花岗片麻岩地区小断面巷道掏槽爆破技术研究

为了获取在花岗片麻岩体内进行小断面巷道开挖最合理的掏槽方式,分别设计了垂直楔形掏槽、三角柱形掏槽和双空孔菱形掏槽3种掏槽方式,并各进行了3次现场爆破试验。试验结果表明:采用双空孔菱形掏槽方式最合适,平均循环进尺为1.78m,平均炮孔利用率可达89.2%,爆堆集中、爆碴块度小且均匀。     

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。     

云锡1360基础平台岩巷掘进掏槽爆破参数优化

针对云锡1360基础平台岩巷掘进循环进尺小、炮孔利用率低的问题,在优化掘进爆破参数的基础上,通过现场试验对比三级楔形与中心桶形混合掏槽、二级九孔与中心桶形混合掏槽、三级双空孔菱形掏槽、二级六棱柱与中心三角柱形混合掏槽的爆破效果,以掘进进尺、掏槽孔利用率,掏槽孔残孔深度、平巷轮廓成型等指标作为评价爆破参数优劣的标准。试验结果表明,在致密的大理岩和破碎且带有泥质夹层的岩石中,分别采用三级楔形与中心桶形混合掏槽(孔深3.4m)和三级双空孔菱形掏槽(孔深2.7m)能够取得良好的爆破效果。     

云锡1360基础平台岩巷掘进掏槽爆破参数优化

针对云锡1360基础平台岩巷掘进循环进尺小、炮孔利用率低的问题,在优化掘进爆破参数的基础上,通过现场试验对比三级楔形与中心桶形混合掏槽、二级九孔与中心桶形混合掏槽、三级双空孔菱形掏槽、二级六棱柱与中心三角柱形混合掏槽的爆破效果,以掘进进尺、掏槽孔利用率,掏槽孔残孔深度、平巷轮廓成型等指标作为评价爆破参数优劣的标准。试验结果表明,在致密的大理岩和破碎且带有泥质夹层的岩石中,分别采用三级楔形与中心桶形混合掏槽(孔深3.4m)和三级双空孔菱形掏槽(孔深2.7m)能够取得良好的爆破效果。     

隧洞开挖过程中掏槽孔起爆位置的优选

从爆炸应力波传播与反射的角度分析了起爆位置的影响作用机制。针对隧洞的钻爆开挖,采用数值模拟的手段,比较分析了不同起爆位置下,掏槽孔的掏槽效果及其所诱发支护结构的爆破振动响应。结果表明,起爆点位于不同位置时,掏槽孔的掏槽效果与支护结构的爆破振动响应均有较大差别。正向起爆时,支护结构的振动水平最小,最利于支护结构的安全,但其掏槽效果逊于反向起爆;反向起爆的掏槽效果最佳,但其所诱发的支护结构振动最强,严重威胁支护结构的安全;中点起爆时,掏槽效果与支护结构的振动水平介于正、反向起爆之间。根据不同的围岩条件,优化了掏槽孔起爆位置的选择。     

钻爆法在白龙江隧洞施工中的应用

本文介绍了钻爆法技术在白龙江隧洞施工中的应用,确定了掏槽方式,孔眼深度及布置,并分析了爆破监控措施及爆破质量标准,确定了爆破参数,论述了钻爆法的施工工艺。     

浅埋隧洞钻爆技术与振动控制

复杂环境下的浅埋隧洞钻爆开挖,爆破振动的控制可分别考虑建筑物振动安全允许值和住民可接受振感的振速值。根据隧洞钻爆部位与周围建筑物的空间关系的变化,基于振速控制要求的不同,划定不同的控制洞段。隧洞出口明挖段采用小孔距的浅孔台阶爆破;在需特别控制的洞段,将循环进尺减少至0.8 m,断面开挖方式调整为分四次开挖,有效改善了爆破临空面条件和减弱孔底挟制作用;在振动控制要求降低的洞段,逐渐将循环进尺变为1.2 m 和1.5 m,断面改为分两次开挖或一次性开挖。每次爆破的其它孔网参数和药量计算基于上一次爆破振速监测数据的反馈作适当调整。在此方案下,振动控制效果达到了工程要求。     

引水隧洞进水口岩塞爆破

引水隧洞进水口岩塞位于水面以下13m处,其直径为5 2m。由于岩塞的直径和厚度相对较小,故采用了钻孔爆破法。岩塞中心布置掏槽孔,周边布置预裂孔,掏槽孔与预裂孔之间布置断面扩大孔。文中介绍了各种炮孔的药量计算、电爆网路的设计、爆破震动和冲击波安全距离的验算以及安全防护措施。爆后进水口的断面尺寸达到了设计要求。     

引水隧洞进水口岩塞爆破

引水隧洞进水口岩塞位于水面以下13m处,其直径为5 2m。由于岩塞的直径和厚度相对较小,故采用了钻孔爆破法。岩塞中心布置掏槽孔,周边布置预裂孔,掏槽孔与预裂孔之间布置断面扩大孔。文中介绍了各种炮孔的药量计算、电爆网路的设计、爆破震动和冲击波安全距离的验算以及安全防护措施。爆后进水口的断面尺寸达到了设计要求。     

硬岩巷道中深孔爆破掘进复楔形掏槽试验研究

为提高硬岩巷道爆破掘进速度,在分析其中所存在问题的基础上,根据爆破理论与经验公式计算,结合试验工作面的具体情况,介绍了硬岩巷道条件下合理掏槽方式、炮孔深度以及掏槽孔布置参数的选取;设计并现场试验了二级、加辅助掏槽孔、加装药中心孔三种复楔形掏槽爆破方案;比较分析了各种掏槽方案的爆破效果及有关技术问题.结果表明:采用加装药中心孔的复楔形掏槽方案,对硬岩掏槽爆破效果改善明显.     

多级复式楔形掏槽在大断面隧洞掘进中的应用研究

在米易县马鞍山水库溢洪洞工程施工过程中,采用现有的爆破方案时,存在钻孔利用率低、掘进速度慢、爆破效果差、爆后有大量残孔及大体积根底等问题,且周边孔半孔率不足60%。基于此,提出了"多级复式分部楔形掏槽"的解决方案。提高循环进尺,并实施五级掏槽设计,即内掏槽孔、主掏槽孔及3排辅助掏槽孔;优化周边孔参数,采用间隔装药结构,降低线装药密度及单孔装药量。通过9次爆破试验后,炮孔利用率达到96.8%;爆后无残孔及根底;周边孔半孔率达到90%以上。通过试验发现,特别是在大断面硬岩隧道开挖困难时,采用多级楔形掏槽能有效的扩大掏槽腔体体积,增强掏槽效果;分部设计在减少穿孔数量的同时,还保证了优良的爆破效果。     

地铁隧道爆破参数优化及其振动效应研究

贵阳轨道交通二号线富源北路站至森林公园段部分区间采用爆破法开挖,由于地铁隧道周边民房较多,对于控制质点峰值振动速度提出很高的要求。采用分台阶爆破施工方法进行隧道开挖,上台阶超前于下台阶3~5 m。选择炮孔直径40 mm,炮孔深度1.5~1.7 m,隧道爆破每循环进尺控制在1.2 m以内,孔内采用1~15段毫秒延期导爆管雷管进行起爆。通过合理布置测点进行了现场爆破振动监测,拟合出了考虑高程差条件下的振动速度预测公式。爆破振动监测结果表明:斜井隧道爆破振动的水平径向峰值振动速度最大,而垂直方向的主频频率大于水平方向,且主频范围集中在20~60 Hz之间,远远小于建筑物的自振频率。爆破振动存在放大作用,但其质点峰值振动速度均小于民房振速安全阈值(1.5 cm/s),不会对斜井隧道上方的民房造成振动破坏。提出复式小楔形掏槽结构代替原有的大楔形掏槽结构,能够有效减弱岩体的夹制作用,达到降低爆破振动的要求。     

基于岩石爆破损伤的炮孔布置优化研究

为改善焦家金矿巷道掘进爆破效果,采用数值模拟方法对爆破方案中的炮孔布置进行优化。利用ANSYS/LS-DYNA建立2组掏槽及光面爆破数值模型并进行计算,获得了爆破过程中岩石产生的损伤,通过损伤因子D对爆破效果进行评价。结果表明:空孔有利于掏槽孔间岩石的破碎,使各个掏槽孔产生的空腔连成片;比较外圈掏槽孔间距为90 cm、100 cm及110 cm时的掏槽效果,当间距为100 cm时所形成的掏槽空腔范围大且相互连通;分析光爆孔间距为50 cm、60 cm及70 cm时的爆破效果,发现随着孔间距增大,炮孔连线间的损伤程度减小,连线间的损伤区由贯通变为不贯通,最后确定光爆孔间距为60 cm。将优化后的爆破方案用于现场试验,取得了较好的效果,说明根据岩石损伤演化规律对炮孔布置进行优化是可行的。     

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。     

岩巷长钻孔大空眼中深孔直眼掏槽爆破新技术

我国煤矿岩石巷道多采用浅眼小循环钻爆掘进方式,循环进度小、月进尺低,严重影响巷道工程进度并造成采掘接替紧张,不利于当前煤矿高产高效生产目标的实现。通过对"掘前必探"的现场施工存在弊端的分析,结合"一孔双用"的技术目标,创造性提出"超长钻孔大直径空眼导向中深孔直眼掏槽新工艺",开拓岩石巷道中深孔爆破大循环进尺的新局面,是岩巷钻爆法施工技术的一次革新。现场试验证明,该项技术具有良好的经济技术效益,可在我国煤矿岩巷工作面进行推广使用。     

数码电子雷管在泄洪排沙洞爆破中的减振特性研究

为了降低爆破振动强度、控制爆破振动危害,根据爆破形成振动波的相互干扰叠加,在施工场地进行爆破振动试验。采用数码电子雷管,选用普通导爆管雷管作为对照组,在距掌子面15 m、30 m、45 m、60 m处布置监测点,进行了四组不同方案的振动速度变化规律的研究。利用数码电子雷管的精确延时特性,通过前三个组合的现场试验研究,取得泄洪排沙洞使用数码电子雷管洞挖爆破相对最佳的孔间、排间延时间隔时间组合为第二组合的成果：掏槽孔从上到下对称两孔同时起爆,上下孔孔间延时8 ms;其余主爆孔对称安排(从隧洞断面中间向外侧)逐孔从上到下(顶拱从左到右)起爆,孔间延时16 ms;所有排间延时间隔均为100 ms;边顶拱光爆孔和底板光爆孔间隔100 ms,并实现了波峰错相叠加的减振效果。试验结果表明：爆破参数是降低爆破振动强度的关键;在距爆源距离相同的情况下,采用数码电子雷管的质点振动速度峰值明显小于普通雷管,采用数码雷管的主频高于采用普通雷管;数码雷管可大幅度降低爆破振动强度、提高爆破振动的主频。该工程技术在河南洛宁抽水蓄能电站泄洪排沙洞爆破施工中取得了显著的减振效果。     

硬岩巷道深孔掏槽数值模拟与试验研究

为解决硬岩巷道深孔掘进爆破受岩石夹制作用大、爆破效率低、循环进尺小、采掘比例严重失调等问题,采用LS-DYNA软件数值模拟和模型试验方法对深孔直眼掏槽爆破进行分析,包括四角九孔掏槽、双空孔菱形掏槽和复式筒形掏槽。根据岩石爆破破碎理论及柱状药包理论,对上述深孔直眼掏槽过程进行数值模拟,通过对三种深孔直眼掏槽的不同时刻应力云图和有效应力时程曲线的分析,比较高应力大小和高应力持续时间,得到药包起爆后的应力传播规律和空孔应力集中现象。结合在查干敖包铁锌矿进行现场试验,比较炮眼利用率、炸药单耗等指标,得到复式筒形掏槽为最优设计方案。     

西部高海拔环境下山岭隧道施工中的微振控制爆破技术

以甘肃省甘南藏族自治州夏河隧道为研究背景,对高海拔环境下山岭隧道微振控制爆破技术进行了研究,以降低爆破振动对周边环境的影响。分析总结了导致原方案振动强度大的主要问题,对爆破参数进行优化调整。通过缩短掘进尺、改用小直径中空直孔掏槽形式,调整炮孔布置及各项参数,引入数码电子雷管精细设计,最后形成适用于夏河隧道的小台阶、短进尺、毫秒延期微振控制爆破方案。结果表明:爆破效果良好,振速控制在0.5 cm/s以内。提出的微振控制爆破技术能够实现有害效应控制,为复杂环境下隧道施工提供参考。     

基于层次分析法对楔形掏槽爆破影响因素分析

为了便于楔形掏槽爆破参数的选择,建立了楔形掏槽爆破影响因素指标体系,应用层次分析法(AHP)进行定量化分析。结果表明,炮孔的倾斜角度是影响楔形掏槽爆破的主要因素,权值达到11.15%;岩石的弹性模量、抗压强度、抗拉强度、摩擦角及黏结力影响也比较大,权值均为7.12%;炮孔深度、炸药密度和爆热次之,权值分别为6.88%、6.75%和6.75%。这为楔形掏槽爆破参数选择和爆破设计提供了科学的理论依据。