第六章预裂爆破与光面爆破汇总课件

贵州大学矿业学院贵州大学矿业学院主要内容主要内容第六章第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破与光面爆破 6.1 预裂爆破预裂爆破 6.2 光面爆破光面爆破 6.3 光面爆破与预裂爆破应用条件光面爆破与预裂爆破应用条件（略）（略）6.4 预裂、光面爆破工程应用预裂、光面爆破工程应用（略）（略）6.5 定向断裂爆破新技术简介定向断裂爆破新技术简介：6.6 工程实例工程实例 7/17/20242第六章 预裂爆破与光面爆破第一节第一节 预裂爆破预裂爆破（presplitting preshearing）预裂爆预裂爆破破 沿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，在主沿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，以减弱主爆区爆破爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为预裂爆破预裂爆破。爆破开采或开挖都是在有限的范围内需要解决两个同等重要的问题：爆破开采或开挖都是在有限的范围内需要解决两个同等重要的问题：用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎，必要时，再将用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎，必要时，再将 破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工程目的；破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工程目的；降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大限度地保持岩降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大限度地保持岩 石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩的长期稳定。同时，也石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩的长期稳定。同时，也 包括降低爆破地震效应对环境的影响等。包括降低爆破地震效应对环境的影响等。7/17/20243第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝的力学条件预裂爆破成缝的力学条件 单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗 压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限 抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即：抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即：相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动态相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动态 极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即：极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即：7/17/20244第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝机理预裂爆破成缝机理 AABB2）相邻炮孔连心线上应力加强）相邻炮孔连心线上应力加强 C CDD1）不耦合装药）不耦合装药3）相邻炮孔互为导向空孔）相邻炮孔互为导向空孔 4）同时起爆预裂孔）同时起爆预裂孔7/17/20245第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破装药量的确定预裂爆破装药量的确定 三种方法：三种方法：理理论计算法算法，经验公式公式计算法算法 和和 经验数数值法法。经验公式计算法经验公式计算法地下隧道及巷道开挖：地下隧道及巷道开挖：取取 1.54；露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：取取 24。不耦合系数建议不耦合系数建议用于地下隧道爆破用于地下隧道爆破 用于深孔爆破用于深孔爆破装药量的计算装药量的计算式中，式中，q 为炮孔线装药密度，为炮孔线装药密度，kg/m；为岩石极限抗压强度，为岩石极限抗压强度，MPa；a 为炮孔间距，为炮孔间距，m。7/17/20246第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破施工预裂爆破施工 钻孔钻孔钻孔钻孔装药结构装药结构装药结构装药结构堵塞堵塞堵塞堵塞ABC当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：预裂孔应在主爆孔预裂孔应在主爆孔 爆破前引爆，其时间差应不小于爆破前引爆，其时间差应不小于75110ms。7/17/20247第六章 预裂爆破与光面爆破7/17/20248第六章 预裂爆破与光面爆破第二节第二节 光面爆破光面爆破（Smooth blasting）光面爆光面爆破破 沿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，在主沿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，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破光面爆破。7/17/20249第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破与光面爆破的差异预裂爆破与光面爆破的差异区分区分:预裂爆破预裂爆破光面爆破光面爆破A 预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；B 光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。A 光面爆破则在主爆区爆破之后进行光面爆破则在主爆区爆破之后进行；B 预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大.7/17/202410第六章 预裂爆破与光面爆破预裂光面爆破后的效果预裂光面爆破后的效果7/17/202411第六章 预裂爆破与光面爆破预裂光面爆破后的效果预裂光面爆破后的效果7/17/202412第六章 预裂爆破与光面爆破光面爆破的其他相关知识光面爆破的其他相关知识一一二二三三光面爆破作用机理光面爆破作用机理光面爆破施工光面爆破施工光面爆破设计光面爆破设计7/17/202413第六章 预裂爆破与光面爆破第五节第五节 定向断裂爆破新技术简介定向断裂爆破新技术简介（1）炮孔切槽爆破炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包爆破 炮孔切槽及异形钻孔方法炮孔切槽及异形钻孔方法 （a）炮孔切槽 （b）炮孔切割槽 （c）设置导向孔 （d）异形炮孔 1 炮孔壁 2 孔内装药 风动潜孔刻槽机示意图风动潜孔刻槽机示意图 1 圆形机头；2 风动马达；3 金刚石锯片；4 炮孔7/17/202414第六章 预裂爆破与光面爆破 定向断裂爆破新技术简介（定向断裂爆破新技术简介（2）（1）炮孔切槽爆破炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包爆破 聚能装药及异形药包方法聚能装药及异形药包方法（a）聚能药包（b）矩形药包（c）设置高硬度介质1炮孔壁 2孔内装药 3高硬度介质7/17/202415第六章 预裂爆破与光面爆破 定向断裂爆破新技术简介（定向断裂爆破新技术简介（3）（1）炮孔切槽爆破炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包爆破 切切 缝缝 药药 包包 方方 法法 （a）切缝药包（b）内切槽装药管1炮孔壁 2切缝管内装药 3切缝管7/17/202416第六章 预裂爆破与光面爆破光面爆破装药结构光面爆破装药结构1、2025mm药卷；药卷；2、32mm药卷药卷；3、导爆索；、导爆索；4、径向空气间隔；、径向空气间隔；5、空气间隔；、空气间隔；6、孔塞、孔塞33366622222554(a)(b)(c)7/17/202417第六章 预裂爆破与光面爆破主爆区主爆区保留区保留区爆破参数设计图爆破参数设计图7/17/202418第六章 预裂爆破与光面爆破7.工程实例工程实例7.17.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破 路堑底宽路堑底宽40m40m，中心最大挖深，中心最大挖深59m59m，总挖方量为，总挖方量为6060万万mm3 3，最大的边坡垂直高度为，最大的边坡垂直高度为70m70m，边坡设计为，边坡设计为1 1：0.750.75，每隔，每隔20m20m高度设置一个高度设置一个5m5m宽的平台。基岩主要宽的平台。基岩主要为熔结凝灰岩，岩石节理裂隙上部挖深为熔结凝灰岩，岩石节理裂隙上部挖深101020m20m范围范围较发育，底部不发育。较发育，底部不发育。工程施工要求：工程施工要求：必须保证边坡的稳定和边坡的坡率；必须保证边坡的稳定和边坡的坡率；保证边坡的平整度，超欠挖不大于保证边坡的平整度，超欠挖不大于50cm 50cm；靠近边靠近边坡坡15m15m范围内必须采用深孔微差爆破，以减少爆破振动范围内必须采用深孔微差爆破，以减少爆破振动对边坡保留侧基岩的扰动，保证基岩的稳定性不受到破对边坡保留侧基岩的扰动，保证基岩的稳定性不受到破坏；坏；边坡采用光面爆破；边坡采用光面爆破；超挖大于超挖大于50cm50cm的地段要的地段要进行砌筑。进行砌筑。7.工程实例工程实例7.17.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破设计爆破设计 光爆孔直径光爆孔直径d=100mmd=100mm；钻孔方向与边坡设计方向一致，钻孔方向与边坡设计方向一致，与水平面的夹角为与水平面的夹角为53 053 0；梯段高度梯段高度H=10mH=10m；钻孔深度钻孔深度与梯段高度相吻合，孔深与梯段高度相吻合，孔深L=12.5mL=12.5m；孔间距：对于硬岩孔间距：对于硬岩a=1.2a=1.21.4m1.4m，对于软岩，对于软岩a=1.0a=1.01.2m1.2m，风化严重地段，风化严重地段不采用光面爆破；不采用光面爆破；最小抵抗线最小抵抗线WW=1.2a=1.2a，一般取一般取WW=1.2=1.21.8m1.8m，对于硬岩，对于硬岩W=1.5W=1.51.8m1.8m，对于软岩，对于软岩W=1.2W=1.21.5m1.5m；当主炮孔与光爆孔平行时，底盘抵抗线当主炮孔与光爆孔平行时，底盘抵抗线Wd=WWd=W，当主炮孔与光爆孔不平行时，当主炮孔与光爆孔不平行时，2.5m Wd1.2m2.5m Wd1.2m；线装线装药密度：底部药密度：底部mm长为长为0.70.70.9kg/m0.9kg/m，其他为，其他为0.40.40.6kg/m0.6kg/m，装药结构为不偶合装药，不偶合系数装药结构为不偶合装药，不偶合系数3 34 4 微差间隔时间：光爆孔比缓冲孔晚起爆微差间隔时间：光爆孔比缓冲孔晚起爆110110毫秒。毫秒。7.工程实例工程实例7.17.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破实际操作实际操作 （1 1）测量放样：用仪器精确地测量出上边坡线的位置，作）测量放样：用仪器精确地测量出上边坡线的位置，作好标记，按设计的光爆参数进行布孔，确定钻孔的位置，用好标记，按设计的光爆参数进行布孔，确定钻孔的位置，用红油漆作上标记。红油漆作上标记。（2 2）钻孔：按设计的炮孔位置和角度进行钻孔作业，指派）钻孔：按设计的炮孔位置和角度进行钻孔作业，指派专人负责钻孔的定位和确定的角度及方向，制作了带水平和专人负责钻孔的定位和确定的角度及方向，制作了带水平和垂直水准的角度测量盘，大大提高了钻孔的精确度。垂直水准的角度测量盘，大大提高了钻孔的精确度。（3 3）装药：首先绑扎药卷，本工程使用的炸药为直径）装药：首先绑扎药卷，本工程使用的炸药为直径32cm32cm、长长20cm20cm、每卷重、每卷重175g175g的乳化炸药，根据线装药密度和装的乳化炸药，根据线装药密度和装药长度，将炸药绑扎在竹片上，药卷紧靠导爆索。对于硬岩药长度，将炸药绑扎在竹片上，药卷紧靠导爆索。对于硬岩炮孔底部炮孔底部2m2m连续捆绑连续捆绑1010卷炸药，其他地段平均每米捆卷炸药，其他地段平均每米捆3 3卷卷炸药；对于软岩炮孔底部炸药；对于软岩炮孔底部2m2m连续捆绑连续捆绑8 8卷炸药，其他地段平卷炸药，其他地段平均每米捆均每米捆2.52.5卷炸药；竹片靠向保留边坡侧。卷炸药；竹片靠向保留边坡侧。7.工程实例工程实例7.17.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破实际操作实际操作 （4 4）堵塞：光面爆破孔口留有）堵塞：光面爆破孔口留有1.51.5米左右为堵塞段，米左右为堵塞段，堵塞时先用木棍将塑料袋或纸团送入孔内至装药处，堵塞时先用木棍将塑料袋或纸团送入孔内至装药处，这样可以防止回填物下落至炮孔底部，影响光爆效这样可以防止回填物下落至炮孔底部，影响光爆效果，然后再用钻孔粉渣回填。果，然后再用钻孔粉渣回填。（5 5）起爆：主炮孔和缓冲孔采用非电毫秒）起爆：主炮孔和缓冲孔采用非电毫秒 雷管组雷管组成微差复式起爆网路，逐排依次起爆，排与排之间成微差复式起爆网路，逐排依次起爆，排与排之间用用6 6段毫秒雷管串联，其微差间隔时间为段毫秒雷管串联，其微差间隔时间为150150毫秒；毫秒；用导爆索将所有的光爆孔联结在一起同时起爆，光用导爆索将所有的光爆孔联结在一起同时起爆，光爆孔与其前排的缓冲孔之间用爆孔与其前排的缓冲孔之间用5 5段毫秒雷管串联，段毫秒雷管串联，其微差间隔时间为其微差间隔时间为110110毫秒。毫秒。7.工程实例工程实例7.17.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破规模 为了保证安全，每次爆破总装药量不超过4吨，即每次爆破不超过150个炮孔，一般为光爆孔4060个、缓冲孔3050个、主炮孔34排2040个。整个工程共进行光面爆破20多次，光爆总面积17000m2 7.工程实例工程实例7.17.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破效果：爆破效果：沿炮孔连线方向切开，孔口破坏较小，大部分炮沿炮孔连线方向切开，孔口破坏较小，大部分炮孔保留侧岩石完好。孔保留侧岩石完好。准爆率准爆率100%100%。半孔保留半孔保留率：硬岩率：硬岩90%90%，软岩，软岩80%80%。工程造价：工程造价：光爆段光面爆破是正常深孔爆破造价的三倍多，光爆段光面爆破是正常深孔爆破造价的三倍多，风枪小爆破刷坡段造价比正常深孔爆破多近一倍风枪小爆破刷坡段造价比正常深孔爆破多近一倍 。采用光。采用光爆技术可以大大地减少刷坡工作量，以爆破边坡爆技术可以大大地减少刷坡工作量，以爆破边坡1000 m1000 m2 2来比较，光爆段：本工点光爆孔采用进口全液压钻机钻孔，来比较，光爆段：本工点光爆孔采用进口全液压钻机钻孔，每台班每台班(8h)(8h)钻孔钻孔250m250m，爆破边坡，爆破边坡1000 m1000 m2 2 需钻需钻13m13m深的深的光爆孔光爆孔80808585个，需个，需4 4个台班，若一天工作两个台班，则需个台班，若一天工作两个台班，则需两天半（包括爆破时间）就可完成钻爆作业。风枪小爆破刷两天半（包括爆破时间）就可完成钻爆作业。风枪小爆破刷坡段：按坡段：按1010人、两台风枪完成人、两台风枪完成1000 m1000 m2 2的刷坡任务（包括的刷坡任务（包括钻孔、爆破、清碴）至少需要钻孔、爆破、清碴）至少需要2020天（每天工作天（每天工作10h10h）。）。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破 柳石路扩建改造工程是广西壮族自治区交通厅柳石路扩建改造工程是广西壮族自治区交通厅柳石路扩建改造工程是广西壮族自治区交通厅柳石路扩建改造工程是广西壮族自治区交通厅和柳州市重点建设工程。和柳州市重点建设工程。和柳州市重点建设工程。和柳州市重点建设工程。鸡山石方工程位于柳石路鸡山石方工程位于柳石路鸡山石方工程位于柳石路鸡山石方工程位于柳石路K1+585K1+585K1+772K1+772段，全长段，全长段，全长段，全长187m187m，边坡开挖，边坡开挖，边坡开挖，边坡开挖高度高度高度高度47.6m47.6m，开挖石方，开挖石方，开挖石方，开挖石方13.413.4万方，路堑边坡万方，路堑边坡万方，路堑边坡万方，路堑边坡5000m25000m2以上。岩石为白云质灰岩，地形起伏变以上。岩石为白云质灰岩，地形起伏变以上。岩石为白云质灰岩，地形起伏变以上。岩石为白云质灰岩，地形起伏变化大，坡度较陡，地质条件差化大，坡度较陡，地质条件差化大，坡度较陡，地质条件差化大，坡度较陡，地质条件差.鸡山石方周围环境极鸡山石方周围环境极鸡山石方周围环境极鸡山石方周围环境极其复杂，开挖爆破区右侧柳州端其复杂，开挖爆破区右侧柳州端其复杂，开挖爆破区右侧柳州端其复杂，开挖爆破区右侧柳州端3030米处有莲花加油米处有莲花加油米处有莲花加油米处有莲花加油站，石龙端站，石龙端站，石龙端站，石龙端50m50m处有柳州市食品罐头厂厂房和楼房，处有柳州市食品罐头厂厂房和楼房，处有柳州市食品罐头厂厂房和楼房，处有柳州市食品罐头厂厂房和楼房，15m15m处有一万伏高压输电线，军用通讯光缆及照明处有一万伏高压输电线，军用通讯光缆及照明处有一万伏高压输电线，军用通讯光缆及照明处有一万伏高压输电线，军用通讯光缆及照明线各一条，平行于爆区通过。尤其是有柳石路紧贴线各一条，平行于爆区通过。尤其是有柳石路紧贴线各一条，平行于爆区通过。尤其是有柳石路紧贴线各一条，平行于爆区通过。尤其是有柳石路紧贴爆破山脚下通过，来往车流量大，要求爆破不得中爆破山脚下通过，来往车流量大，要求爆破不得中爆破山脚下通过，来往车流量大，要求爆破不得中爆破山脚下通过，来往车流量大，要求爆破不得中断行车。断行车。断行车。断行车。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破鸡山石方光面爆破的工程特点鸡山石方光面爆破的工程特点鸡山石方光面爆破的工程特点鸡山石方光面爆破的工程特点 （1 1）周围环境复杂，建筑物均位于光爆飞石方向，且均在光）周围环境复杂，建筑物均位于光爆飞石方向，且均在光）周围环境复杂，建筑物均位于光爆飞石方向，且均在光）周围环境复杂，建筑物均位于光爆飞石方向，且均在光爆飞石影响范围之内，应结合具体情况进行光面爆破参数设爆飞石影响范围之内，应结合具体情况进行光面爆破参数设爆飞石影响范围之内，应结合具体情况进行光面爆破参数设爆飞石影响范围之内，应结合具体情况进行光面爆破参数设计和施工。计和施工。计和施工。计和施工。（2 2）地形地质条件特殊多变，岩石上下不同，顶部钻孔困难，）地形地质条件特殊多变，岩石上下不同，顶部钻孔困难，）地形地质条件特殊多变，岩石上下不同，顶部钻孔困难，）地形地质条件特殊多变，岩石上下不同，顶部钻孔困难，且有大小不同溶洞及夹层不规律分布在边坡的坡面上，不仅且有大小不同溶洞及夹层不规律分布在边坡的坡面上，不仅且有大小不同溶洞及夹层不规律分布在边坡的坡面上，不仅且有大小不同溶洞及夹层不规律分布在边坡的坡面上，不仅影响钻孔精度，而且影响爆破安全。影响钻孔精度，而且影响爆破安全。影响钻孔精度，而且影响爆破安全。影响钻孔精度，而且影响爆破安全。（3 3）钻孔要求精度高，要保证钻孔方向和角度，以保证光面）钻孔要求精度高，要保证钻孔方向和角度，以保证光面）钻孔要求精度高，要保证钻孔方向和角度，以保证光面）钻孔要求精度高，要保证钻孔方向和角度，以保证光面爆破质量和避免因钻孔误差造成抵抗线太小，产生飞石，危爆破质量和避免因钻孔误差造成抵抗线太小，产生飞石，危爆破质量和避免因钻孔误差造成抵抗线太小，产生飞石，危爆破质量和避免因钻孔误差造成抵抗线太小，产生飞石，危及周围建筑安全。及周围建筑安全。及周围建筑安全。及周围建筑安全。（4 4）边坡高，随主体开挖分三个台阶进行光面爆破施工，梯）边坡高，随主体开挖分三个台阶进行光面爆破施工，梯）边坡高，随主体开挖分三个台阶进行光面爆破施工，梯）边坡高，随主体开挖分三个台阶进行光面爆破施工，梯段高度大于段高度大于段高度大于段高度大于15m15m，属高梯段光面爆破。，属高梯段光面爆破。，属高梯段光面爆破。，属高梯段光面爆破。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破 设计原则设计原则设计原则设计原则 （1 1）根据工程特点，鸡山石方边坡决定采用三个台阶进行光）根据工程特点，鸡山石方边坡决定采用三个台阶进行光）根据工程特点，鸡山石方边坡决定采用三个台阶进行光）根据工程特点，鸡山石方边坡决定采用三个台阶进行光面爆破施工，梯段高度面爆破施工，梯段高度面爆破施工，梯段高度面爆破施工，梯段高度H1=17.6m,H2=15m,H3=15m,H1=17.6m,H2=15m,H3=15m,边坡坡度为：边坡坡度为：边坡坡度为：边坡坡度为：1:0.21:0.21:0.251:0.25，台阶宽度不小于，台阶宽度不小于，台阶宽度不小于，台阶宽度不小于1.5m1.5m，（2 2）边坡开挖既要保证边坡质量，又要保证施工安全，极大）边坡开挖既要保证边坡质量，又要保证施工安全，极大）边坡开挖既要保证边坡质量，又要保证施工安全，极大）边坡开挖既要保证边坡质量，又要保证施工安全，极大限度的提高钻孔工效。限度的提高钻孔工效。限度的提高钻孔工效。限度的提高钻孔工效。（3 3）采用预留光爆层和留准光爆层相结合方法进行光面爆破）采用预留光爆层和留准光爆层相结合方法进行光面爆破）采用预留光爆层和留准光爆层相结合方法进行光面爆破）采用预留光爆层和留准光爆层相结合方法进行光面爆破施工，预留光爆层厚度不小于施工，预留光爆层厚度不小于施工，预留光爆层厚度不小于施工，预留光爆层厚度不小于2.0m2.0m，准光爆层厚度，准光爆层厚度，准光爆层厚度，准光爆层厚度3.0m3.0m，以便试验控制飞石的光爆参数和光爆方法。，以便试验控制飞石的光爆参数和光爆方法。，以便试验控制飞石的光爆参数和光爆方法。，以便试验控制飞石的光爆参数和光爆方法。（4 4）采用）采用）采用）采用100100型三脚架钻机钻孔，顶部孔距型三脚架钻机钻孔，顶部孔距型三脚架钻机钻孔，顶部孔距型三脚架钻机钻孔，顶部孔距1.2m1.2m，底层，底层，底层，底层孔距孔距孔距孔距1.0m1.0m，要保证钻孔定位，方向和角度准确性，以保证，要保证钻孔定位，方向和角度准确性，以保证，要保证钻孔定位，方向和角度准确性，以保证，要保证钻孔定位，方向和角度准确性，以保证钻孔精度，控制光面爆破飞石产生。钻孔精度，控制光面爆破飞石产生。钻孔精度，控制光面爆破飞石产生。钻孔精度，控制光面爆破飞石产生。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破 7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定光面爆破的参数选定 （1 1）炮孔直径）炮孔直径DD 光面爆破炮孔孔径的确定是一项重要的工作，它的选光面爆破炮孔孔径的确定是一项重要的工作，它的选取是否合理，直接关系到光爆施工的效率和成本，是决定光取是否合理，直接关系到光爆施工的效率和成本，是决定光面爆破抵抗线和炮孔间距大小的依据。本工点主要根据现场面爆破抵抗线和炮孔间距大小的依据。本工点主要根据现场已配备的钻机及钻头实际情况，取炮孔孔径已配备的钻机及钻头实际情况，取炮孔孔径D=100D=100105mm105mm。（2 2）梯段高度）梯段高度H H 合理的梯段高度，应视边坡实际高度和主体石方开挖梯合理的梯段高度，应视边坡实际高度和主体石方开挖梯段情况，钻孔机械的钻孔能力和钻孔人员的施工技术水平等段情况，钻孔机械的钻孔能力和钻孔人员的施工技术水平等综合考虑。鸡山石方工程采用钻机为综合考虑。鸡山石方工程采用钻机为 QZQZ100100型三脚架式型三脚架式潜孔钻机，主体石方梯段潜孔钻机，主体石方梯段15m15m，边坡高，边坡高47.6m47.6m，确定光，确定光面爆破分三个台阶进行，梯段高度分别为：面爆破分三个台阶进行，梯段高度分别为：H H1 1=17.6m,H=17.6m,H2 2=15m,H=15m,H3 3=15m=15m。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定光面爆破的参数选定 （3 3）抵抗线）抵抗线WW光光 光面爆破抵抗线是指光爆层岩体的厚度，光面爆破抵抗线的选取直光面爆破抵抗线是指光爆层岩体的厚度，光面爆破抵抗线的选取直接影响到光面爆破效果和光面爆破的安全。若接影响到光面爆破效果和光面爆破的安全。若WW光光过大，虽然不会产生过大，虽然不会产生飞石保证了安全，但爆破后大块较多不易清除，且底部爆破后易留根坎，飞石保证了安全，但爆破后大块较多不易清除，且底部爆破后易留根坎，影响边坡爆破质量。影响边坡爆破质量。若若WW光光太小，不仅不能获得理想的光爆效果，更主要是光爆所产生的太小，不仅不能获得理想的光爆效果，更主要是光爆所产生的飞石将危及对面的重要建筑和设施的安全。飞石将危及对面的重要建筑和设施的安全。计算公式：计算公式：WW光光=KD=KD式中式中 KK计算系数，一般取计算系数，一般取K=15K=152525；本工点从安全角度考虑：取本工点从安全角度考虑：取K20K20。DD钻孔直径，取钻孔直径，取D=100mmD=100mm。根据上式得：根据上式得：WW光光=2.0m=2.0m7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定光面爆破的参数选定 （4 4）孔距）孔距a a 炮孔间距是光面爆破中很重要的一个参数，是光面爆破能炮孔间距是光面爆破中很重要的一个参数，是光面爆破能否成功的关键。根据否成功的关键。根据 经验计算法经验计算法 a a光光=mWmW光光 式中：式中：mm炮孔密集系数，取炮孔密集系数，取m=0.5m=0.50.80.8 取取WW光光=2.0m=2.0m，代入上式得：，代入上式得：a a光光=1.0=1.01.6(m)1.6(m)实际取：上部台阶取：实际取：上部台阶取：a=1.2ma=1.2m；底部台阶取：；底部台阶取：a=1.0ma=1.0m （5 5）孔深）孔深 L L与超钻深度与超钻深度h h 孔深孔深 钻孔角度钻孔角度 超钻深度超钻深度h h：上层取：上层取h=1.0mh=1.0m，底层取，底层取h=1.5mh=1.5m 7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破（6 6）光面爆破的线装药密度）光面爆破的线装药密度）光面爆破的线装药密度）光面爆破的线装药密度q q光和单孔装药光和单孔装药光和单孔装药光和单孔装药 QQ光由下式确定光由下式确定光由下式确定光由下式确定 经验计算法经验计算法经验计算法经验计算法 q q光光光光=K=K光光光光aa光光光光WW Q Q光光光光=q=q光光光光L+QL+Q底底底底式中：式中：式中：式中：KK光光光光光面爆破的单位耗药量（克光面爆破的单位耗药量（克光面爆破的单位耗药量（克光面爆破的单位耗药量（克/m/m3 3），），），），预留光爆层时：取预留光爆层时：取预留光爆层时：取预留光爆层时：取KK光光光光=75=75（克（克（克（克/m/m3 3）有准光爆层时：取有准光爆层时：取有准光爆层时：取有准光爆层时：取KK光光光光=90=90（克（克（克（克/m/m3 3）QQ底底底底光面爆破底部加强装药量。光面爆破底部加强装药量。光面爆破底部加强装药量。光面爆破底部加强装药量。预留光爆层时：取预留光爆层时：取预留光爆层时：取预留光爆层时：取 QQ底底底底=（3 35 5）q q光光光光 有准光爆层时：取有准光爆层时：取有准光爆层时：取有准光爆层时：取 QQ底底底底=（5 58 8）q q光光光光根据经验实际取：根据经验实际取：根据经验实际取：根据经验实际取：预留光爆层时：预留光爆层时：预留光爆层时：预留光爆层时：q q光光光光=160=160180 180 克克克克/m/m有准光爆层时：有准光爆层时：有准光爆层时：有准光爆层时：q q光光光光=200=200220 220 克克克克/m/m7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破(7)(7)起爆时间起爆时间起爆时间起爆时间光面爆破可以和准光爆层一起起爆，其滞后时间光面爆破可以和准光爆层一起起爆，其滞后时间光面爆破可以和准光爆层一起起爆，其滞后时间光面爆破可以和准光爆层一起起爆，其滞后时间t=100t=100150ms150ms为宜。本工地取为宜。本工地取为宜。本工地取为宜。本工地取t=150mst=150ms。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破 光面爆破施工工艺光面爆破施工工艺光面爆破施工工艺光面爆破施工工艺（1)1)钻机平台的修建钻机平台的修建钻机平台的修建钻机平台的修建本工点取平台宽度为本工点取平台宽度为本工点取平台宽度为本工点取平台宽度为2.0m2.0m。(2)(2)边坡测量放线边坡测量放线边坡测量放线边坡测量放线 (3)(3)钻孔技术钻孔技术钻孔技术钻孔技术 钻孔精度是光面爆破的重要因素，也是复杂环钻孔精度是光面爆破的重要因素，也是复杂环钻孔精度是光面爆破的重要因素，也是复杂环钻孔精度是光面爆破的重要因素，也是复杂环境下保证光爆安全的关键。按境下保证光爆安全的关键。按境下保证光爆安全的关键。按境下保证光爆安全的关键。按“对位准、方向正、对位准、方向正、对位准、方向正、对位准、方向正、角度精角度精角度精角度精”三要点安装架设钻机，其措施如下：三要点安装架设钻机，其措施如下：三要点安装架设钻机，其措施如下：三要点安装架设钻机，其措施如下：钻机对位要准而牢。钻机对位要准而牢。钻机对位要准而牢。钻机对位要准而牢。钻孔方向要正钻孔方向要正钻孔方向要正钻孔方向要正钻机钻孔角度要精。钻机钻孔角度要精。钻机钻孔角度要精。钻机钻孔角度要精。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破 （2 2）装药）装药 采用人工装药，三人一组按设计药量和设计装采用人工装药，三人一组按设计药量和设计装药结构，将炸药捆在导爆索和竹片上，慢慢放入孔药结构，将炸药捆在导爆索和竹片上，慢慢放入孔内。内。（3 3）堵塞）堵塞 堵塞长度堵塞长度L L为为1.51.51.8m1.8m，堵塞材料为钻孔石粉或粘，堵塞材料为钻孔石粉或粘土，堵塞方法，先用纸团或草团堵塞至上部药卷处，土，堵塞方法，先用纸团或草团堵塞至上部药卷处，再堵石粉并逐层捣固至孔口。再堵石粉并逐层捣固至孔口。（4 4）起爆网路）起爆网路 采用导爆索起爆网路，当有准光爆孔时，光爆孔滞后采用导爆索起爆网路，当有准光爆孔时，光爆孔滞后时间为时间为150ms150ms左右，左右，7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境下高梯段光面爆破的飞石控制（1）预留一排准光孔（或主炮孔）与光爆孔同批起爆，是防止光爆飞石最简单易行且行之有效的措施。（2）控制光面爆破抵抗线大小是控制飞石距离最好办法。（3）控制装药量将光爆飞石控制在允许范围之内（4）保证孔口堵塞长度和堵塞质量，是防止爆破冲孔控制光爆飞石的重要环节。7.工程实例工程实例7.2 7.2 复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破实际情况光面爆破实际情况光面爆破实际情况光面爆破实际情况 光面爆破共进行四次，钻孔光面爆破共进行四次，钻孔光面爆破共进行四次，钻孔光面爆破共进行四次，钻孔292292个，钻孔长个，钻孔长个，钻孔长个，钻孔长43804380延长米，开挖边坡延长米，开挖边坡延长米，开挖边坡延长米，开挖边坡5000m25000m2。光面爆破质量评估光面爆破质量评估光面爆破质量评估光面爆破质量评估（1 1）光面爆破后边坡壁面上半孔残留率达）光面爆破后边坡壁面上半孔残留率达）光面爆破后边坡壁面上半孔残留率达）光面爆破后边坡壁面上半孔残留率达95%95%以上，以上，以上，以上，超过目前光面爆破评价质量标准。超过目前光面爆破评价质量标准。超过目前光面爆破评价质量标准。超过目前光面爆破评价质量标准。（2 2）边坡围岩稳定，没有产生围岩破坏现象，做到了）边坡围岩稳定，没有产生围岩破坏现象，做到了）边坡围岩稳定，没有产生围岩破坏现象，做到了）边坡围岩稳定，没有产生围岩破坏现象，做到了稳定、平整、光滑、美观。稳定、平整、光滑、美观。稳定、平整、光滑、美观。稳定、平整、光滑、美观。（3 3）孔壁没有产生爆破裂纹。）孔壁没有产生爆破裂纹。）孔壁没有产生爆破裂纹。）孔壁没有产生爆破裂纹。（4 4）中间平台比较平整。）中间平台比较平整。）中间平台比较平整。）中间平台比较平整。保证了复杂环境下的光面爆破安全保证了复杂环境下的光面爆破安全保证了复杂环境下的光面爆破安全保证了复杂环境下的光面爆破安全贵州大学矿业学院