符合设计要求，同时减少对围岩扰动，保持围岩稳定的一种控制爆破技术。 二、工艺流程 1、光面爆破工艺流程 工艺流程见光面爆破工艺流程图。 光面爆破工艺流程图 2、光面爆破工艺 ⑴爆破设计 爆破设计的目的在于避免超欠挖和达到预期的循环进尺，并尽可能节省工料消耗。爆破设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。

⑵放样布眼 周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。钻眼前，测量人员用红铅油准确地绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm，并交付隧道队技术负责人。 ⑶定位开眼 按炮眼布置正确钻孔，掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高，开眼误差控制在3cm和5cm 以内。 ⑷钻眼 司钻工要熟悉炮眼布置，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻，以确保周边眼准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，掏槽眼应加深10cm。 炮眼的深度和角度应符合设计要求。掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排拒、行距误差均不得大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。 ⑸清孔 装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼内石屑刮出和吹净。 ⑹装药 装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。采用预裂爆破时，应从药包顶端堵塞，不得只堵塞眼口。 ⑺连接起爆网络 起爆网络采用复式网络，确保起爆的可靠性和准确性。连接起爆网络时需注意：导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管联接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离开一簇导爆管自由端10厘米以上处，导爆管连接次数应相同。网络联好后，要有专人负责检查核实，经检查符合要求时方可进行引爆。 ⑻起爆出碴 网络联好后，在准备起爆前，人员撤离危险区，应设保护设施的一定要设置，然后

爆破理论

2. 工程爆破基本理论 爆破理论就是研究炸药爆炸与爆破对象（目标）相互作用规律的有关理论。对于内部爆破（装药置于爆破对象内部），例如岩土爆破，就是研究炸药在岩土介质中爆炸后的能量利用及其分配，也就是研究炸药爆炸产生的冲击波、应力波、地震波在岩土中的传播和由此引起的介质破坏规律，以及在高温高压爆生气体作用下介质的进一步破坏及其运动规律；对于外部爆破（装药与爆破对象之间有一定距离），例如军事上采用的接触或非接触构件爆破，就是研究炸药爆炸后产生的冲击波在传播过程中与目标的相互作用以及由此引起的爆破目标的破坏及其运动规律。它是一个复杂而特殊的研究系统。要阐明爆炸的历程、机理和规律，应包括以下研究内容： ⑴、爆破的介质在什么作用力下破坏的；破坏的规律及其影响因素； ⑵、爆破介质的特性，包括目标（岩土）的结构、构造特征、动态力学性质及其对 爆破效果的影响； ⑶、爆炸能量在介质中传递速率； ⑷、介质的动态断裂特性与破坏规律； ⑸、介质破碎的块度及碎块分布、抛掷和堆积规律； ⑹、空气冲击波与爆破地震波的传播规律、个别爆破碎块的飞散距离；以及由冲击波、地震波、个别飞石、爆体的落地震动等引起的爆破危害效应及其控制技术。 以岩石爆破为例，目前大量实验室和现场试验证明，岩体的爆破破碎有以下规律：（1）、应力波不仅使岩石的自由面产生片落，而且通过岩体原生裂隙激发出新的裂隙，或者促使原生裂隙进一步扩大，在应力波传播过程中，岩体破碎的特点是：原生裂隙的触发、裂隙生长、裂隙贯通、岩体破裂或破碎；（2）、加载速率对裂隙的成长有很大作用：作用缓慢的荷载有利于裂隙的贯通和形成较长的裂隙，而高速率的载荷容易产生较多裂隙，但却拟制了裂隙的贯通，只产生短裂隙；（3）、爆破高压气体对裂隙岩体的破碎作用很小，但它有应力波不可 替代的作用：可以使由应力波破裂了的岩体进一步破碎和分离；（4）、岩体的结构面（岩体弱面的统称，包括节理、裂隙、层理等各种界面）控制着岩体的破碎，它们远大于爆破作用力直接对岩体的破坏。 同其它学科对事物的认识规律一样，对爆破理论的研究也是由浅入深的。不同学者先后提出了各种各样的假说或理论，例如，最初提出了克服岩石重力和摩擦力的破坏假说，以后又相继提出了自由面与最小抵抗线原理，爆破流体力学理论，最大压应力、剪应力、拉应力强度理论，冲击波、应力波作用理论，反射波拉伸作用理论，爆生气体膨胀推力作用理论，爆生气体准静楔压作用理论，应力波与爆生气体共同作用理论，能量强度理论，功能平衡理论，利文斯顿（Livingston）爆破漏斗理论和爆破断裂力学等等理论。这些理论观点各异，有些相互矛盾，有些互相渗透，有些不够全面，存在片面性，而且大部分视爆体为连续均匀的介质，与实际情况尚有一定差距。 目前，在爆破界比较倾向一致的是“爆炸冲击波、应力波与爆生气体共同作用”理论，

光面爆破施工工法

隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、办公设备线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断面开挖光面爆破工法，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。 一、光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心边线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心边线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 二、光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点： 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。 (一)周边眼常用参数的选择 1、周边眼间距E 它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。一般情况下E=(12～15)d，其中炮眼直径d=35～45mm。对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。 2、最小抵抗线W(光面层厚度) W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。其取值在(13～22)d围，且W≥E。 3、周边眼密集系数K 一般情况，以K=E/W=0.7～1.0为宜。 4、装药集中度q 采用2号岩石炸药进行光面爆破时，若预留光爆层，q=0.15～0.2kg/m；若全断面一次爆破，则q=0.2～0.3kg/m。如果采用其它炸药，则需进行换算，其换算系数C按下式求得： C=1/2(2#岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2#岩石炸药爆力/换算炸药爆力) 选取光面爆破参数可用类比法或查表(见表1)，必要时要在与所做工程地质条件相类似的岩层中试验，以求得更准确的爆破参数。

控制爆破

爆破控制思考题 1.何为控制爆破（叙述定义）。 根据工程要求和爆破环境、规模、对象等具体条件，通过一定的技术措施，严格地控制爆炸能的释放和介质的破碎过程，并使爆破公害控制在规定的限度之内，这种对爆破效果和爆破危害进行双重控制的爆破技术称为控制爆破。 2.控制爆破的控制内容包括哪些？ ①控制炸药爆炸能量的释放过程②控制爆破体的破碎程度③控制爆破破坏作用的范围④控制爆破体的抛移、塌倒方向和堆积范围⑤控制爆破的危害作用 3.爆破公害主要有哪几种？ ①爆破地震②爆破空气冲击波③爆破噪声④爆破飞石⑤有害气体 4.控制爆破中，介质的破坏过程主要服从哪种爆破机理？ 爆炸气体的膨胀作用，利用缓冲原理降低爆轰波峰值压力对爆破介质的冲击破坏作用，使炸药爆炸能量得到合理分配和充分利用 5.何为等能原理？ 根据爆破对象的实体状况、环境条件及工程要求，优选爆破参数，正确计算每个炮孔内的装药量，使每个炮孔内炸药爆炸释放出的能量与该孔周围介质达到预期爆破效果所需的能量相等，使介质只产生一定宽度的裂缝或原地松动破碎，而无多余的能量引起地震、空气冲击波和飞石等爆破公害。这一原理称为等能原理。 6.控制爆破中单孔装药量主要是根据什么原则确定的？ 体积原则：在相同爆破条件下，爆破碎碎岩石的体积与装药量成正比 能量守恒原则；炸药爆炸释放的有效能量≥破坏介质克服阻力消耗的能量 7.能量控制计算公式中，装药系数主要与何种因素有关？ ①面积系数q1与最小抵抗线的乘积接近一个常数，成反比 ②体积系数q2:爆破介质的性质:σ↑，q↑，最小抵抗线W（关键）: w↑, q ↓，临空面的数量及大小(关键):临空面多、大，q↓ 8.体积准则装药量计算公式中，单位用药量系数主要与何种因素有关？ ①爆破介质的性质:σ↑，q↑②最小抵抗线W（关键）: w↑, q ↓③临空面的数量及大小(关键):临空面多、大，q↓ 9.控制爆破中的微分原理的主要内容是什么？ 将爆炸某一目标所需的总装药量进行分散化与微量化处理，故称为微分原理，中心思想：“多打眼，少装药”，把微量的炸药合理地装在分散的炮孔中，通过分批微差多段起爆，达到爆破质量的要求、显著地降低爆破危害的目的。 10.控制爆破中孔网参数（a孔距、b排距）的布置要考虑哪些因素？ ① a、b 取值过大，装药量相对集中，对爆破震动影响较大,不利于安全，破碎块度也大。 ②a、b 取值过小钻孔及爆破成本提高，或沿孔间贯穿出现大块，或先响炮孔将后响炮孔内的炸药压死造成拒爆。 11.控制爆破中炮眼深度主要根据什么原则确定？其主要影响因素是什么？ ①：原则是装药中心位于被爆破结构体的中心或形心。 ②：使得药包在各个方向的抵抗线保持均匀一致，抵抗包括结构的抵抗和几何材料的抵抗。 12.控制爆破中，在何种条件下要使用分层装药？分层装药结构中，相邻药包间的最小距离是多少？

隧道光面爆破施工工法

隧道光面爆破施工工法 一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循 环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。 施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1 爆破参数选定 2.1.1 周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E= (12~15) d,其中炮眼直径d=35~45cm,对于节理发育，层理明 显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间

2.1.2最小抵抗线W(光面层厚度) 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。 2.2 周边眼装药结构 2.2.1 软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药,导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

分别如下图所示： 空先间旖柱装药 小直径药卷连嬪装药 222硬岩周边眼装药结构 位位位 位cm 位 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均 为连续装药，只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ① 循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动， IV 、V 级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道 IV 级围岩2.0m , V 级围岩1.0m ，II 、III 级围岩不大于3.5m 。 ② 钻孔直径选择：采用042mn 钻眼直径，炸药选择2号岩石乳 化炸药 ③ 隧道开挖断面的 大小：由岩石和开挖方法确定。 , 炮泥 药 片

光面爆破

光面爆破是一种控制巷道轮廓较好的爆破方法，它是国内外广泛使用的一项新的爆破技术。其主要优点是：巷道爆破后巷道成型规整，超挖量小；不产生或很少产生炮震裂缝，对围岩扰动小，利于巷道稳定；出渣量少、衬砌材料减少，经济合理。因此，随着锚喷支护新工艺的推广使用，光面爆破已成为一种配套技术。 （一）光面爆破一般应达到如下三个标准 （1）爆破后，周边留下的眼痕数应不少于其总数的50%； （2）超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过质量标准规定； （3）岩石上不应留有明显的炮震裂缝。 光面爆破的实质是：控制炸药的爆炸能量，减弱其对围岩的破坏作用，合理利用相邻周边眼爆炸冲击波的动力作用和爆破气体的静力作用，在其相邻周边眼的连线上产生有效的裂缝，将岩石切割破坏。 从上述光爆作用原理可知，为达到良好的光爆效果，必须合理选取光爆有关参数，如周边眼距、最小抵抗线、药卷直径、装药结构和起爆时间等。 （二）光面爆破参数 （1）周边眼布置 周边眼的最小抵抗线和眼距是光面爆破的两个主要参数，二者之间有一个合理的比例关系，并随岩石性质的不同而相应变动，同时还要考虑眼深和装药结构的影响。 根据试验，一般可依岩石情况不同，按下式选择 K=E/W (3-12) 式中E——周边眼距，一般取400～600mm，在拱顶两侧(靠近拱基处)，岩石对爆破的夹制作用较大，眼间距应适当减少，在裂缝节理发育或层理明显的岩层中，眼距也应适当减少，同时还要减少装药量； W——最小抵抗线，mm； K——炮眼密集系数，一般取0.8～1.0，硬岩中取大值，软岩中取小值。 （2）药卷直径 根据国内外经验，药卷直径与炮眼直径之比，在缓冲爆破作用方面，有着密切的关系。小直径药卷不但其爆炸性能低，而且由于它与炮眼间有较大的空隙，缓冲了爆轰波对岩石的冲击作用，减轻了对围岩的震裂破坏程度。 关于不耦合系数，我国目前多采用的炮眼：直径在40～42mm左右，小药卷直径一般为25mm，因此不耦合系数为1.6。随着炸药性能的改进，小药卷直径还可以变小(但不能小于该炸药的临界直径)，以便进一步提高光爆效果。 （3）炸药与装药结构的合理确定和周边眼的装药量 由于岩石性质各异，每米炮眼的装药量，一般按经验数据选取：在软岩中为100～150g，中硬岩层中为150～200g，坚硬岩层中为200～300g。 从理论上来说，光面爆破所要求的炸药应是猛度低爆力高，密度低感度高爆轰稳定。这些矛盾的要求，目前国产炸药很难满足，因为爆力高感度高爆轰稳定的炸药，一般猛度和密度也大。国外已生产专用光爆炸药，我国新近已试制成功专用的光面爆破炸药。 目前我国所用光爆炸药，一般以直径为25mm的药卷代替。这种炸药在眼孔中爆炸时，有较大的缓冲间隙，较好地减弱了炸药对围岩的破坏作用，同时又能使炮眼中装药较为均匀。根据我国经验，在无小药卷的情况下，当眼深小于2m时，也可采用一般直径的低威力安全炸药代替，同样可取得较好的光爆效果。 光面爆破的装药结构(表3-17)，合理的装药结构应使药卷能均匀地分布在炮眼中，并能有效地起到缓冲作用。

隧道光面爆破和预裂爆破的原理

隧道光面爆破和预裂爆破的原理 一、爆破原理 1、光面爆破作用原理：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。尽管在理论上还很成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为炸药起爆时，对岩体产生两种效应，主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 2、预裂爆破作原理：主要指预裂爆破成缝机理。为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。 二、技术措施 1、光面爆破的主要技术措施如下： （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，尽可能将药量沿眼大均匀分布。 （3）周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现客气间隔装药。 （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。 2、预裂爆破主要措施如下： （1）炮孔直径一般为50-200mm，对深孔宜采用较大的直径。

第4章岩石爆破理论

第4章岩石爆破理论 4.1 岩石爆破特性及爆炸应力波 岩石爆破理论的发展 岩石爆破理论在20世纪70年代确立了冲击波拉伸破坏理论、爆炸气体膨胀压碎破坏理论、冲击波和爆炸气体综合作用理论。随着爆破技术和相邻学科的发展，特别是岩体结构力学、岩石动力学、断裂、损伤力学和计算机模拟爆破技术的发展，使爆破理论的研究更实用化，更系统化。计算机模拟，用以研究裂纹的产生、扩展。但是，从总体上看，爆破理论的发展仍然滞后爆破技术的要求，理论研究和生产实际仍有不小的差距。岩石爆破理论的研究内容应该包括：（1）岩石特性，包括岩体结构、构造特征和岩石动力学性质及其对爆破效果的影响； （2）炸药能量向岩石的传递效率； （3）岩石的动态断裂与破坏； （4）爆破过程的数值模拟，预测爆破块度和爆堆形态。 岩石中的爆炸应力波 在介质中传播的扰动称为波。由于任何有界或无界的质点是相互联系着的，其中任何一处的质点受到外界作用而产生变形和扰动时，就要向其他部分传播，这种在压力状态下介质质点的运动或扰动的传播称为应力波。炸药在岩石和其他固体介质中爆炸所激起的应力扰动（或应变扰动）的传播称为爆炸应力波。 应力波分类 （1）按传播速度分类 按传播途径不同，应力波分为两类：在介质内部传播的应力波称为体积波；沿着介质内、外表面传播的应力波称为表面波。体积波按波的传播方向和在传播途径中介质质点扰动方向的关系又分为纵波和横波。 纵波又称P波，其特点是波的传播方向与介质质点运动方向一致，在传播过程中引起压缩和拉伸变形。因此，纵波又可分为压缩波和稀疏波。 横波又称S波，特点是波的传播方向与介质质点运动方向垂直，在传播过程中会引起介质产生剪切变形。

岩石爆破技术的现状与发展

岩石爆破技术的现状与发展 要：结合笔者对爆破技术的研究，对近几年来国内外较为先进的岩石爆破技术的理论及控制爆破技术方面进行简要的介绍，随着岩石爆破技术的不断发展，爆破工程机械化程度的提高，人们对工程爆破作业有害效应更加的专注。岩石爆破技术的发展对爆破施工发挥起到了重要的作用。 关键词：岩石爆破技术；爆破理论；现状；发展 在破岩的过程中采用最为普遍也是效果最好的手段就是爆破。岩石爆破技术的发展不仅仅取决机械设备、测量工具等硬件设备的发展，而且还需要依托爆破理论学、岩石力学等方面的理论成果。随着岩石爆破技术的不断发展以及爆破力学的不断深入，以及测量设备的不断改进、计算机技术在爆破中的普及应用，推动了我国爆破技术向着机械化、智能化方面发展，其只要体现在下面几个方面：一是岩石爆破中使用的各种机械设备逐渐的完善，爆破施工的机械化水平快速发展；二是在对岩石等相关材质的分析上广泛的采用了全新的扫描技术和分析处理技术，根据分析出的岩石的性质来选择与之相符的爆破方案；三是爆破的规模在不断的扩大，爆破的工艺也在不断的更新；四是在爆破的过程中更多的考虑到了环境保护，采用各种控制爆破技术，尽可能的降低岩石爆破对环境及生态造成的影响。五是在岩石爆破过程中开始普遍的应用计算机进行辅助爆破，或者进行计算机模拟爆破，特别是将计算机与GPS 定位系统结合之后发展了数字钻爆系统。这些方面的特点都对我国岩石爆破技术的发展起到深远的影响。

1 岩石爆破理论 所谓的岩石爆破就是利用炸药在爆炸的过程中产生的能量来破碎岩石的方法。岩石爆破理论可以系统的分为两个部分来进行概述：一是岩体中的爆破应力波，岩土在炸药爆炸的过程中，岩体会收到冲击和扰动，而在岩体中传播的波，在波的影响下岩体的内在状态会随之发生变化，因此我们将在固定中传播的扰动波称之为应力波；二是岩石爆破破碎机理，爆破机理的研究是一个较为复杂的课题，由于岩石爆破是也在一个高压、高温、高速的三高环境下发生的，在现有的科技条件下是无法进行测试的，而岩石的状态又是不定的，目前也找不到一个合适的状态方程来对岩石的变化进行科学合理的描述，因此，对岩石爆破作用机理的研究还仅仅停留在定性的阶段，现在实际采用的都是多年积累的经验，并没有科学的根据。虽然这个两种不通的机理，但是在实际的爆破过程中这两者都发挥着作用，只是在不通岩石材质下两者发挥的作用程度不一样。 岩石得以破坏是因为在爆破的过程中产生的应力超过了岩石本身多能够承受的最大限度，岩石的破坏与爆炸时产生的能量大小和岩石的力学特性有着紧密的联系。也就是说，要想对岩石进行破坏，在假定装药的型号、形式及自由面相同的条件下，药包装药的多少只要是由岩石的力学特性决定的。在岩石爆破技术的研究过程中，岩石的力学特性与爆破破碎的关系一直都是研究的一个重点。在一定程度上岩石的力学特性决定了这次岩石爆破的难易程度，它主要表现在岩石的抗压、抗拉、抗剪等方面。炸药的单耗与岩石的这些特性是成正比关系的，对于大多

光面爆破作用原理

光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 1.2光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点： 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。为满足装药结构要求，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。 2主要应用 预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡开挖中较多的运用。光面爆破在隧道开挖中的运用尤其广泛。 2.1（一）成缝机理 预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面，两者成缝机理基本一致。现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。 预裂爆破采用不耦合装药结构，其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度，因此

可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏，但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。加之孔与孔间彼此的聚能作用，使孔间连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进一步发展，而滞后的高压气体的准静态作用，使沿缝产生气刃劈裂作用，使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。 2.2（二）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。在水电部门，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。围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（如葛洲坝工程的粉砂岩），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6 m m，仍可起到有效隔震作用。地下工程预裂缝宽度比露天工程小得多，一般仅达0.3～0.5cm。因此，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。 影响轮廓爆破质量的因素，除爆破参数外，主要依赖于地质条件和钻孔精度。这是因为爆生裂缝极易沿岩体原生裂隙、节理发展，而钻孔精度则是保证周边控爆质量的先决条件。 2.3（三）参数设计 预裂爆破和光面爆破的参数设计一般采用工程类比法，并通过现场试验最终确定。 （1）预裂爆破参数 1）孔径明挖工程为7 0～165mm；隧洞开挖为40～90mm；大型地下厂房为50～110mm。 2）孔距与岩石特性、炸药性质、装药情况、开挖壁面平整度要求和孔径大小有关。孔距一般为孔径的7～12倍。爆破质量要求高、岩质软弱、裂隙发育者取小值。 3）装药不偶合系数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）线装药密度线装药密度是单位长度炮孔的平均装药量。影响预裂爆破参数的因素复杂,很难从理论上推导出严格的计算公式,以经验公式为主,目前国内较常用公式的基本形式 为 式中,QX—预裂爆破的线装药密度,kg/m； σC—岩石的极限抗压强度，MPa； a—炮孔间距，m；

爆破基本原理

A爆破技术员应知应会的基本原理 一、岩石炸药单耗确定原理和方法 1岩石炸药单耗确定之经验法 2岩石炸药单耗确定之类比法 爆破各种岩石的单位炸药消耗量K值表

3、岩石炸药单耗确定之爆破漏斗试验法 最小抵抗线原理：药包爆炸时，爆破作用首先沿着阻力最小的地方，使岩（土）产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去，这就是作为爆破理论基础的“最小抵抗线原理”。 药包在有限介质内爆破后，在临空一面的表面上会出现一个爆破坑，一部分炸碎的土石被抛至坑外，一部分仍落在坑底。由于爆破坑形状似漏斗，称为爆破漏斗。若在倾斜边界条件下，则会形成卧置的椭圆锥体如图2.6.14 当地面坡度等于零时，爆破漏斗成为倒置的圆锥体（图2.6.15）。mDl称为可见的爆破漏斗，其体积V mDl与爆破漏斗V mOl之比的百分数E0，称为平坦地形的抛掷率；r0（漏斗口半径）与W（最小抵抗线）的比值n称为平地爆破作用指数。 当r0=W时，n=1，称为标准抛掷爆破。在水平边界条件下，其抛掷率E=27%。标准抛掷漏斗的顶部夹角为直角。 当r0>W，则n>1，称为加强抛掷爆破。抛掷率>27%。

漏斗顶部夹角大于90°。 当r0

光面爆破与预裂爆破比较分析

光面爆破与预裂爆破比较分析 摘要：光面爆破与预裂爆破在机理上、起爆方式、应用条件以及范围具有一定区别。关键词：光面爆破预裂爆破起爆方式应用范围 Smooth blasting and blasting a comparative analysis of pre-split Abstract Pre-split blasting and smooth blasting in the mechanism, the initiation mode, the application conditions and the range has a certain distinction. Key words Smooth blasting Pre-split blasting Detonation mode Applications一、光面爆破与预裂爆破两者的爆破机理 光面爆破的机理是：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。尽管在理论上还很成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为炸药起爆时，对岩体产生两种效应，主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 预裂爆破的作用机理：主要指预裂爆破成缝机理。为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。 二、起爆方式

岩石爆破理论模型

岩石爆破理论模型 摘要：岩石爆破模型的研究是爆破理论和技术发展的关键，通过研究爆破过程 及其参数的变化规律可揭示爆破作用的本质，为完善和发展爆破理论及技术提供基础。 关键词：岩石爆破模型;弹性;断裂;损伤 1、岩石爆破机理 在岩石爆破机理研究中，一般认为造成岩石破坏的原因是冲击波和爆炸生成气体膨胀压力共同作用的结果；但是关于爆炸冲击波和爆炸生成气体准静态压力哪个起主要作用，目前仍存在着两种不同的观点。一种观点认为冲击波的作用只表现在对形成初始径向裂纹起先导作用，而大量破碎岩石则是依靠爆炸生成气体膨胀压力作用。另一种观点则认为爆破过程中哪种载荷起主要作用要取决于岩石的阻抗波，即高波阻抗岩石应力波起主要作用，低波阻抗岩石爆炸生成气体起主要作用；对于均质岩体以应力波作用为主；对于整体性不好、节理裂隙发育的岩体，以爆炸生成气体作用为主。 爆生气体膨胀作用炸药爆炸生成高温高压气体,膨胀做功引起岩石破坏。爆生气体膨胀力引起岩石质点的径向位移,由于药包距自由面的距离在各个方向上不一样,质点位移所受的阻力就不同,最小抵抗线方向阻力最小,岩石质点位移速度最高。正是由于相邻岩石质点移动速度不同,造成了岩石中的剪切应力,一旦剪切应力大于岩石的抗剪强度,岩石即发生剪切破坏。破碎的岩石又在爆生气体膨胀推动下沿径向抛出,形成一倒锥形的爆破漏斗坑。 按理论基础可将爆破模型分为以下几类:以弹性理论处理爆破问题的弹性力学模型;以断裂理论特别是线弹性断裂力学为基础的断裂力学模型;以研究损伤演化特别是细观损伤演化为框架的损伤力学模型;以及将岩石由损伤累积而导致的破坏视为一种逾渗转变的逾渗模型。 2、弹性力学模型 2、1 G.Harries模型 G.Harries模型是建立在弹性应变波基础上的高度简化的二维模型,将岩石视为均质连续的弹性介质。假设岩石为以炮孔轴线为中心的厚壁圆筒,爆炸应力波使与炮孔轴线垂直的平面内质点产生径向位移,当径向位移派生出的切向应变值超过岩石的动态极限抗拉应变T时,岩石中形成径向裂隙。径向裂隙数由下式决定: N=εθ/T 式中 N为径向裂隙条数;εθ为作用于炮孔上的最大切向拉应变。采用MonteCarlo方法确定爆破裂纹分割的块度。该模型首次解决了物理模型使用的局限性和难以定量的问题,但由于没有考虑天然节理裂隙对应力波传播和破碎块度的影响,所以不可避免地影响计算结果的准确性和可靠性。 2、2 R.F.Favreau模型 R.F.Favreau模型是在爆炸应力波理论基础上建立的三维弹性模型,以岩石动态抗拉强度为破坏判据。该模型不仅充分考虑了爆炸应力波和爆生气体综合作

光面爆破原理及其应用

光面爆破原理及其在生产中的应用 摘要：随着锚喷支护在井下工程中的广泛应用，光爆技术得到了迅速的发展。利用光面爆破技术，选择合理的施工方法及爆破参数，不仅可以提高巷道的施工质量，而且可以提高巷道的掘进速度。同时把光面爆破技术应用于回采工作面，可较好的维护矿柱及顶板的稳定，减少爆破产生的围岩裂隙，增加回采的安全性和可靠性。 关键词：光爆原理应用优点 荣官地区石膏矿采用片盘斜井开拓，走向前进法房柱法开采矿房，矿房间采用留连续矿柱支撑顶板。采区巷道布置在I2G2I3层位，采用普通方法爆破，巷道轮廓外裂隙区的范围增加，围岩强度小，巷道的稳定性差，同时巷道开挖面凸凹不平，受爆破震动及地压活动影响，巷道帮、顶不稳定，片板现象时有发生。在开采底部矿层（I2G2 I 3）期间，采用G1夹层做顶，由于G1夹层下部有0.3米厚的一层顶板易脱落，采用普通方法爆破顶板经常会发生大面积离层脱落冒顶现象，给矿井生产带来了严重的安全隐患。 1.地质概况 荣官地区石膏矿开采寒武纪馒头组石膏，一膏组呈层状赋存于下寒武统馒头组四段砖红色白云质泥岩之下，系复合膏层，由三层石膏、硬石膏夹两层灰绿色泥质含膏白云岩组成，膏层由上至下依次编号为I1、I2和I3膏，膏层由上至下厚度分别为1.4米、0.9米和0.9米，夹层编号为G1和G2，夹层厚度分别为1.79米和0.6米。石膏硬度为f=4～６，容重为2.6吨/米3。 一膏组膏层顶板为砖红色白云质泥岩，平均厚26米，主要成份为泥质，层位稳定，硬度系数f=5；膏层硬度系数f=6，底板为紫红色泥质白云岩，厚21米，硬度系数f=9，层理、节理均发育。 2.光面爆破的基本原理 光面爆破是合理选择爆破参数的先进控制爆破技术。从爆破方法来分，光爆可分为三类：轮廓线鉆眼法、预裂爆破法、修边爆破法。与普通爆破相比光爆具有巷道表面轮廓规整，符合设计断面尺寸，巷道围岩很少产生炮震裂缝，最大限度保持围岩自身强度的特点。 光爆与普通爆破所不同的是光爆在巷道周边上要多打眼，少装药，并最后起爆，以确保将光爆层的岩石沿着周边眼的连线切割下来。因此光爆的关键是如何将光爆层的岩石沿周边眼连线规整的切割下来。 根据岩层的不同情况，通过合理选择炸药，正确确定周边眼的爆破参数，选择合理的装药结构及保证周边眼采用高精度毫秒雷管控制起爆时差等措施来实现。 2.1合理确定周边眼的间距和最小抵抗线 在采用预留光面层的爆破中，爆破后岩面的平整程度与最小抵抗线W和周边眼距E的比值K（炮眼密集系数）有关。实践表明，当K=E/W=0.8～1.0时，能得到较好的爆破效果，K值过大，爆破后两个炮眼之间的岩壁上会留下一块凸起的岩石，K值过小爆破后两个炮眼的岩壁要受到破坏，使岩壁凹入，达不到光爆效果，K值应根据岩石的硬度系数和有无裂隙而定；在巷道曲率半径小的部位或岩石松软、破碎节理发育带，应取K=0.6～0.8；巷道断面小或岩石坚硬时，K=1.0～1.2为宜。周边眼距E，一般取400～500毫米；在两帮和跨度大的拱顶上，间距可增大至700毫米，在三心拱两侧曲率半径小的地方，眼距适当缩小至300～400毫米；在裂隙、节理发育或层理明显的岩石中眼距应适当缩小，当工作面有软岩层时，在软岩中增加1～2个起导向作用的空眼，以保证成型规整。 2.2严格控制周边眼的装药量 为避免围岩产生裂缝，必须严格控制周边眼的装药量。合理的装药量应该是在炮眼间产生贯穿裂隙，又不致破坏围岩。根据实践经验，使用乳化炸药时，软岩（f=2～3）周边眼装