摘要:預(yù)裂爆破是利用相鄰炮孔內(nèi)炸藥爆轟時(shí)瞬間產(chǎn)生的應(yīng)力和爆生高壓氣體的氣楔作用,使得巖石沿相鄰炮孔的軸線形成一條裂縫,從而在以后的開挖中形成一個(gè)平整和穩(wěn)定的面。在開挖區(qū)主爆破炮孔爆破前,沿設(shè)計(jì)輪廓線先形成平整的預(yù)裂縫(當(dāng)根據(jù)巖石性質(zhì)地質(zhì)條件選用的預(yù)裂爆破參數(shù)——孔間距、不耦合系數(shù)、線裝藥密度合適時(shí),預(yù)裂縫的寬度可達(dá)成1~2cm)。預(yù)裂縫形成后,再起爆主爆炮孔組,能在一定范圍內(nèi),減小主爆炮孔組的爆破地震效應(yīng)。
關(guān)鍵詞:露天礦開采;預(yù)裂爆破;邊坡
預(yù)裂爆破是利用相鄰炮孔內(nèi)炸藥爆轟時(shí)瞬間產(chǎn)生的應(yīng)力和爆生高壓氣體的氣楔作用,使得巖石沿相鄰炮孔的軸線形成一條裂縫,從而在以后的開挖中形成一個(gè)平整和穩(wěn)定的面。多用于邊坡開挖或其它需要保護(hù)性開挖的輪廓開挖。主要用于進(jìn)出口明挖和洞內(nèi)臺(tái)階豎直鉆孔爆破。鉆孔直徑d為64mm和76mm,洞內(nèi)主要采用64mm的孔??咨顬?m~12m,孔底用φ50mm、柱部用φ25mm或φ35mm的炸藥,其偶合系數(shù)對(duì)64mm的孔為1.8或2.6,對(duì)76mm的孔為2.2或3.0。間距a和線裝藥密度q線均是先通過經(jīng)驗(yàn)公式試選試爆,然后調(diào)整為合理值,且根據(jù)不同部位和地質(zhì)條件隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
1 預(yù)裂爆破要求
1.1預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對(duì)于中等堅(jiān)硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅(jiān)硬巖石縫寬應(yīng)達(dá)到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達(dá)到1.0cm以上時(shí),減振作用并未顯著提高,應(yīng)多做些現(xiàn)場試驗(yàn),以利總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
1.2預(yù)裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。預(yù)裂面不平整度通常是指預(yù)裂孔所形成之預(yù)裂面的凹凸程度,它是衡量鉆孔和爆破參數(shù)合理性的重要指標(biāo),可依此驗(yàn)證、調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
1.3預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率應(yīng)不低于80%,且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴(yán)重的爆破裂隙。
2? 預(yù)裂爆破技術(shù)措施
2.1炮孔直徑一般為50~200mm,對(duì)深孔宜采圍較大的孔徑。
2.2炮孔間距宜為孔徑的8~12倍,堅(jiān)硬巖石取小值。
2.3不耦合系數(shù)(炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值)建議取2~4,堅(jiān)硬巖石取小值。
2.4線裝藥密度一般取250~400g/m。
2.5藥包結(jié)構(gòu)形式,目前較多的是將藥卷分散綁扎在傳爆線上。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm不大于藥卷的列爆距離??紤]到孔底的夾制作用較大,底部藥包應(yīng)加強(qiáng),為線裝藥密度的2~5倍。
2.6裝藥時(shí)距孔口1m左右的深度內(nèi)不要裝藥,可用粗砂填塞,不必?fù)v實(shí)。填塞段過短,容易形成漏斗,過長則不能出現(xiàn)裂縫。
3?? 預(yù)裂爆破的參數(shù)選取
3.1 間距a選用的經(jīng)驗(yàn)公式為:
a =(6~10)d,對(duì)d=64mm的孔:a=0.4m~0.65m,對(duì)d=76mm的孔:a=0.45m~0.8m;
3.2 E、H庫圖諾夫采用:a=22dβ.K3α水. KY。式中:E為藥包直徑(米); K3α為水?dāng)D壓系數(shù)。全擠壓時(shí)(即抵抗線很大時(shí)),K3α水=0.85。在斜坡或臺(tái)階上作業(yè),松動(dòng)孔超過三排時(shí)K3α水=1.0,同樣條件下松動(dòng)排數(shù)較小時(shí), K3α水=1.1。KY為地質(zhì)條件系數(shù)。沒有很明顯的層面或裂隙KY=1.0。在占優(yōu)勢(shì)的裂隙組與預(yù)裂縫的夾角呈90°時(shí),KY=0.9,角度為20°~70°時(shí),KY=0.85,在水平巖層以及地質(zhì)構(gòu)造平面與裂縫相吻合時(shí),KY=1.15。這樣計(jì)算結(jié)果a=0.4m~0.9m。
? 3.3根據(jù)蘭格弗樂斯經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù):d=64mm:a=0.55m~0.8m,d=76mm:a=0.6m~0.9m。通過施工調(diào)整確定為:(1)進(jìn)口明挖和LDO+000~LDO+800段, a=0.5m~1.0m;(2)LDO+800~LD1+087.75和出口明挖,a=0.5m~0.7m。
3.4 根據(jù)q線選用的經(jīng)驗(yàn)公式為:
3.4.1武漢水利電力學(xué)院公式;q線=0.12[δ壓]0.5.[a]0.84.[d/2]0.24。對(duì)進(jìn)口明挖至LDO+800段基本為正長巖或變質(zhì)玄武巖:δ壓≈176.5Mpα,q線=0.43kg/m~0.77kg/m;對(duì)LDO+800至出口明挖:δ壓≈80.0Mpα,q線=0.28kg/m~0.5kg/m。3.3.2? 根據(jù)蘭格弗樂斯的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù):對(duì)d64mm的孔q′線=0.35kg/m;對(duì)d76mm的孔q′線=0. 5kg/m。此時(shí)是納比特炸藥,對(duì)乳化炸藥需乘系數(shù)1.2,所以對(duì)d64mm孔,q線=0.35kg/m×1.2=0.42kg/m,d76mm孔q線=0.5kg/m×1.2=0.6kg/m,只不過此時(shí)的q線是指全孔的裝藥集中度。根據(jù)施工調(diào)整確定為:q線=0.25kg/m~0.8kg/m對(duì)出口取小值,進(jìn)口取大值。