大型地下硐室施工中光面爆破技术的改进.doc

1、大型地下硐室施工中光面爆破技术的改进摘要：大型地下硐室施工工艺复杂, 技术性强, 难度大,一直以来采用混凝土或料石砌室支护为主, 成本高、劳动强度大、施工速度慢。在大型地下硐室施工中采用光面爆破技术，能够加快施工速度、提高工程施工效率，有利于缩短工期、取得较好经济效益。本文立足于对光面爆破技术的阐述，研究了大型地下硐室施工中光面爆破技术的具体改进措施。 关键词：大型地下硐室；光面爆破技术；改进 中图分类号：E932.4 文献标识码： A 一、光面爆破技术概述 光面爆破是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破技术，是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术。光面爆破

2、技术的起源可以追溯到上世纪五十年代的瑞典，1952年在加拿大首次应用。光面爆破技术可以分为预裂爆破法、光面爆破法、轮廓线钻眼法这三大类型。 光面爆破法是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法。与预裂爆破法比较，周边轮廓线上炮眼数较少，轮廓线上的炮眼（周边眼）是在其它炮眼爆破后最后起爆。根据断面不同，具体施工方法可分为全断面一次爆破光面爆破法和光面层光面爆破法两种；预裂爆破法由光面爆破演变而来，线装药密度适当地比光面爆破大一些，周边眼间距则适当地小一些。预裂爆破可以起到较好的隔振作用。具体爆破阶段与光面爆破法恰好相反，周边眼最先起爆。一般适用于岩体较为完整的硬岩、中硬岩中深眼及深眼爆破；应

3、用轮廓线钻眼法炮眼密集且相邻，能获得较好的光面爆破效果，但缺点在于钻眼工作量大、资金投入大，应用范围比较小。 二、光面爆破技术大型地下硐室施工中的应用 1、大型地下硐室光面爆破技术施工工序 图一面爆破技术施工工序 2、光面爆破技术的应用原理 光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在破岩机理理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应即冲击波拉伸破坏作用和爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相

4、邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 3、光面爆破技术的优点 光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，对保留岩体的破坏影响小。避免裂隙扩大和产生新的裂缝，提高了围岩的稳定性，从而减少对围岩的扰动，为快速施工提供了有利条件，确保施工安全，能基本清除落石伤人事故。同时，可以减少超挖、欠挖工程量，节省了衬砌材料，加快了掘进速度，提高了工程质量和施工进度

5、。而且开挖面光滑平整，有利于后期的施工作业。 采用光面爆破施工大型地下硐室时, 施工顺序采用由上而下分次光面爆破进行掘进, 掘进段高依据实际情况确定, 每次掘完后立即复喷成巷, 每次底板掘成 V 型。其优点: 一是光面爆破炮眼布置较合理,可减少爆破面底角的夹制力, 光面爆破效果好；二是有利于扒装。由上而下分次光面爆破与全断面一次光面爆破相比的优点: 一是先掘拱顶, 维护好顶板, 施工安全可靠; 二是分次掘, 高度变低, 这样打眼、装药、放炮施工操作既方便, 又能确保质量; 三是安装起重梁方便。 三、光面爆破技术的改进 1、虽然光面爆破技术具有很多优点，能够提高大型地下硐室的施工进度、安全以及质

6、量水平，但是由于施工过程中有很多影响因素对其施工效果产生不良影响。如节理裂隙的发育程度、围岩类别、岩层的走向等地质条件因素。因此为了改进光面爆破技术，就要在施工过程中针对不同的地质条件采用相应的爆破参数、采用不同的爆破方法，尽可能减少对围岩的振动和破坏，在地质条件较好的围岩中可以采用全断面光面爆破，应坚持“多打眼、少装药”的原则。 2、加强爆破人员的管理及培训，在具体的光面爆破施工中，由于爆破人员的专业水平不过关造成的，测量放线误差、钻眼角度误差、开眼误差等因素都会造成光面爆破钻眼精度误差，从而影响施工效果。因此要不断在隧道开挖施工过程中选择熟练地钻眼班组，只有这样才可以提高钻眼的施工精度，提

7、高施工水平。 3、光面爆破主要就是控制炸药爆炸时的力度，不能太大，否则和普通爆破没区别，出不来光面。控制爆炸力，第一就要减少药量（或者装低威力炸药） ，而且要采用环向不耦合装药（就是炸药卷比炮孔直径小），这样炸药爆炸时通过空气减压，可以减少对孔壁的冲击。第二，就是要缩小孔距（布置密集炮孔） ，要比平时普通孔距小很多，这样才能弥补炸药量减少带来的爆炸力不足。孔距小了，受力均匀了，就容易形成光面。 4、加强光面爆破科学施工。根据围岩特点，严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。提高测量放样精度，确保周边眼的定位误差在 3cm 以

8、内。装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。按爆破设计顺序装药，为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。为了确保装药作业有序进行，装药作业分组分片进行，定人定位。装药后每孔用炮泥堵塞，堵塞长度 40cm。 周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。 周边眼钻孔误差在 2cm 以内， 边孔直径小于等于 50mm。控制每循环爆破进尺，确保眼底和孔口之间最大偏距不超过 10cm。 5、开挖过程中观察石质的变化情况及爆破效果，及时优化爆破设计，为了避免爆破工艺、爆破器材和爆破参数等因素对爆破效果的影响，获得较

9、好的爆破效果、开挖进尺。为了克服影响光面爆破的多方面因素必须进行爆破参数比选实践，选择合适的炸药品种类别及起爆器材，采用稳定可靠地起爆网络、正确的装药结构和起爆顺序，从而使爆破设计参数得到优化。还要注意每次爆破后检查爆破效果,及时分析原因并进行爆破参数的修正，技术经济指标也要改善，从而爆破效果得到了提高；应根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况对眼距、用药量进行修正，要特别针对周边眼；应根据爆破后石碴的块度进行参数的修正，炮眼块度小时就说明了在布置辅助眼时偏密了，偏疏时石碴块度就大；钻眼深度根据开挖面凹凸情况修正，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。不断通过现场试验后进行比选，以便获得最佳的光面爆破效

10、果。另外每次爆破后和出碴前清撬残留的危石碎块，并经常检查已开挖段围岩的稳定情况，清除可能塌落的松动岩块。洞内作业期间，专职安全员昼夜检查洞内的安全情况，施工作业面设专职排险人员。 四、结语 光面爆破技术应用日益广泛，具有支护工程量小、岩体干扰小、稳定性大、开挖面平整、以及施工相对安全、有效减少超挖、欠挖工程量等优点。在大型地下硐室施工中采用光面爆破技术，能够加快施工速度、提高工程施工效率，有利于缩短工期、取得较好经济效益。因此引进光面爆破技术对于大型地下硐室施工意义重大。 参考文献： 1曹治国,郭三虎,刘建民. 大型地下硐室施工中光面爆破技术的改进J.矿业研究与开发,2007,01:57-58+78. 2葛仁国. 采用光面爆破技术施工大断面硐室J.锚杆支护.1998