[發明專利]一種適用于軟硬結構面相間巖體的爆破方法

有效

• 申請號: 202010908515.7
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111879194B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 武仁杰;李海波;李曉鋒;劉黎旺
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04;E21B33/13
• 代理公司: 武漢維創品智專利代理事務所(特殊普通合伙) 42239
• 代理人: 葉麗麗

本發明公開了一種適用于軟硬結構面相間巖體的爆破方法，包含如下步驟：獲取將要爆破的軟硬結構面相間巖體各結構面及裂隙發育情況；測量各結構面巖石強度、彈性模量；對各結構面巖石強度、彈性模量及裂隙發育情況進行打分，得到各結構面的巖體參數分值；根據巖體參數分值，判定需要水泥灌漿改善的軟弱結構面；根據需要進行水泥灌漿改善的軟弱結構面的巖體參數分值，確定需灌注的水泥漿類型；利用水泥灌漿裝置對軟弱結構面處進行水泥灌漿加固；對經過水泥灌漿加固后的爆破孔進行裝藥爆破。本發明的優點是：能將泥漿準確注入軟弱結構面處，從而增加軟弱結構面的強度，減少不同巖體之間的巖性差異化，能有效避免軟弱結構面處的炸藥沖擊波泄露問題。

技術領域

本發明涉及巖土爆破技術領域，具體的說是涉及一種適用于軟硬結構面相間巖體的爆破方法。

背景技術

在露天礦山開采、地下隧道鉆爆掘進及水利水電等建筑巖體開挖過程中，越來越多的遇到構造復雜的地質情況，例如：軟硬結構面巖體交錯相間，裂隙發育，造成孔內炸藥能量泄露，利用率不充分造成大塊、根底及飛石現象，因此，往往需要更加嚴格的安全措施與二次爆破，而這也造成了進度緩慢，成本提高的問題。其中，軟硬結構面巖體交錯相間，裂隙發育往往共同存在，為解決上述問題，行業內提出了下述處理方法：

(1)優化裝藥結構，即在使用針孔攝像探測出巖體內部的結構面、裂隙發育情況后，采用分段差異化的方式放置炸藥。如發明CN106679522A，在分析出爆孔內的能量泄露區域后，在泄露層采用不耦合的膨化硝銨藥柱，在泄露層上方采用乳化炸藥進行耦合裝藥，以實現炸藥能量的進一步利用。但該方法僅適用于存在一條主泄露層的情況，當存在多個軟弱結構面泄露層時，泄露層的上下方不再明確，裝藥方式也變得復雜。

(2)在裂隙發育的情況下，在頂部和底部放置炸藥后，全孔澆筑混凝土填充裂隙后再進行爆破。但炸藥并未放置在堅硬結構層，導致爆破的效果不理想。

(3)使用輔助藥孔或優化起爆網絡獲得更好地爆破效果。此方法可以改善均質完整巖體中的爆破情況，但無法解決軟弱結構層存在時造成的能量泄漏、損傷不均等問題，不能從根源上解決軟硬結構面巖體交錯相間、裂隙發育情況所存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種專門適用于軟硬結構面相間巖體的爆破方法，用于解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種適用于軟硬結構面相間巖體的爆破方法，其特征在于：包含如下步驟：

S1、在將要爆破的軟硬結構面相間巖體的相應部位鉆爆破孔；

S2、對爆破孔內的地質構造進行探查，獲取將要爆破的軟硬結構面相間巖體的各結構面及裂隙發育情況；

S3、對將要爆破的軟硬結構面相間巖體的各結構面巖石強度、彈性模量進行測量，并借助蒙托卡羅方法了解將要爆破的軟硬結構面相間巖體的各結構面裂隙發育情況；

S4、對將要爆破的軟硬結構面相間巖體的各結構面巖石強度、彈性模量及裂隙發育情況進行打分，得到將要爆破的軟硬結構面相間巖體的各結構面所對應的巖體參數分值；

其中，巖體參數分值由結構面的巖體強度所對應的分值、彈性模量所對應的分值以及裂隙發育情況所對應的分值這三部分內容；

S5、根據步驟S4中得到的巖體參數分值，判定出將要爆破的軟硬結構面相間巖體中需要進行水泥灌漿改善的軟弱結構面；

S6、根據步驟S5中判定出的需要進行水泥灌漿改善的軟弱結構面所對應的巖體參數分值情況，確定出需要進行灌漿改善的軟弱結構面所需灌注的水泥砂漿類型；

S7、根據步驟S6確定出的水泥砂漿類型，調配出相應水泥罐漿，然后利用水泥灌漿裝置對將要爆破的軟硬結構面相間巖體中需要進行水泥灌漿改善的軟弱結構面進行水泥灌漿加固處理；