理论广角 Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 浅谈爰爨爆镰臻量控麓辩施 １、ｕ十靖民 ２、唐先锋 四川省康定县 ６２６００１） （１、四川黄金坪水电站二滩监理部 （２、中圈水电八局六分局云南龙开口水电站施’ｒ＝局云南省大理市６７１５０５） 【摘要】在控制轮廓的大规模开挖爆破中，保证爆破质量可归纳为三要素：预裂孔钻孔精度、爆破参数与起爆网络。本文从构皮滩观景采石 场边坡预裂爆破与左右岸高边坡及拱坝开挖进行预裂控制爆破中的一点经验进行浅述。 【关键词】预裂爆破钻孔机具爆破参数爆破网络质量控制 钻孔精度 中图分类号：ＴＢ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－９１４Ｘ（２０１２）０６－２５８－０１ 前言： 预裂爆破足在光面爆破的基础上发展起来的，也是光面爆破的一 线装药量町认为足预裂爆破中最重要的参数，国内外计算公式很 多，其中有 种．也称为预裂光而爆破。这种爆破方式的引用不仅取得了巨大的经 济效益和其它综合效益，而且对于边坡、围岩的稳定也有着重要的作 用。预裂爆破效果如何，取决于爆破参数、岩石条件、钻孔的精度、 起爆网络方式等。 一、钻孔机具选择 在预裂爆破中钻孔设备的选择是非常重要的，因为爆破参数选择 与设备有很大的关系。 ｌ、要求移动灵活、定位准确的机械 因为在预裂爆破钻孔中，要求钻机同时在孔口位置、钻孔方向角、 钻孔倾角三个要素上达到设计要求。为了节省时间、保证定位质量， 要求钻机操作及移动灵活；一旦定位，便能准确钻进，不因接长钻杆 而改变孔向。 ２、要求能钻不同方位、不同角度的孔 因为在深孔梯段爆破中，开挖爆破孔的倾角较大．一般为６０。～９Ｏ 。，方向精度要求也较低，钻车回转场地较大。而预裂爆破中，根据 轮廓形状的要求，钻孔的方向角、倾角均有较大的变化，且精度要求 甚高。例如构皮滩观景采石场预裂钻孔倾角强风边坡为４５。，弱风为 ６４．３。，微新岩为７３＿３。；在构皮滩左右岸高边坡、拱坝基础开挖中， 预裂钻孔倾角在５３．１。～７８．７。之间，而且每层马道宽度在１．５－６米。 ３、要求能钻较大的深度 因为在保证预裂钻孔精度的前提下，若能钻深度较大的孑Ｌ，则可 明显提高开挖效率，大大加快施工进度。 ４、要求具有较快的钻孔速度 因为钻孑Ｌ速度的加快，就相当于钻机需配置的台数减少，同时可 以加快施工进度。 在实际中应根据施工场地条件、施工进度的要求以及对预裂爆破 质量要求、边坡平整度的要求等，来选择设备的型号。 二、爆破参数的选择 爆破参数的选择直接影响着爆破效果，是预裂爆破工程设计的重 要内容。其原则是：利用一切有利于提高预裂爆破质量的因素，努力 提高爆破质量。预裂爆破参数设计有公式计算法、直接试验法、经验 类比法和模型试验法等。本文结合工程实践经验和相关文献给出各种 爆破参数的设计公式和一些参考值。 ｌ、炮眼直径Ｄ 预裂孔的直径Ｄ与选择的孑Ｌ距ａ有关，同时应满足不偶合系数∈ 的要求。由于炮眼直径的确定直接关系到施工的效率和成本，应综合 考虑岩石特性、现场机械设备情况及工程具体要求进行选择。一般， 除浅孑Ｌ预裂爆破用手风钻造孔，孑Ｌ径约为４ｏ～５０ｒａｍ外。深孔预裂爆破 的孔径为６０．．１２０ｒａｍ。 ２、爆眼间距ａ 预裂爆破的实质是使炮眼之间产生贯通裂隙，以形成平整的断裂 而。因此．炮眼问距对形成贯通裂隙有着非常重要的作用。炮眼间距 ａ的大小主要取决于炸药的性质、不耦合系数《和岩石的物理力学性 质。而且还与孔间距系数Ｅ有关，孔距ａ与孔问距系数Ｅ是预裂爆破 参数的重要参数。孔间距系数为孔距与孔径的比值，即Ｅ＝ａ／Ｄ的值。 有瑞典兰格弗斯给出了如下公式： ａ＝（８～ｌ２）Ｄ （Ｄ＞６０ｒａｍ） 和 ａ＝（９～ｌ４）Ｄ （Ｄ≤６０ｍｍ） 一般认为，孔间距系数Ｅ＝７．．１２比较合适，对于重要工程要求预 裂壁面平整度高时，Ｅ取小值；反之，取大值。 ３、不偶合系数∈ 预裂爆破的特点之一，是采用炮孔不偶合装药，即炮孔直径（Ｄ） 明显大于药卷直径（ｄ ｏ这样，炸药爆炸作用于孔壁的压力明显降低， 对孔壁岩石起到缓冲保护作用。不偶合系数￡是指炮孔直径（Ｄ）与 药卷直径（ｄ）之比，它反映药包与孔壁的接触情况。 合适的不偶合系数可用下列经验公式计算： ￡＝１＋１８．３２ （仃一岩石极限抗压强度，单位１０＇ｐａ） 工程经验明．一般情况下，不偶合系数的合适取值范围为２－４， 即Ｄ＝（２￣４）ｄ。 ４、线装药量ｑ ２５８ Ｉ科技博置 ｑ＝Ｋｄ ａ 式中Ｋ足岩石系数，坚硬岩石为０．６，中等强度岩石为０．４～０．５， 软岩为０．３—０．４。上述药量计算公式具有形式简单、方便计算的特点。 公式经工程实践应用，证明是基本可行的，但考虑到各个： 程的实际 情况，建议以此公式计算药量为参考数，在现场做局部试验，根据试 验情况再进行适当的调整，最终确定工程实际情况的药量值。 也可以采用钻孔速度确定线装药量。因为岩石的可钻性也是岩石 性质的综合反映。对于同一地区来说，岩石愈难钻孔，则应该用较大 的线装药量；反之用较小的线装药量。这种方法简便易行，不需使用 任何专门的仪器，而且可以逐孑Ｌ调整线装药量。但需要值班施工技术 人员或钻孔操作工人逐孔作出记录。 ５、顶部装药量 预裂孔顶部装药量有两种形式：一种是顶部线装药量与中部线装 药量相等；另一种是为保证基岩丽保留区地表岩石的完整性，预裂孔 装药段顶部，一般为１ｍ长，要减少装药量，顶部线装药量ｑ 常在下 列范围内选用，即 ｑ ｍ＝（０．５－１．０）ｑ 工程经验证明，对于坚硬完整岩石中的预裂爆破，可取ｑ ＝ｑ，而当 比较破碎时，降低顶部装药量还足十分必要的。 ６、底部装药量 为了克服炮孔底部岩石的夹制作用，确保预裂缝到底部，预裂孔 底部装药量应适当加大，炸药增量应均匀分布在孑Ｌ底ｌ～２米的长度上。 工程经验表明，底部装药量增值若偏小，则预裂面可能延伸不到炮 孔底部，降低预裂而的隔震和阻止爆破区裂缝延伸的作用，而且爆后预 裂壁面下部留有岩根，尚需用小爆破清理；若底部增药量过大，贝 下部 保留基岩将受到破坏。我国近几年的工程经验表明，在８－１４ｍ的深孔中， 岩石完整时（普氏坚固性系数ｆ＞８），底部ｌｍ的线装药量为： ｑ ＝２．５ｑ 而当岩石较破碎时（ｆ＝６～８ 为： ｑ ＝２．０ｑ 当然，底部ｌｍ的线装药量的合适值，或者是否需要在更长的长度 上增加药量，都要通过工程实践来确定。 ７、孔口填塞长度 孔口堵塞的长度应以能在地表产生预裂缝、又不使地表岩石产生 漏斗为原则，由现场单孔及排孔试验确定。一般。填塞长度： Ｌ ＝０．８一Ｉ．５ｍ，孔径小、岩石完整时取小值，否则取大值。构皮滩 采石场和左右岸高边坡预裂爆破采用１．０～１．２ ｍ。 ８、预裂爆破起爆 理论分析与工程实践均表明，一排预裂孔起爆时差越短，预裂爆 破效果就越好，因此，目前多采用导爆索起爆网路起爆预裂，使相邻 两孔起爆时差缩短至０．２ ｍｓ以下。预裂孑Ｌ一般应在主爆区开挖爆破之 前起爆，提前时间以５０～１ＯＯｍｓ为宜。构皮滩采石场目前采用预先” 口线实施预裂爆破形成一条ｌ～３ｃｍ的缝，然后在布置缓冲孔、主爆孔 进行爆破。取得预裂效果较好。 三、钻孔精度的控制 钻孔精度控制的实质，主要是钻机位置与钻杆方向控制的问题。 ：亡地上解决钻孔方向角的简易方法有样线法及标杆法，这两种方法的 定向精度尚难达到偏差不超１。的要求，但在精度要求较低的工程中， 仍是简便易行的有效方法。 结束语： 影响爆破效果的因素非常多，要想取得理想的爆破效果，必须充 分考虑各 种影响因素，根据工程地质选择合理的参数和施工工艺。 参考文献： （１）恽寿榕．爆炸力学计算方法【Ｍ】．北京：北京理工大学出版社，１９９５． （２）钟冬望．裂隙岩体的损伤本构模型探讨【Ｊ】．工程爆 破，１９９９。５（１）：１ １－１４． （３）舒天强．岩石高边坡爆破振动效应观测与分析【Ｊｊ．爆破，２０ｏｏ（专 辑）：２４５—２４８．
