空气间隔装药光面爆破技术探讨.pdf

第2 1 卷第3 期 爆破 V o l2 1N o3 2 0 0 4 年9 月 B L A S T I N GS c p2 0 0 4 文章编号1 0 0 l 一4 8 7 x 2 0 0 4 0 3 0 0 3 2 ～0 2 空气间隔装药光面爆破技术探讨 朱荣华1 ，林云1 ，徐学勇2 ，程康2 1 四川华电杂谷脑水电开发有限责任公司，四川成都6 1 0 0 3 6 ；2 ．武汉理工大学，湖北武汉4 3 0 0 7 0 摘要 隧道掘进传统周边孔装药结构．采用导爆索加分段装药结构形式，介绍了一种新的爆破技术 周边孔空气间隔蓑药光面爆破技术。实际应用表明。谊技术简单实用．既保证了光面爆破的效果，又极大地 降低爆破施工的成本，带来的经济效益非常地可观。有极大地推广应用价值。 关键词周边孔；空气间隔；光面爆破 中圈分类号文献标识码A A n a l y s i s0 fS m o o t hB l a s t i n gT e c h n o l o g yf o rA i r - d e c kC h a r g e Z H UR 。”g _ “口1 ，L J NY k n1 ，x UX “P 一 。”9 2 ，C H E N GK n n 9 2 1 ．S i c h u a n H u a d i a nZ a g u n a o H y d r o p o w e r D e v e l o p m e n tC o L t dL i a b m t y ，C h e n g d u6 1 0 0 3 6 ，C h i n a 2 ．w u h a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ，w u h a n4 3 0 0 7 0 ，C h i n a A b s t r a c t An e wb l a S tt e c l m o I q g y ，a i r _ d e c kc h a r g eu s i n gp e r e m e t e rh o I es n l 0 0 t hb l a s t i r l g ，h sb e e ni n t r o d u c e d i nt h i sp a p e rT h r o u g hu s i n gi np r a c t i c a Ip r o j e c t ，t h bf e a s i b I et e c h n o l o g yc a nn o to n l ye n s u r et h ee “e c to fs m 0 0 T h b l a s t i n gb u ta l s og r e a t l yl o w e rt h ec o s to “m p l e m e n t a t i o n K e yw o r d s p e r i m e t e rh o I e ；a j r - d e c kc h a r g e ；蛐0 0 t hb I a s t i n g 1 引言 目前，在我国的巷道掘进爆破施工中，周边7 L 大 都采用光面爆破技术，并且利用导爆索进行传爆。 大量的工程实践表明，这种爆破方法安全可靠、先进 合理⋯，已经取得了良好的社会经济效益。但在装 药施工过程中，需要在每个炮≠L 放置一根导爆索作 为炸药的传爆媒介，给施工带来不便，并且导爆索价 格昂贵。试图研发一种新的爆破技术，就是在周边 孔的爆破施工中，完全不用导爆索，这样就可以为爆 破施工带来极大的便利，同时也可以大大降低周边 孔爆破成本。这种新的技术就是周边孔空气间隔光 面爆破技术。 2 传统周边孔装药结构 目前。光面爆破施工中采用了很多形式的装药 收稿日期2 0 0 4 0 6 0 9 作者简介朱荣华 1 9 6 l 一 ，男；成都四川华电杂管脑水电开发有限 责任公司高级工程师 结构，但是一般都以以下几种应用较多 1 标准药径 3 2m m 加导爆索分段间隔装药 结构．这种装药方法简单，直接采用标准直径，根据 炸药集中度，按一定间隔分成几段药包均匀发布在 炮眼中，一般采用导爆索一次性起爆。这种结构施 工简便通用性强，但由于药包直径大，靠近药包的} L 壁容易产生微小裂隙。2 小直径药包 忆5m m 加 导爆索分段间隔装药结构，用于掘进质量要求较高 的巷道，对围岩破坏作用小。 3 空气间隔爆破基本理论 3 ．1 空气间隔装药爆破机理 在现代爆破工程中，空气问隔装药方法已成为 日益普及的爆破技术ⅡJ 。这种技术的主要目的是 要通过有效的爆炸能分配控制岩石破碎，提高炸药 爆炸能量的有效利用率，从而增进均匀的碎裂块度． 降低炸药单耗以及爆破成本。 空气问隔爆破理论认为”J 炸药爆炸产生的冲 击波。作用于直接与之接触的介质上，并在向间隔器 万方数据 第2 l 卷第3 期朱荣华等空气问隔装药光面爆破技术探讨 3 3 内移动的过程中。也作用于途经的介质上，在介质表 面产生很多微断裂。当上下2 段炸药的冲击波在间 隔空气柱内相撞时。达到冲击波波峰，后反射回弹， 向孔底和填塞物方向运动，对途经的周围介质再次 作用，加深、扩张介质的裂隙，对介质形成二次破坏 作用。紧跟着冲击波，爆生气体向间隔空气柱内运 动，形成压力波，在间隔空间柱内相遇，形成新高压 源，后反弹向孔底和填塞物方向移动，同时作用于介 质上，对已成的微裂隙进行贯通扩张、破碎、抛掷，达 到破碎介质的效果。概括地说，间隔装药的压力波 阵面作用于岩石的时间长了一些。这种机理被表述 为蓄能器．它将原先贮存的能量以附加应力波的形 式释放出来，从而在介质上形成多重载荷，使介质的 破碎效果得到加强。 采用空气间隔装药爆破技术，炸药爆炸后，首先 将炸药能量传递给空气，再由空气传递给岩石，利用 空气柱降低爆破产物的初始压力，增加爆轰波前与 围岩相互作用的时间，由于爆破作用时间的增加，对 岩石破碎作用时间相应增加，岩石得到较为充分的 破坏，降低了超大块的产生，减少了根底产生的机 率。 32 空气间隔装药爆破技术 空气间隔爆破技术【4 ．5J 。已经在很多的工程实践 中得到成功的应用，爆破效果良好，节约了爆破施工 成本，取得了较好的经济效益，其常规装药结构如图 1 所示。这种装药结构上都采用底部连续装药，} L 口 堵塞，中间留一段空气间隔。这种装药结构有2 个致 命的缺点，一是底部连续装药太长，容易炮口周围过 度破坏；二是中间空气间隔的存在，孔口不易堵塞。需 要加工专门的堵塞装置。介于上面的缺陷，根据炸药 爆轰波传播理论，利用炸药殉爆距离，发展了一种空 气问隔装药技术，其装药结构如图2 所示，从而降低 了炮孔周围的破碎和裂化作用。提高炸药能量的有效 利用率。既保证了光面爆破的效果，又节省了大量的 导爆索，极大地降低爆破施工的成本。 图1 连续装药空气间隔结构图 雷管线王‘⋯J l 惘嵌 鼻些 、堵塞段 、羹药岛 图2 分段装药空气问隔结构图 4 工程实例 为了检验这种爆破技术的效果，在某电站的2 3 引水隧洞开挖中进行了现场试验。该处岩石为花岗 片麻岩，普氏系数，为1 5 ～1 8 左右，这种岩石抗拉 强度和抗压强度均较大，因此可钻性和可爆性均较 差。试验中，周边i L 间距n 5 0c m ，孔深 20 m ，} L 径≠ 4 0m m ，总孔数n 1 8 个，所用炸药为 2 8 岩石铵梯炸药，药径≠ 2 5m m ，空气间隔1 0 c m ，线装药密度3 5 0g ／m 。周边孔爆破后效果良好， 半孔率达9 5 ％以上。由于不用导爆索．在每次循环 进尺2 ．0m 中周边孔爆破可以节省成本大约1 0 0 元左右，总工程需要掘进5k m ，由此可见，带来的经 济效益非常地可观。 5 结语 采用周边孔空气间隔光面爆破技术，在保证爆 破效果的前提下，创造了良好的经济效益，通过工程 实践证明，该技术简单实用。应用前景非常广阔。因 此该技术是一项新的可行的爆破技术，值得推广应 用。 参考文献 [ 1 ]陶颂霖凿岩爆礁 M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 6 [ 2 ]陶俊底部空气柱爆破技术在海南铁矿的应用[ J ] 河北冶金。2 0 0 3 ， 1 3 5 ～3 6 [ 3 ] 张保树露天矿深孔爆破空气间隔参数[ J ] ．包钢科 技．2 0 0 l ， 3 1 ～3 [ 4 】王宗寿．露天矿课f L 空气间隔爆破[ J ] 矿业工程， 2 0 0 3 ， 2 3 8 ～3 9 ． 【5 】朱红兵，卢文渡。罗天云．空气间隔装药技术在爆破工 程中的应用[ J ] ．爆破，2 0 0 3 ，2 0 增 6 5 ～6 8 [ 6 ] 吴从清，张正宇．长空气问隔深孔预裂爆破初步试验 【J ] ．爆破．2 0 0 3 ，2 0 增 6 3 ～6 4 万方数据