[發(fā)明專利]一種控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710324976.8
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107024155A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔洋;石崇;阮懷寧;高朋飛;羅志華;孫赑
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 劉艷艷,董建林

1.一種控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)實際施工效果中存在的超欠挖現(xiàn)象，組織課題攻關(guān)小組進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，收集現(xiàn)場圖片；

步驟二：進(jìn)行數(shù)理分析，評定既有光面爆破效果；

步驟三：分析確定光面爆破參數(shù)，光面爆破參數(shù)包括周邊孔孔距、最小抵抗線、周邊孔密集系數(shù)、周邊孔裝藥量及裝藥結(jié)構(gòu)和起爆時差；

步驟四：根據(jù)流體動力學(xué)理論進(jìn)行地下硐室周邊孔孔距核算；

步驟五：結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查、試驗數(shù)據(jù)與理論分析結(jié)果，制定具體對策和實施計劃；

步驟六：光面爆破效果校核。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：所述地下硐室進(jìn)行掘進(jìn)光面爆破，且鉆孔深度≤3m時，光面爆破效果主要評價指標(biāo)為：1)平均線性超挖量≤100mm，最大線性超挖量≤250mm；2)爆破進(jìn)尺達(dá)到設(shè)計要求，爆破塊度滿足裝渣要求；3)不應(yīng)欠挖：當(dāng)圍巖堅硬完整時，允許巖石個別突出部分侵入襯砌，并且對噴錨襯砌的侵入值應(yīng)≤5cm，地下硐室拱、墻腳以上1m內(nèi)斷面嚴(yán)禁欠挖；4)孔痕率：硬巖應(yīng)＞80％，中硬巖應(yīng)＞70％，軟巖應(yīng)＞50％，并且均勻分布在輪廓線上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：所述光面爆破參數(shù)選擇與巖石和地質(zhì)條件、炸藥性能、掘進(jìn)斷面的面積因素有關(guān)，硐室周邊孔爆破一般采用直徑為35-45mm的炮孔，要求爆落巖體的同時，形成光滑、平整的輪廓面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：所述周邊孔密集系數(shù)m＝a/w，其中a為周邊孔孔距，w為最小抵抗線，m值隨周邊孔孔距a和光面層厚的改變而變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：起爆方法為全斷面法，全斷面法采用毫秒延期雷管全斷面一次起爆。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：各層炮孔間起爆時間間隔為50-100ms。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：根據(jù)流體動力學(xué)理論進(jìn)行地下硐室周邊孔孔距核算，首先應(yīng)取樣進(jìn)行巖石抗壓強度試驗，獲取巖石單軸抗壓強度UCS；所述巖石抗壓強度試驗的試樣是四塊完整且大小合適的爆破點石塊，在每塊巖石上鉆取一塊50×50×100mm的標(biāo)準(zhǔn)長方體試件，再使用TYE-2000型壓力試驗機測試巖石單軸抗壓強度，確定巖石力學(xué)性質(zhì)，并繪制巖石單軸抗壓強度試驗結(jié)果統(tǒng)計表。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：所述根據(jù)流體動力學(xué)理論進(jìn)行地下硐室周邊孔孔距核算，具體如下：關(guān)鍵因素是確定周邊孔內(nèi)壓力p_b，繼而推導(dǎo)周邊孔孔距S；當(dāng)0.7UCS≤p_b≤1.5UCS時，就能保證炮孔周邊巖石破裂；周邊孔裝藥采用徑向不耦合間隔裝藥，則周邊孔內(nèi)壓力p_b的計算公式為

其中：p_b為周邊孔內(nèi)壓力；ρ_e為裝藥密度；D是炸藥爆轟速度，R_e是裝藥的直徑；h_e為裝藥的深度；R_b是炮孔的直徑；h_b為炮孔的深度；r為經(jīng)驗系數(shù)，取0.3-0.5；

同時，UTS＝UCS/12，則周邊孔孔距S為

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制輪廓面平整度的地下硐室光面爆破方法，其特征在于：根據(jù)實際工況進(jìn)行爆破參數(shù)數(shù)據(jù)校核，將實際裝藥密度ρ_e、炮孔深度h_b數(shù)據(jù)帶入求解；根據(jù)試驗數(shù)據(jù)、理論分析、現(xiàn)場調(diào)查及優(yōu)化設(shè)計等制定光面爆破施工計劃及實施細(xì)則，并應(yīng)加強安全培訓(xùn)及操作監(jiān)督。