光面爆破是一种控制巷道轮廓较好的爆破方法,它是国内外广泛使用的一项新的爆破技术。
其主要优点是:巷道爆破后巷道成型规整,超挖量小;不产生或很少产生炮震裂缝,对围岩扰动小,利于巷道稳定;出渣量少、衬砌材料减少,经济合理。
因此,随着锚喷支护新工艺的推广使用,光面爆破已成为一种配套技术。
(一)光面爆破一般应达到如下三个标准
(1)爆破后,周边留下的眼痕数应不少于其总数的50%;
(2)超挖尺寸不得大于150mm,欠挖不得超过质量标准规定;
(3)岩石上不应留有明显的炮震裂缝。
光面爆破的实质是:控制炸药的爆炸能量,减弱其对围岩的破坏作用,合理利用相邻周边眼爆炸冲击波的动力作用和爆破气体的静力作用,在其相邻周边眼的连线上产生有效的裂缝,将岩石切割破坏。
从上述光爆作用原理可知,为达到良好的光爆效果,必须合理选取光爆有关参数,如周边眼距、最小抵抗线、药卷直径、装药结构和起爆时间等。
(二)光面爆破参数
(1)周边眼布置
周边眼的最小抵抗线和眼距是光面爆破的两个主要参数,二者之间有一个合理的比例关系,并随岩石性质的不同而相应变动,同时还要考虑眼深和装药结构的影响。
根据试验,一般可依岩石情况不同,按下式选择
K=E/W (3-12) 式中E——周边眼距,一般取400~600mm,在拱顶两侧(靠近拱基处),岩石对爆破的夹制作用较大,眼间距应适当减少,在裂缝节理发育或层理明显的岩层中,眼距也应适当减少,同时还要减少装药量;
W——最小抵抗线,mm;
K——炮眼密集系数,一般取0.8~1.0,硬岩中取大值,软岩中取小值。
(2)药卷直径
根据国内外经验,药卷直径与炮眼直径之比,在缓冲爆破作用方面,有着密切的关系。
小直径药卷不但其爆炸性能低,而且由于它与炮眼间有较大的空隙,缓冲了爆轰波对岩石的冲击作用,减轻了对围岩的震裂破坏程度。
关于不耦合系数,我国目前多采用的炮眼:直径在40~42mm左右,小药卷直径一般为25mm,因此不耦合系数为1.6。
随着炸药性能的改进,小药卷直径还可以变小(但不能小于该炸药的临界直径),以便进一步提高光爆效果。
(3)炸药与装药结构的合理确定和周边眼的装药量
由于岩石性质各异,每米炮眼的装药量,一般按经验数据选取:在软岩中为100~150g,中硬岩层中为150~200g,坚硬岩层中为200~300g。
从理论上来说,光面爆破所要求的炸药应是猛度低爆力高,密度低感度高爆轰稳定。
这些矛盾的要求,目前国产炸药很难满足,因为爆力高感度高爆轰稳定的炸药,一般猛度和密度也大。
国外已生产专用光爆炸药,我国新近已试制成功专用的光面爆破炸药。
目前我国所用光爆炸药,一般以直径为25mm的药卷代替。
这种炸药在眼孔中爆炸时,有较大的缓冲间隙,较好地减弱了炸药对围岩的破坏作用,同时又能使炮眼中装药较为均匀。
根据我国经验,在无小药卷的情况下,当眼深小于2m时,也可采用一般直径的低威力安全炸药代替,同样可取得较好的光爆效果。
光面爆破的装药结构(表3-17),合理的装药结构应使药卷能均匀地分布在炮眼中,并能有效地起到缓冲作用。
表3-17 光面爆破周边眼药结构
(4)各周边眼的起爆时差
采用毫秒雷管同时起爆,基本上可以保证周边眼趋近于同时起爆。
实践证明如果周边眼各自间起爆时差超过0.1s时,就和逐眼爆破一样,难以达到预期的光爆效果。
(三)光面爆破的施工方法
为保证光面爆破取得良好效果,除了根据岩石性质、工程要求等条件正确选用光爆参数外,精确凿岩极为重要。
实践表明,离开精确凿岩,是达不到预期光面爆破效果的。
凿岩时,边眼口开在设计轮廓线上,在凿岩过程中边眼应稍微向上或向外偏斜3°~5°,眼底落在设计轮廓线外100mm左右处,为下茬炮开眼创造条件。
另外,炮眼间要互相平行,眼底要落在同一平面上。
爆破后的实际轮廓线成缓接的阶梯状(图3-16)。
用光面爆破掘进巷道时,掏槽眼和辅助眼的参数按普通爆破设计,周边眼则按光面爆破设计。
图3-16 周边眼外甩角度及其轮廓联接
a-拱部;b—两帮
1-设计轮廓线;2-周边炮眼;3-外甩角;4-光面层;5-实际开挖轮廓线
(四)钻眼爆破安全技术
钻眼爆破工作必须严格按《金属非金属矿山安全规程(GB16423-2006)》和《矿山井巷工程施工及验收规范》有关规定执行,一般应注意以下事项:
1.钻眼安全注意事项
(1)开眼时必须使钎头落在实岩上,如有浮矸,应处理号后再开眼;
(2)不允许在残眼内继续钻眼;
(3)开眼时给风阀门不要突然开大,待钻进一段后,再开大风门;
(4)为避免断钎伤人,推进凿岩机不要用力过猛,更不要横向用力,凿岩时钻工应站稳,应随时堤防突然断钎;
(5)一定要注意把胶皮风管与风钻接牢,并在适用过程中随时注意检查,以防脱落伤人;
(6)缺水或停水时,应立即停止钻眼;
(7)工作面全部炮眼钻完后,要把凿岩机具清理好,并撤至规定的存放地点.
2.爆破安全注意事项
(1)装药前应检查顶板情况,撤出机具与设备,并切断除照明以外的一切设备的电源。
照明灯及导线也应撤离工作面一定距离;
(2)放炮母线应妥善放地挂在巷道的侧帮上,并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离;装药前要试一下放炮母线是否导通;
(3)在规定的安全地点装配引药(起爆药卷);
(4)装药时要细心地将药卷装到眼底,防止擦破药卷、装错雷管段号、拉断脚线。
有水的炮眼,尤其是底眼,必须使用防水药卷或药卷加防水套,以免受潮距爆;
(5)装药、联线后应由放炮员与班、组长进行技术检查,并做好放炮前的安全布置;
(6)放炮后要等工作面通风散烟后,放炮员率先进入工作面,并经检查认为安全后方能进行工作;
(7)发现瞎炮应及时处理,如瞎炮是由联线不良或错联所造成,则可重新联线补爆;
如不能补爆,则应在距原炮眼0.3m外钻一个平行的炮眼,重新装放炸药包,严禁手拉或掏挖瞎炮;
(8)产生瞎炮将意味着有潜在的危险,应在装药前严格检查爆破器材。
装、联过程中严格操作和检查,尽量消除产生瞎炮的可能。
本文源自/a/kuangyeziliao/jingxiangjianshe/2012/1124/163.html
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