摘要:預裂爆破是利用相鄰炮孔內炸藥爆轟時瞬間產生的應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平整和穩(wěn)定的面。在開挖區(qū)主爆破炮孔爆破前,沿設計輪廓線先形成平整的預裂縫(當根據巖石性質地質條件選用的預裂爆破參數——孔間距、不耦合系數、線裝藥密度合適時,預裂縫的寬度可達成1~2cm)。預裂縫形成后,再起爆主爆炮孔組,能在一定范圍內,減小主爆炮孔組的爆破地震效應。
關鍵詞:露天礦開采;預裂爆破;邊坡
預裂爆破是利用相鄰炮孔內炸藥爆轟時瞬間產生的應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平整和穩(wěn)定的面。多用于邊坡開挖或其它需要保護性開挖的輪廓開挖。主要用于進出口明挖和洞內臺階豎直鉆孔爆破。鉆孔直徑d為64mm和76mm,洞內主要采用64mm的孔??咨顬?m~12m,孔底用φ50mm、柱部用φ25mm或φ35mm的炸藥,其偶合系數對64mm的孔為1.8或2.6,對76mm的孔為2.2或3.0。間距a和線裝藥密度q線均是先通過經驗公式試選試爆,然后調整為合理值,且根據不同部位和地質條件隨時進行調整。
1 預裂爆破要求
1.1預裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅硬巖石縫寬應達到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時,減振作用并未顯著提高,應多做些現(xiàn)場試驗,以利總結經驗。
1.2預裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。預裂面不平整度通常是指預裂孔所形成之預裂面的凹凸程度,它是衡量鉆孔和爆破參數合理性的重要指標,可依此驗證、調整設計數據。
1.3預裂面上的炮孔痕跡保留率應不低于80%,且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴重的爆破裂隙。
2? 預裂爆破技術措施
2.1炮孔直徑一般為50~200mm,對深孔宜采圍較大的孔徑。
2.2炮孔間距宜為孔徑的8~12倍,堅硬巖石取小值。
2.3不耦合系數(炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值)建議取2~4,堅硬巖石取小值。
2.4線裝藥密度一般取250~400g/m。
2.5藥包結構形式,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,底部藥包應加強,為線裝藥密度的2~5倍。
2.6裝藥時距孔口1m左右的深度內不要裝藥,可用粗砂填塞,不必搗實。填塞段過短,容易形成漏斗,過長則不能出現(xiàn)裂縫。
3?? 預裂爆破的參數選取
3.1 間距a選用的經驗公式為:
a =(6~10)d,對d=64mm的孔:a=0.4m~0.65m,對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為水擠壓系數。全擠壓時(即抵抗線很大時),K3α水=0.85。在斜坡或臺階上作業(yè),松動孔超過三排時K3α水=1.0,同樣條件下松動排數較小時, K3α水=1.1。KY為地質條件系數。沒有很明顯的層面或裂隙KY=1.0。在占優(yōu)勢的裂隙組與預裂縫的夾角呈90°時,KY=0.9,角度為20°~70°時,KY=0.85,在水平巖層以及地質構造平面與裂縫相吻合時,KY=1.15。這樣計算結果a=0.4m~0.9m。
? 3.3根據蘭格弗樂斯經驗數據:d=64mm:a=0.55m~0.8m,d=76mm:a=0.6m~0.9m。通過施工調整確定為:(1)進口明挖和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q線選用的經驗公式為:
3.4.1武漢水利電力學院公式;q線=0.12[δ壓]0.5.[a]0.84.[d/2]0.24。對進口明挖至LDO+800段基本為正長巖或變質玄武巖:δ壓≈176.5Mpα,q線=0.43kg/m~0.77kg/m;對LDO+800至出口明挖:δ壓≈80.0Mpα,q線=0.28kg/m~0.5kg/m。3.3.2? 根據蘭格弗樂斯的經驗數據:對d64mm的孔q′線=0.35kg/m;對d76mm的孔q′線=0. 5kg/m。此時是納比特炸藥,對乳化炸藥需乘系數1.2,所以對d64mm孔,q線=0.35kg/m×1.2=0.42kg/m,d76mm孔q線=0.5kg/m×1.2=0.6kg/m,只不過此時的q線是指全孔的裝藥集中度。根據施工調整確定為:q線=0.25kg/m~0.8kg/m對出口取小值,進口取大值。