[發明專利]一種應用于軟巖和極軟巖的光面爆破方法

有效

• 申請號: 201510097442.7
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104729369A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 楊玉銀;陳長貴;王進良;黃浩;劉志輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第五工程局有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D1/08;F42D3/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 羅言剛

技術領域

本發明屬于工程爆破技術領域，涉及一種光面爆破技術，特別是一種應用于軟巖和極軟巖的光面爆破方法。

背景技術

目前，隧洞開挖控制開挖輪廓，主要采用光面爆破。一般光面爆破中，軟巖單孔線裝藥密度為70～120g/m，但對于軟巖、極軟巖，盡管相鄰崩落孔為其創造了臨空面，仍然可能發生光爆層厚度不均勻，影響光爆效果，或者巖石過軟，孔內藥量偏大，造成光爆效果差等問題，1999年在溫州趙山渡引水工程許岙隧洞進口軟質圍巖開挖時，成功采用了周邊密空孔鉆爆法，即沿設計開挖輪廓線鉆一排密空孔，間距20cm左右，孔內不裝藥，相鄰崩落孔按照軟巖光面爆破設計。這一爆破方法可以很好地控制開挖輪廓，在多年的工程實踐中取得了較好的爆破效果。

但對于較大斷面而言，由于設計開挖輪廓線較長，需增加較大鉆孔工作量，且巖體層不易脫落，因此，軟質巖光面爆破的光爆層厚度控制及孔內藥量控制等問題，仍需要進一步研究探索。

公路隧道設計規范、水利水電工程地質勘察規范中均規定：巖石單軸飽和抗壓強度大于30MPa為硬質巖，小于等于30MPa為軟質巖，即堅固系數f≤3的巖石為軟質巖，同時公路隧道設計規范中將軟質巖分為三類：極軟巖、軟巖、較軟巖，并對軟質巖石判斷、分類做了具體定性、定量規定，詳見表1。表中R_b為巖石單軸飽和抗壓強度?(MPa)、f值為巖石堅固系數。

表1

發明內容

為克服現有技術中軟巖或極軟巖大斷面爆破前期鉆孔工作量大，巖體在爆破后不易脫落的技術缺陷，本發明公開了一種應用于軟巖和極軟巖的光面爆破方法。

本發明所述一種應用于軟巖和極軟巖的光面爆破方法，包括在作業面上打孔和裝藥，及起爆過程：

所述打孔具體為：沿作業面的頂部邊界定義光爆層，光爆層由位于外側靠近頂部邊界的周邊光爆孔列和位于緊鄰周邊光爆孔列的外圈崩落孔列之間的巖體組成，所述周邊光爆孔列外側還具有處理欠挖短孔列，所述處理欠挖短孔列中的處理欠挖短孔與周邊光爆孔列中的周邊光爆孔交錯分布；所述處理欠挖短孔的深度為周邊光爆孔深度的0.36～0.50倍；

作業面頂部下方還設置有掏槽孔列；

所述光爆層厚度為W=(1.0～1.15)*E，E為周邊光爆孔的平均孔距；

所述裝藥具體為：處理欠挖短孔和外圈崩落孔內裝入炸藥和導爆索，所述周邊光爆孔的裝藥分為以下兩種情況A1-A2：

A1.針對軟巖光面，每一周邊光爆孔均裝入炸藥和導爆索；裝有炸藥和導爆索的裝藥量是外圈崩落孔裝藥量的0.2-0.4倍；

A2.針對極軟巖光面，周邊光爆孔列采用間隔裝藥，即每一周邊光爆孔均裝入導爆索，每間隔一個周邊光爆孔裝入炸藥；僅裝導爆索的裝藥量是外圈崩落孔裝藥量的0.05-0.2倍，裝有炸藥和導爆索的裝藥量是外圈崩落孔裝藥量的0.2-0.4倍；

所述周邊光爆孔、外圈崩落孔、處理欠挖短孔均垂直于作業面；周邊光爆孔與外圈崩落孔均按照軟巖光面爆破規則設計；

所述起爆過程中，周邊光爆孔列、處理欠挖短孔列同時起爆，外圈崩落孔列的起爆時間早于周邊光爆孔列，掏槽孔列的起爆時間早于外圈崩落孔列。

優選的，所述光爆層下方還設置有掏槽孔陣列，陣列中包括多個掏槽孔。

進一步的，所述作業面為開口向下的弧形，光爆層沿弧形邊界分布，所述掏槽孔陣列由由多組以弧形中軸線為對稱軸分布的掏槽孔列組成；還包括分布于掏槽孔列和光爆層之間的崩落孔列；

越靠近弧形中軸線的掏槽孔的鉆孔傾角越小，但均大于60度小于90度；崩落孔均垂直于作業面；

所述起爆過程中，掏槽孔列的起爆時間早于崩落孔列，越靠近弧形中軸線的掏槽孔起爆時間越早，所述崩落孔列的起爆時間早于外圈崩落孔列，但晚于掏槽孔列起爆時間。

優選的，所述周邊光爆孔的平均孔距E=（8～10）*d，d為周邊光爆孔直徑。

優選的，所述周邊光爆孔、外圈崩落孔、處理欠挖短孔裝藥完成后均不填塞。

優選的，各個孔的起爆時間差異通過裝填不同段別的非電毫秒雷管實現。

優選的，所述處理欠挖短孔的裝藥量是外圈崩落孔的0.2-0.5倍。

優選的，所述處理欠挖短孔列與周邊光爆孔列間距為5-10厘米。

優選的，所述周邊光爆孔深度為1.5～2.2米。

優選的，所述周邊光爆孔的平均孔距不大于外圈崩落孔的平均孔距，且均在35～45cm之間。