预裂爆破与光面爆破.ppt

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1、 武武武武 汉汉汉汉 理理理理 工工工工 大大大大 学学学学主要内容主要内容第六章第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破与光面爆破 6.1 预裂爆破预裂爆破 6.2 光面爆破光面爆破 6.3 光面爆破与预裂爆破应用条件光面爆破与预裂爆破应用条件（略）（略）6.4 预裂、光面爆破工程应用预裂、光面爆破工程应用（略）（略）6.5 定向断裂爆破新技术简介定向断裂爆破新技术简介：12/6/20222第六章 预裂爆破与光面爆破第一节第一节 预裂爆破预裂爆破（presplitting preshearing）预裂爆预裂爆破破 沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主沿开挖边界布置密集炮孔，

2、采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为预裂爆破预裂爆破。爆破开采或开挖都是在有限的范围内需要解决两个同等重要的问题：爆破开采或开挖都是在有限的范围内需要解决两个同等重要的问题：用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎，必要时，再将用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎，必要时，再将 破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工程目的；破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工

3、程目的；降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大限度地保持岩降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大限度地保持岩 石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩的长期稳定。同时，也石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩的长期稳定。同时，也 包括降低爆破地震效应对环境的影响等。包括降低爆破地震效应对环境的影响等。12/6/20223第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝的力学条件预裂爆破成缝的力学条件 单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗 压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：单个炮

4、孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限 抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即：抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即：相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动态相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动态 极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即：极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即：12/6/20224第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝机理预裂爆破成缝机理 AABB2）相邻炮孔连心线上应力加强）相邻炮孔连心线上应力加强 C CDD1）不耦合装药）不耦合装药3）相邻炮孔互

5、为导向空孔）相邻炮孔互为导向空孔 4）同时起爆预裂孔）同时起爆预裂孔12/6/20225第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破装药量的确定预裂爆破装药量的确定 三种方法：三种方法：理理论计论计算法算法，经验经验公式公式计计算法算法 和和 经验经验数数值值法法。经验公式计算法经验公式计算法地下隧道及巷道开挖：地下隧道及巷道开挖：取取 1.54；露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：取取 24。不耦合系数建议不耦合系数建议用于地下隧道爆破用于地下隧道爆破 用于深孔爆破用于深孔爆破装药量的计算装药量的计算式中，式中，q 为炮孔线装药密度，为炮孔线装药密度，kg/m；为岩石极限抗

6、压强度，为岩石极限抗压强度，MPa；a 为炮孔间距，为炮孔间距，m。12/6/20226第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破施工预裂爆破施工 钻孔钻孔钻孔钻孔装药结构装药结构装药结构装药结构堵塞堵塞堵塞堵塞ABC当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：预裂孔应在主爆孔预裂孔应在主爆孔 爆破前引爆，其时间差应不小于爆破前引爆，其时间差应不小于75110ms。12/6/20227第六章 预裂爆破与光面爆破第二节第二节 光面爆破光面爆破（Smooth blasting）光面爆光面爆破破 沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦

7、合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破光面爆破。12/6/20228第六章 预裂爆破与光面爆破预裂爆破与光面爆破的差异预裂爆破与光面爆破的差异区分区分:预裂爆破预裂爆破光面爆破光面爆破A 预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；B 光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。A 光面爆破则在主爆区爆破之后进行光面爆破则在主爆区爆破之后进行；B 预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，

8、所受夹制作用很大.12/6/20229第六章 预裂爆破与光面爆破光面爆破的其他相关知识光面爆破的其他相关知识一一二二三三光面爆破作用机理光面爆破作用机理光面爆破施工光面爆破施工光面爆破设计光面爆破设计12/6/202210第六章 预裂爆破与光面爆破第五节第五节 定向断裂爆破新技术简介定向断裂爆破新技术简介（1）炮孔切槽爆破炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包爆破 炮孔切槽及异形钻孔方法炮孔切槽及异形钻孔方法 （a）炮孔切槽 （b）炮孔切割槽 （c）设置导向孔 （d）异形炮孔 1 炮孔壁 2 孔内装药 风动潜孔刻槽机示意图风动潜孔刻槽机示意图 1 圆形机头；2 风

9、动马达；3 金刚石锯片；4 炮孔12/6/202211第六章 预裂爆破与光面爆破 定向断裂爆破新技术简介（定向断裂爆破新技术简介（2）（1）炮孔切槽爆破炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包爆破 聚能装药及异形药包方法聚能装药及异形药包方法（a）聚能药包（b）矩形药包（c）设置高硬度介质1炮孔壁 2孔内装药 3高硬度介质12/6/202212第六章 预裂爆破与光面爆破 定向断裂爆破新技术简介（定向断裂爆破新技术简介（3）（1）炮孔切槽爆破炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包爆破 切切 缝缝 药药 包包 方方 法法 （a）切缝药包（b）内切槽装药管1炮孔壁 2切缝管内装药 3切缝管12/6/202213第六章 预裂爆破与光面爆破武汉理工大学