[發明專利]一種控制基巖損傷和振動效應的二氧化碳爆破施工方法

有效

• 申請號: 202011165250.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112364489B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 李海波;王犇;李曉鋒;夏祥;武仁杰;劉黎旺;吳迪
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;F42B3/04;F42D1/00
• 代理公司: 武漢匯知云專利代理事務所(普通合伙) 42283
• 代理人: 張熔舟

1.一種控制基巖損傷和振動效應的二氧化碳爆破施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、設計爆破參數；

依據巖石強度選取爆破筒型號，并根據公式(1)計算爆孔間距：

式中，a_d表示應力波作用下產生裂紋的長度；a_s表示氣體準靜態作用下裂紋進一步擴展的長度；a為爆孔間距；d_b為爆孔直徑；ν為巖石泊松比；p為二氧化碳爆破筒的設計壓力，λ為孔壁沖擊壓力與爆破筒設計壓力之比，取0.3～0.6；α是應力波衰減系數，取1.8；σ_t是巖石的抗拉強度；V₀是二氧化碳充裝體積，V是爆孔與爆破筒之間空隙的體積；γ是二氧化碳的絕熱指數，取1.3；

步驟二、鉆孔、聲波測試：

選擇與爆孔對應尺寸沖擊器，在工作面上布設爆孔，選擇其中幾個爆孔兼做聲波孔，聲波孔深度比其他爆孔深3m；爆破前進行聲波試驗得到基巖爆破前聲波波速值，然后將聲波孔孔底超深部分填塞至爆孔設計標高；

步驟三、爆破筒安裝、并設置爆破振動監測點；

爆破筒充裝好體積為V₀的液態二氧化碳后，依次連接起爆線路，經查起爆路線完好后，將爆破筒裝入爆孔中；并將垂直于爆孔連線方向不同距離處作為爆破振動監測點分別安裝速度或加速度傳感器；

步驟四、將起爆線路連接到起爆器，起爆；設置在爆破振動監測點的速度或加速度傳感器采集該爆破振動監測點的爆破振動速度；

步驟五、檢查、回收爆破筒，再次進行聲波測試；

步驟六、根據步驟二和步驟五測得的聲波波率，判斷基巖聲波波速降低是否在允許范圍內，以及根據步驟四中速度或加速度傳感器采集爆破振動速度是否滿足要求；若兩個條件均滿足要求則繼續施工，若任一條件或兩個條件不滿足要求則修改爆破設計參數。

2.根據權利要求1所述的一種控制基巖損傷和振動效應的二氧化碳爆破施工方法，其特征在于，步驟二中，爆孔抵抗線W＝L，爆孔深度l＝L，其中，L為爆破筒長度。

3.根據權利要求1所述的一種控制基巖損傷和振動效應的二氧化碳爆破施工方法，其特征在于，所述爆破筒充氣、安裝的具體過程為：爆破筒裝入加熱棒、定壓片、密封圈，然后將端頭密封頭旋緊，依次將爆破筒有序排放到充裝架上，按照爆破筒的填充量要求填充液態二氧化碳，將充裝好的爆破筒運至爆破孔后依次連接起爆線路，經查起爆路線完好后，人工將爆破筒裝入爆孔中；爆破筒裝好后，采用膨脹水泥堵住爆孔。