淺析礦山開采中的預裂爆破技術應用

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1、淺析礦山開采中的預裂爆破技術應用　　摘要：預裂爆破是利用相鄰炮孔內(nèi)炸藥爆轟時瞬間產(chǎn)生的應力和爆生高壓氣體的氣楔作用，使得巖石沿相鄰炮孔的軸線形成一條裂縫，從而在以后的開挖中形成一個平整和穩(wěn)定的面。在開挖區(qū)主爆破炮孔爆破前，沿設計輪廓線先形成平整的預裂縫(當根據(jù)巖石性質(zhì)地質(zhì)條件選用的預裂爆破參數(shù)——孔間距、不耦合系數(shù)、線裝藥密度合適時，預裂縫的寬度可達成1～2cm)。預裂縫形成后，再起爆主爆炮孔組，能在一定范圍內(nèi)，減小主爆炮孔組的爆破地震效應?！　￡P鍵詞：露天礦開采；預裂爆破；邊坡　　預裂爆破是利用相鄰炮孔內(nèi)炸藥爆轟時瞬間產(chǎn)生的應力和爆生高

2、壓氣體的氣楔作用，使得巖石沿相鄰炮孔的軸線形成一條裂縫，從而在以后的開挖中形成一個平整和穩(wěn)定的面。多用于邊坡開挖或其它需要保護性開挖的輪廓開挖。主要用于進出口明挖和洞內(nèi)臺階豎直鉆孔爆破。鉆孔直徑d為64mm和76mm，洞內(nèi)主要采用64mm的孔。孔深為4m～12m，孔底用φ50mm、柱部用φ25mm或φ35mm的炸藥，其偶合系數(shù)對64mm的孔為1.8或2.6，對76mm的孔為2.2或3.0。間距a和線裝藥密度q線均是先通過經(jīng)驗公式試選試爆，然后調(diào)整為合理值，且根據(jù)不同部位和地質(zhì)條件隨時進行調(diào)整?！　?預裂爆破要求　　1.1預裂縫要貫通且在地

3、表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石，縫寬不宜小于1.0cm；堅硬巖石縫寬應達到0.5cm左右；但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時，減振作用并未顯著提高，應多做些現(xiàn)場試驗，以利總結(jié)經(jīng)驗?！　?.2預裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。預裂面不平整度通常是指預裂孔所形成之預裂面的凹凸程度，它是衡量鉆孔和爆破參數(shù)合理性的重要指標，可依此驗證、調(diào)整設計數(shù)據(jù)?！　　　?.3預裂面上的炮孔痕跡保留率應不低于80%，且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴重的爆破裂隙?！　?預裂爆破技術措施　　2.1炮孔直徑一般為50～200mm，對深孔宜采圍較大的孔徑?！　?.

4、2炮孔間距宜為孔徑的8～12倍，堅硬巖石取小值。　　2.3不耦合系數(shù)（炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值）建議取2～4，堅硬巖石取小值。　　2.4線裝藥密度一般取250～400g／m?！　?.5藥包結(jié)構形式，目前較多的是將藥卷分散綁扎在傳爆線上。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm不大于藥卷的列爆距離。考慮到孔底的夾制作用較大，底部藥包應加強，為線裝藥密度的2～5倍。　　2.6裝藥時距孔口1m左右的深度內(nèi)不要裝藥，可用粗砂填塞，不必搗實。填塞段過短，容易形成漏斗，過長則不能出現(xiàn)裂縫?！　?預裂爆破的參數(shù)選取　　3.1間距a選用的經(jīng)驗公式為：　　

5、a=（6～10）d，對d=64mm的孔：a=0.4m～0.65m，對d=76mm的孔：a=0.45m～0.8m；　　3.2E、H庫圖諾夫采用：a=22dβ.K3α水.KY。式中：E為藥包直徑（米）；K3α為水擠壓系數(shù)。全擠壓時（即抵抗線很大時），K3α水=0.85。在斜坡或臺階上作業(yè)，松動孔超過三排時K3α水=1.0，同樣條件下松動排數(shù)較小時，K3α水=1.1。KY為地質(zhì)條件系數(shù)。沒有很明顯的層面或裂隙KY=1.0。在占優(yōu)勢的裂隙組與預裂縫的夾角呈90°時，KY=0.9，角度為20°～70°時，KY=0.85，在水平巖層以及地質(zhì)構造平面與

6、裂縫相吻合時，KY=1.15。這樣計算結(jié)果a=0.4m～0.9m。　　3.3根據(jù)蘭格弗樂斯經(jīng)驗數(shù)據(jù)：d=64mm:a=0.55m～0.8m，d=76mm：a=0.6m～0.9m。通過施工調(diào)整確定為：（1）進口明挖和LDO+000～LDO+800段，a=0.5m～1.0m；（2）LDO+800～LD1+087.75和出口明挖，a=0.5m～0.7m?！　?.4根據(jù)q線選用的經(jīng)驗公式為：　　3.4.1武漢水利電力學院公式；q線=0.12[δ壓]0.5.[a]0.84.[d/2]0.24。對進口明挖至LDO+800段基本為正長巖或變質(zhì)玄武巖：δ

7、壓≈176.5Mpα，q線=0.43kg/m～0.77kg/m；對LDO+800至出口明挖：δ壓≈80.0Mpα，q線=0.28kg/m～0.5kg/m。3.3.2根據(jù)蘭格弗樂斯的經(jīng)驗數(shù)據(jù)：對d64mm的孔q′線=0.35kg/m；對d76mm的孔q′線=0.5kg/m。此時是納比特炸藥，對乳化炸藥需乘系數(shù)1.2，所以對d64mm孔，q線=0.35kg/m×1.2=0.42kg/m，d76mm孔q線=0.5kg/m×1.2=0.6kg/m，只不過此時的q線是指全孔的裝藥集中度。根據(jù)施工調(diào)整確定為：q線=0.25kg/m～0.8kg/m對出

8、口取小值，進口取大值?！　?應注意的事項　　4.1關于預裂后在預裂面附近鉆輔助孔或爆破孔成孔率低的問題，實際施工時，在地質(zhì)情況不佳的情況下，解決這一問題的措施主要是控制預裂裝藥量和堵塞段長度。