切槽爆破与光面爆破联合控制爆破法

摘要

本发明涉及一种切槽爆破与光面爆破联合控制爆破法，该方法包括以下步骤：(1)对爆破开挖区划定周边轮廓线，并在主体爆破开挖区内布置微差爆破孔；(2)沿爆破开挖区周边轮廓线布置光面爆破孔；(3)在爆破开挖区周边轮廓线之内预留光面层靠主体爆破开挖区的一侧布置切槽爆破孔；(4)对切槽爆破孔进行切槽；(5)对切槽爆破孔进行爆破装药，并布设低段雷管；(6)对微差爆破孔进行爆破装药，并布设微差爆破雷管；(7)对光面爆破孔进行爆破装药，并布设高段雷管；(8)对微差爆破孔、切槽爆破孔和光面爆破孔进行堵塞；(9)连接起爆网路，实施爆破；(10)出渣；(11)重复上述步骤至开挖完毕。本发明在最大限度地减小对保留岩体损伤破裂的同时改善保留岩体壁面成形质量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制爆破技术，尤其涉及切槽爆破与光面爆破联合控制 爆破法。

背景技术

光面爆破是通过对爆破开挖区周边轮廓线上实施正确的钻孔和装药，爆 除主体开挖区的岩体后，再起爆布置在周边轮廓线上的爆破孔药包，将预留 光面层炸除，达到控制爆破的作用范围和方向，使岩体开挖面轮廓符合设计 要求，形成平整光滑壁面的一种爆破技术。

切槽爆破是通过机械等方法在圆形爆破孔直径的两端切出V形槽，随后 装药爆破的控制爆破技术。切槽爆破孔装药爆破时，爆炸冲击波和爆生气体 压力使V形切槽产生两个力学效应，即在切槽尖端产生应力集中区和在切槽 根部附近产生压应力和低拉应力区，亦称裂纹生长抑制区，在这两个效应的 作用下，裂纹从切槽尖端开始向前扩展，同时又抑制了裂纹在其它位置和方 向上的生成。

与普通爆破方法相比，它们均具有使壁面平整，并减小对岩体扰动，减 小爆破影响深度，有利保留岩体稳定，从而实现安全、经济开挖的作用。但 随着工程建设对爆破技术要求的提高，例如精密机器墩台的部分拆除、特种 地下工程的开挖、永久隧道的掘进、重大边坡工程的切坡等，必须采取十分 严格的保护措施，不容许对保留岩体产生破坏，均要求加强对保留岩体的保 护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在最大限度地减小对保留岩体的 损伤破裂的同时改善保留岩体壁面成形质量的切槽爆破与光面爆破联合控制 爆破法。

为解决上述问题，本发明所述的切槽爆破与光面爆破联合控制爆破法， 包括以下步骤：

(1)根据微差爆破设计要求对爆破开挖区划定周边轮廓线，并在主体爆破 开挖区内布置微差爆破孔；

(2)沿所述爆破开挖区周边轮廓线布置光面爆破孔；

(3)在所述爆破开挖区周边轮廓线之内预留光面层靠所述主体爆破开挖区 的一侧布置切槽爆破孔；所述预留光面层的厚度为：所述爆破开挖区周边将 要形成的保留岩体壁面与切槽爆破孔轴线构成的平面之间的距离，即光面爆 破的最小抵抗线；

(4)利用切槽机械对所述切槽爆破孔直径的两端切出V形槽，该V形槽所 在的直径处在所述切槽爆破孔轴线构成的平面内；所述切槽爆破孔轴线构成 的平面与所述保留岩体壁面平行；

(5)根据岩体的类型对所述切槽爆破孔按不耦合系数1.5～2.5进行爆破装 药，并布设低段雷管；其中所述岩体屈于软岩时线装药密度为70～120g/m， 所述岩体属于中硬岩时线装药密度为120～300g/m，所述岩体属于硬岩时线装 药密度为300g/m～350g/m；

(6)根据微差爆破设计要求对所述主体爆破开挖区内的微差爆破孔进行爆 破装药，并比所述切槽爆破孔高二段开始隔段布设微差爆破雷管；

(7)对所述光面爆破孔按与所述切槽爆破孔相同的装药不耦合系数、线装 药密度、装药品种进行爆破装药，并比所述主体爆破开挖区最高段高二段布 设所述爆破雷管；

(8)对所述主体爆破开挖区内的微差爆破孔、所述切槽爆破孔和所述光面 爆破孔进行堵塞；

(9)连接起爆网路，实施一次起爆，进行微差爆破，即所述切槽爆破孔低 段雷管起爆，接着所述主体爆破开挖区内的微差爆破孔隔段布设的雷管起爆， 最后所述光面爆破孔起爆；

(10)出渣；

(11)重复上述步骤(1)～(10)，直至开挖完毕。

所述步骤(2)中光面爆破孔的直径为38～42mm，且所述光面爆破孔的孔间 距为所述预留光面层厚度的0.6～0.9倍。

所述步骤(2)中预留光面层厚度为10～20倍的所述光面爆破孔直径。

所述步骤(3)中切槽爆破孔的直径与所述光面爆破孔的直径相同，且所述 切槽爆破孔的孔间距为所述切槽爆破孔直径的10～25倍。

所述步骤(4)中V形槽的切槽角为55～65°，切槽深度为4～6mm。

用下述方法代替权利要求1中所述步骤(5)：首先给所述切槽爆破孔两端 的V形槽分别装上线型槽，使所述线型槽的张口方向与所述V形槽的开口方 向一致，且所述线到槽的张口角度与所述V形槽的张口角度相同，并贴于所 述V形槽的壁面；然后根据岩体的类型对所述切槽爆破孔按不耦合系数 1.5～2.5进行爆破装药，并布设低段雷管；其中所述岩体屈于软岩时线装药密 度为70～120g/m，所述岩体属于中硬岩时线装药密度为120～300g/m，所述岩 体属于硬岩时线装药密度为300g/m～350g/m。

所述线型槽的横截面呈V形；沿所述线型槽的纵向且在V形的尖顶开设 切缝，该切缝对准所述V形槽的尖顶。

所述线型槽由金属、塑料或PVC材料制成，其壁厚为0.5～2mm。

所述切缝的宽度为5～10mm，其底端与所述线型槽的底端的距离为 2～4cm，其顶端与所述线型槽的顶端的距离为10～35cm。

用下述方法代替权利要求1中步骤(9)：连接起爆网路，先起爆所述切槽 爆破孔，按着起爆所述主体爆破开挖区内的微差爆破孔，最后起爆所述光面 爆破孔。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明通过切槽爆破孔先于主体爆破开挖区的微差爆破孔起爆，在预留 光面层与主体爆破开挖区之间，通过V形槽有效控制裂缝的开裂方向，沿V 形槽方向形成具有一定宽度的贯穿裂缝，将主体爆破开挖区与预留光面层的 岩体分离开，从而借助切槽爆破形成的贯穿裂缝有效地减少爆破对保留岩体 的破坏和扰动的同时，利用预留光面层作为主体爆破开挖区爆破作用的缓冲 区，对保留岩体实施保护，待主体爆破开挖区爆破后，采用光面爆破使预留 光面层岩体沿预定轮廓面爆落，留下平整壁面，并使保留岩体损伤得到有效 控制，有利保留岩体的稳定。

因此，通过联合应用切槽爆破与光面爆破技术，不仅借助光面爆破控制 超欠挖，改善成形质量，而且减少支护工作量，节约支护材料，降低工程成 本，同时提高了工程质量，加快了工程进度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的切槽爆破孔示意图。

图2为本发明的A-A剖视图。

图3为本发明的爆破开挖区示意图。

图4为本发明的爆破开挖区B-B剖视图。

图5为本发明的切槽爆破线形槽的结构示意图。

图6为本发明的切槽爆破线形槽C-C剖视图。

图7为本发明的切槽爆破线形槽D-D剖视图。

图中：1-切槽爆破孔    2-V形槽    3-切槽爆破孔轴线构成的平面 4-主体爆破开挖区    5-预留光面层    6-保留岩体壁面    7-光面爆破孔 8-线型槽    9-切缝    10-底端    11-顶端。

具体实施方式

实施例1切槽爆破与光面爆破联合控制爆破法(参见图1～4)，包括以 下步骤：

(1)根据微差爆破设计要求对爆破开挖区划定周边轮廓线，并在主体爆破 开挖区4内布置微差爆破孔。

(2)沿爆破开挖区周边轮廓线布置光面爆破孔7。

其中：光面爆破孔7的直径为38～42mm。

(3)在爆破开挖区周边轮廓线之内预留光面层5靠主体爆破开挖区4的一 侧布置切槽爆破孔1；预留光面层5的厚度为：爆破开挖区周边将要形成的 保留岩体壁面6与切槽爆破孔轴线构成的平面3之间的距离，即光面爆破的 最小抵抗线。

其中：光面爆破孔7的孔间距为预留光面层5厚度的0.6～0.9倍；预留光 面层5厚度为10～20倍的光面爆破孔7直径。

切槽爆破孔1的直径与光面爆破孔7的直径相同，且切槽爆破孔1的孔 间距为切槽爆破孔1直径的10～25倍。

(4)利用切槽机械对切槽爆破孔1直径的两端切出V形槽2，该V形槽2 所在的直径处在切槽爆破孔轴线构成的平面3内；切槽爆破孔轴线构成的平 面3与保留岩体壁面6平行。

其中：V形槽2的切槽角为55～65°，切槽深度为4～6mm。

(5)根据岩体的类型对切槽爆破孔1按不耦合系数1.5～2.5进行爆破装药， 并布设低段雷管；其中岩体属于软岩时线装药密度为70～120g/m，岩体属于 中硬岩时线装药密度为120～300g/m，岩体属于硬岩时线装药密度为 300g/m～350g/m。

(6)根据微差爆破设计要求对主体爆破开挖区4内的微差爆破孔进行爆破 装药，并比切槽爆破孔1高二段开始隔段布设微差爆破雷管。

(7)对光面爆破孔7按与切槽爆破孔1相同的装药不耦合系数、线装药密 度、装药品科进行爆破装药，并比主体爆破开挖区4最高段高二段布设爆破 雷管。

(8)对主体爆破开挖区4内的微差爆破孔、切槽爆破孔1和光面爆破孔7 进行堵塞。

(9)连接起爆网路，实施一次起爆，进行微差爆破，即切槽爆破孔1低段 雷管起爆，接着主体爆破开挖区4内的微差爆破孔隔段布设的雷管起爆，最 后光面爆破孔7起爆。

(10)出渣。

(11)重复上述步骤(1)～(10)，直至开挖完毕。

实施例2切槽爆破与光面爆破联合控制爆破法(参见图1～4)，包括以 下步骤：

(1)根据微差爆破设计要求对爆破开挖区划定周边轮廓线，并在主体爆破 开挖区4内布置微差爆破孔。

(2)沿爆破开挖区周边轮廓线布置光面爆破孔7。

其中：光面爆破孔7的直径为38～42mm。

(3)在爆破开挖区周边轮廓线之内预留光面层5靠主体爆破开挖区4的一 侧布置切槽爆破孔1；预留光面层5的厚度为：爆破开挖区周边将要形成的 保留岩体壁面6与切槽爆破孔轴线构成的平面3之间的距离，即光面爆破的 最小抵抗线。

中：光面爆破孔7的孔间距为预留光面层5厚度的0.6～0.9倍；预留光 面层5厚度为10～20倍的光面爆破孔7直径。

切槽爆破孔1的直径与光面爆破孔7的直径相同，且切槽爆破孔1的孔 间距为切槽爆破孔1直径的10～25倍。

(4)利用切槽机械对切槽爆破孔1直径的两端切出V形槽2，该V形槽2 所在的直径处在切槽爆破孔轴线构成的平面3内；切槽爆破孔轴线构成的平 面3与保留岩体壁面6平行。

其中：V形槽2的切槽角为55～65°，切槽深度为4～6mm。

(5)首先给切槽爆破孔1两端的V形槽2分别装上线型槽8(参见图5～7)， 使线型槽8的张口方向与V形槽2的于口方向一致，且线到槽8的张口角度 与V形槽2的张口角度相同，并贴于V形槽2的壁面；然后根据岩体的类型 对切槽爆破孔1按不耦合系数1.5～2.5进行爆破装药，并布设低段雷管。

其中：岩体属于软岩时线装药密度为70～120g/m，岩体屈于中硬岩时线 装药密度为120～300g/m，岩体属于硬岩时线装药密度为300g/m～350g/m。

线型槽8的横截面呈V形；沿线型槽8的纵向且在V形的尖顶开设切缝 9，该切缝9对准V形槽2的尖顶。线型槽8由金屈、塑料或PVC材料制成， 其壁厚为0.5～2mm。

切缝9的宽度为5～10mm，具底端与线型槽8的底端10的距离为2～4cm， 其顶端与线型槽8的顶端11的距离为10～35cm。

(6)根据微差爆破设计要求对主体爆破开挖区4内的微差爆破孔进行爆破 装药，并比切槽爆破孔1高二段开始隔段布设微差爆破雷管。

(7)对光面爆破孔7按与切槽爆破孔1相同的装药不耦合系数、线装药密 度、装药品种进行爆破装药，并比主体爆破开挖区4最高段高二段布设爆破 雷管。

(8)对主体爆破开挖区4内的微差爆破孔、切槽爆破孔1和光面爆破孔7 进行堵塞。

(9)连接起爆网路，先起爆切槽爆破孔1，接着起爆主体爆破开挖区4内 的微差爆破孔，最后起爆光面爆破孔7。

(10)出渣。

(11)重复上述步骤(1)～(10)，直至开挖完毕。