长龙山抽蓄电站光面爆破技术的应用

在长龙山抽蓄电站进场交通洞爆破工程中,通过使用新鲜毛竹片替代护臂套管的光面护壁爆破技术,精确布孔,增设导向套管,选择合理的爆破参数,并在掏槽中心设辅助空孔、孔角设贯缝孔等措施,提高了钻孔质量,有效减少了围岩的扰动和破坏,解决了起拱点位置炮孔利用率低的难题。最终取得了良好的光面爆破效果:Ⅱ类围岩半孔率94.8%,平均超挖量5.3cm,炮孔利用率94%;Ⅲ类围岩半孔率92.4%,平均超挖量8.6cm,炮孔利用率93%;Ⅳ类围岩半孔率80.2%,平均超挖量9.8cm,炮孔利用率90%。     

水垫封光面爆破技术在隧道掘进中的应用研究

为解决隧道掘进过程中存在的爆破效果差、超挖现象凸显、围岩稳定性得不到保证的问题,利用水垫封光面爆破技术,进行参数优化实验。实验结果表明:当底部水袋高度在10～25 cm之间,顶部水袋高度在20～35 cm之间,水袋总高度在30～70 cm之间时,随着底部水袋高度和水袋总高度的增加,半孔率总体逐渐减小,炮孔利用率总体降低,爆破块度呈增大趋势,通风时间先增大后减小。利用优化实验结果对比常规光面爆破进行分析,半孔率提高了8.7%,炮孔平均利用率增大10.1%,通风时间减少8.4 min,进尺增大0.32 m,爆破最大块度减小8 cm,该项技术应用于龙那1号隧道中取得了良好效果。     

复杂地质条件下水电站地下厂房岩壁梁精细爆破开挖

针对向家坝水电站地下厂房岩壁梁地质条件异常复杂、岩台宽度窄、承受荷载大、质量要求高和工期紧迫等特点和难点,贯彻"精细爆破"理念,通过采取合理的开挖顺序、自行设计钢管钻孔样架以确保钻孔精度、双层光面爆破和均匀微量化装药、错孔布置及预锚锁角等技术和工艺措施,对炸药爆炸能量释放与岩体破碎等进行精密控制,以确保岩壁梁的开挖成型质量,取得了优良的爆破效果:岩台光爆孔半孔率分别为Ⅱ类围岩100%,Ⅲ类围岩99.2%,Ⅳ类围岩90%~97.3%;岩壁无欠挖,平均超挖仅2.9 cm;不平整度为0~4 cm;因爆破和围岩卸荷造成的影响深度在0.2~0.7 m。     

分幅减振爆破开挖技术实践

为解决在某石油储库顶部拱形岩巷施工过程中存在爆破振动过强、掏槽效果不佳、炮孔利用率不高、壁面成型不良且周边孔半孔率不足70%及围岩损伤过大等问题,提出"分幅减振爆破开挖技术"的解决方案,将断面化大为小,分次爆破,有效降低单次起爆药量和最大单段药量。采用复式楔形掏槽,周边孔光面爆破,毫秒延时起爆。现场试验表明,围岩峰值振速降为13.1 cm/s,爆破振动明显减弱,炮孔利用率高达90%以上,周边孔半孔率提高到85%,壁面成型良好,改进方案爆破效果良好。分幅减振爆破在大断面硬岩钻爆掘进中体现了良好的适用性,能够实现弱振动、高效率、大进尺开挖,满足地下水封石油洞库的特殊要求,可为类似岩石地下工程钻爆开挖提供借鉴与参考。     

分幅减振爆破开挖技术实践

为解决在某石油储库顶部拱形岩巷施工过程中存在爆破振动过强、掏槽效果不佳、炮孔利用率不高、壁面成型不良且周边孔半孔率不足70%及围岩损伤过大等问题,提出"分幅减振爆破开挖技术"的解决方案,将断面化大为小,分次爆破,有效降低单次起爆药量和最大单段药量。采用复式楔形掏槽,周边孔光面爆破,毫秒延时起爆。现场试验表明,围岩峰值振速降为13.1 cm/s,爆破振动明显减弱,炮孔利用率高达90%以上,周边孔半孔率提高到85%,壁面成型良好,改进方案爆破效果良好。分幅减振爆破在大断面硬岩钻爆掘进中体现了良好的适用性,能够实现弱振动、高效率、大进尺开挖,满足地下水封石油洞库的特殊要求,可为类似岩石地下工程钻爆开挖提供借鉴与参考。     

双层周边孔护壁爆破在软弱破碎围岩的应用研究

软弱破碎围岩在传统光面爆破施工中,容易出现超欠挖量难以控制、围岩损伤程度严重、半孔保存率低等一系列问题.以贵州小白岩隧道爆破施工为工程背景,研究了双层周边孔护壁爆破设计在软弱破碎围岩爆破工程中的应用.研究从分析超欠挖现象的形成原因出发,在周边孔炮孔布置、装药结构以及爆破顺序等方面进行了优化,将最外层的辅助孔装药结构调整...     

裂隙围岩隧道爆破开挖断面轮廓控制研究与应用

为解决裂隙围岩隧道爆破掘进施工过程中断面轮廓控制不足、超欠挖严重的问题，以某隧道为例，通过分析掌子面爆破开挖过程中导致轮廓控制不足的主要因素，对炮孔装药结构、装药密度和光爆层厚度等进行了优化。现场爆破效果表明：采用优化后的爆破参数进行开挖，可有效控制爆破开挖断面轮廓，抑制拱顶岩体大面积离层，避免掌子面底部“根底”现象；隧道平均线性超挖量大幅降低80%,平均炮孔利用率提高至93.2%,有效降低了裂隙围岩隧道爆破开挖对围岩的损伤，改善了爆破效果。     

周边空孔效应对爆破振速及围岩损伤的影响研究

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破施工的爆破参数,研究了周边孔在空孔间隔情况下的炮眼布置方案。进而,从爆破原理出发,对装药孔与空孔之间的相互爆破作用进行了分析计算,认为在应力集中区与破裂区相互重合状态下的空孔间距是最适宜的间距,通过计算获得其间距值约为30 cm。进一步的实施了在空孔间隔布设周边孔情况下的光面爆破试验,根据爆破后的炮孔利用率及半孔率,发现在采用空孔间隔的左帮位置处,光面爆破效果良好,验证了通过上述方法计算得到的空孔间距是合理的。同时,对爆破过程中和爆破后分别实施了爆破振动监测及围岩损伤测试,爆破振动测试结果显示:空孔间隔侧的最大振速(12 cm/s)小于普通药包侧的最大振速(20 cm/s)。围岩损伤测试结果表明:空孔间隔装药处爆破导致的围岩损伤范围(22 cm)也较普通药包处小(27 cm)。需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,该文爆破试验获取的爆破数据仅仅是对周边孔布设空孔时产生空孔效应的初步探索,该研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。     

基于C型聚能管的聚能水压光面爆破技术原理及应用

针对常规光面爆破存在的问题,依托栾卢高速公路碾盘隧道现场施工,详细分析了聚能水压光面爆破技术原理,阐述了第二代C型聚能管的结构特点、技术优势、装置组装流程及装药结构,并开展了聚能水压光面爆破技术现场试验研究。理论分析证明:在空气-水复合介质作用下,聚能水压爆破冲击波到达孔壁时的应力较常规光面爆破时增大,围岩振速降低。侵入岩体后,成缝过程可分为聚能射流切缝阶段、岩体压碎阶段、裂缝发育阶段、裂缝扩展阶段、最终成缝阶段。现场试验及工程应用表明:与常规光面爆破相比,采用聚能水压光面爆破技术时,周边眼间距增大,炮孔利用率提高约16.69%,半眼痕率增加约40.47%,最大超挖降低约49.88%,围岩平均峰值合振速降低约48.96%,有效保护了围岩稳定性,且爆破效果得到显著改善。     

隧洞底板开挖光面爆破实验

为了解决乌干达卡鲁玛尾水隧洞底板开挖的石方超挖问题,在底板开挖的初始阶段,进行了一系列光面爆破装药结构改进技术实验,通过调整底板光爆孔孔距、抵抗线、线装药密度,最终确定了合理的底板开挖光面爆破参数:孔距61.8cm,最小抵抗线60cm,装药间隔61.3cm,线装药密度160.4g/m。实验结果表明:光面爆破装药结构改进技术同样适用于隧洞底板开挖,底板光爆孔内按一定间距分布的炸药卷和导爆索在处于自由状态的情况下,仍然能够正常起爆。在卡鲁玛尾水隧洞底板开挖的光面爆破施工中,底板开挖半孔率达90%以上,底板总平均超挖16.67cm,大大减少了石方超挖量,节省了大量回填混凝土,有效降低了开挖成本。     

聚能爆破在隧道开挖成型控制中的仿真试验研究

为了提高水平岩层隧道光面爆破效果,减少隧道爆破开挖超欠挖量,提高施工速度和减少工程投资,以段家坪隧道为例,采用数值模拟和现场试验对聚能爆破在隧道开挖成型控制中的作用进行研究。数值模拟结果表明,聚能结构一侧上的围岩节点振动速度和单元应力均大于非聚能结构一侧。现场聚能爆破试验表明,周边眼聚能装药结构能够更好地控制水平砂泥岩地层隧道爆破成型,大部分超挖量控制在15 cm以内,最大超挖量减少了78.9%。     

隧洞底板开挖光面爆破实验

为了解决乌干达卡鲁玛尾水隧洞底板开挖的石方超挖问题,在底板开挖的初始阶段,进行了一系列光面爆破装药结构改进技术实验,通过调整底板光爆孔孔距、抵抗线、线装药密度,最终确定了合理的底板开挖光面爆破参数:孔距61.8cm,最小抵抗线60cm,装药间隔61.3cm,线装药密度160.4g/m。实验结果表明:光面爆破装药结构改进技术同样适用于隧洞底板开挖,底板光爆孔内按一定间距分布的炸药卷和导爆索在处于自由状态的情况下,仍然能够正常起爆。在卡鲁玛尾水隧洞底板开挖的光面爆破施工中,底板开挖半孔率达90%以上,底板总平均超挖16.67cm,大大减少了石方超挖量,节省了大量回填混凝土,有效降低了开挖成本。     

孔底惰性介质间隔装药爆破实验

为减少岩石大块率和粉碎率,增强爆破效果,采用LS-DYNA数值模拟的方法对连云港核电扩建山体爆破工程爆破碎石的力学过程和能量利用率进行了理论分析,并通过对各模型进入岩石总能量峰值的对比,分析了孔底惰性介质间隔装药对能量利用率的影响趋势,然后依托工程开展全尺寸实验。实验结果表明:孔底适量惰性介质间隔装药可以改善应力波的传播条件,使爆炸能量更均匀、充分地传入岩石中,使岩块的破碎效果得到有效改善;实验工况下,孔底间隔80、100cm空气柱,炸药单耗分别下降11.5%、13.5%;孔底间隔80、100cm水柱,炸药单耗分别下降17.3%、19.2%。     

液化石油气储库特大断面光面爆破设计

以某液化石油气储库特大断面地下洞室为研究对象,对单位炸药消耗量、炮眼间距、最小抵抗线等7个主要钻爆参数进行了综合选取,确定了分层开挖光面爆破起爆网路与参数。采用 TC-4850爆破测振仪,对爆破地震波作用下洞室围岩质点振动速度及振动主频率进行了监测。依据监测结果,对爆破参数进行了调整：各分层单位炸药消耗量均增加5％,最小抵抗线取50 cm,各分层起爆网路均增加2个起爆段别。现场爆破开挖洞形光滑平整,半炮眼痕迹达到90％以上,最大欠挖量小于10 cm,洞室围岩质点爆破振动速度未超过安全允许值,取得了良好的光面爆破效果。     

空气间隔装药技术周边孔间距对爆破效果的研究

隧道掘进中,控制围岩的超欠挖,即控制光面爆破效果是决定隧道掘进成败的主要考量指标.隧道掘进控制光面爆破效果的参数有周边孔间距、装药量、装药结构等,其中周边孔间距是保证光面爆破质量的最重要参数.通过理论分析LS-DYNA数值模拟平台,建立空气间隔装药双孔爆破模型,计算了周边孔间距在30 cm、40 cm、50 cm和60...     

密集型塔基桩孔开挖控制爆破技术

针对泸定大渡河特大桥塔基桩孔布置密集的状况和开挖区基岩节理裂隙发育的特点,应用短进尺、锥形掏槽的减震光面爆破技术进行直径2.8 m圆形桩孔的全断面掘进。尤其是在桩孔间净距仅为3.2 m时,采用锥形掏槽逐孔毫秒延迟起爆技术,并通过在掏槽中心空孔内布设0.1~0.2 kg的抛渣药包后于掏槽孔起爆,达到提高爆破效果、减弱爆破振动目的。在详细给出桩孔开挖控制爆破技术措施、爆破参数和施工方法的基础上,利用现场实测数据进行爆破效果、振动效应和围岩稳定等分析。工程实践表明:锥形掏槽逐孔毫秒延迟起爆技术能使邻近桩孔围岩的爆破振动强度得到有效控制,开挖爆破在邻近桩孔内产生的最大峰值振动速度小于10 cm/s,满足围岩安全振动控制标准;爆破前后桩孔围岩波速的平均下降率3.74%,远小于技术规范规定的10%的声波下降率量化标准;桩孔单循环爆破进尺约1.2~1.3 m,开挖壁面平整,基本没有超欠挖,保持了围岩的完整性和稳定性。