砂砾胶结岩洞室爆破技术探究

《砂砾胶结岩洞室爆破技术探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、砂砾胶结岩洞室爆破技术探究　　摘要：目前洞室爆破资料大部分介绍在硬岩情况下的爆破施工技术，很少涉及胶结程度较低的软岩洞室爆破。根据本工程已进行的80多万m3砂砾胶结岩洞室爆破的经验数据，在本文中进行了一些叙述、总结。软岩洞室爆破与硬岩中进行洞室爆破相比，具有较大的差异。关键词：砂砾胶结岩；破裂半径；压缩圈；洞室爆破Abstract:Atpresent,mostofthedataofchamberblastinginhardrockunderblastingtechnology,rarelyinvolvedinsoftrocktunn

2、elblastingcementationdegreeislow.Accordingtotheempiricaldataofthisprojecthavebeencarriedoutinabout800000m3gravelcementedrockcavernblasting,somenarratives,aresummarizedinthispaper.Softrockcavernblastingandhardrockofchamberblasting,hasbigdifference.Keywords:gravelcemente

3、drock;fractureradius;compressionrings;chamberblasting中图分类号：TD23文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）1．工程概达12大坝下游堆石区以外为盖重区，填筑工程量为86万m3。盖重料填筑技术要求为：填筑料最大粒径≤1200mm，小于5mm的颗粒含量不大于30%，压实后干容量≥2.0t/m3。根据此技术要求，在下游料场覆盖层进行现场取样，各种指标均满足设计要求，故将下游料场覆盖层砂砾料作为盖重料料源。在进行开挖时发现，料场岩性为砂砾胶结岩，结构致密，用挖装机械无法

4、直接挖装。因此，必须先对料场岩体进行爆破作业，使岩体胶结结构发生破坏，然后才能进行挖装作业。2．岩石爆破的物理过程爆破是一种很复杂的化学物理过程，曾有过各种各样的理论及计算方法，经过多年的爆破实践，认为矿岩在炸药作用下发生破坏的物理过程为：⑴炸药爆炸，其爆轰波冲击药室四壁，四壁岩石向外运动，压迫外围岩体，在岩体中形成冲击波。在此岩石冲击波作用下，靠近药室壁的一层岩石，受力状态超过其抗压极限，岩石结构被破坏，形成压碎圈。该圈外侧，岩石单元体在冲击波传播方向上受到压力作用，单元体获得向传播方向运动的速度而开始向外运动，运动的结果，使单元

5、体在垂直传播方向上受到拉力作用，两个方向上的承力结果，在450方向上出现最大剪应力，该范围内的岩体受拉应力和剪应力的共同作用而产生破坏，形成破碎圈。12⑵药室壁的岩石向外运动，药室继续扩大，从药室壁向岩石传播稀疏波，药室压力降低，岩石向外运动受到外侧岩石的阻挡作用，运动速度减慢，当岩石中的压力大于药室壁上的压力时，岩石单元体上受力方向朝向药室，从而向药室加速，直至朝向药室运动。岩石单元体向药室的运动受到药室内气体的阻碍作用，使得岩石运动减速和反向，在岩体中传播稀疏波，产生径向拉应力。药室周围压碎圈中破碎体向药室运动，促使爆炸气体楔入

6、径向裂缝（拉伸缝）、剪切裂缝、环向裂缝和岩体中原生裂缝，使其扩大，形成破碎圈。⑶如果药包存在自由面，岩体中的冲击波由自由面的反射，在表面可以形成霍普金森效应式的拉断，反射波与入射波叠加的结果，使单元体受力方向发生变化，造成爆破漏斗侧面的开裂。漏斗侧面的形成，进一步解除了爆破气体的约束，于是气体进一步向各种裂隙楔入，使岩体进一步破坏，并形成鼓包运动。⑷在波的传播过程中，岩体的各向异性会改变波阵面的形态，岩石中的缺欠，会干扰波的传播，形成应力集中，岩体中的构造面会使波发生反射、折射，造成能量的再分配，使新生裂隙分配不匀。⑸在爆生气体楔入

7、裂隙的过程中，岩体中原有裂隙可起引导和阻断作用，岩体中的各种缺陷可能发展成新的裂隙，是爆破漏斗不对称，爆破块度不好的主要原因。岩石在运动中互相碰撞，落地撞击可造成进一步破碎。123．爆破方案选择根据现场施工条件，可采用深孔梯段爆破和洞室爆破两种方案，两种方案各有优缺点。深孔梯段爆破拟采用YQ-100型钻机造孔。胶结岩体内含有大量的大孤石、漂石、砾石及小空腔，岩体胶结程度不是很高，造孔较困难。主要原因为：钻头由软岩进入孤石、砾石时，由于孤石、砾石面不规则，钻孔会发生严重偏斜，甚至破坏孔壁，以致无法继续进行钻孔作业；钻孔穿过岩体内小空腔

8、时，造孔产生的岩粉及砾石料会充填小空腔，造孔完成后拨出钻杆时，岩粉在高压风作用下回落至孔底，造成有效孔深减小，有时会使钻孔报废；岩体胶结程度较低，造孔时在高压风及钻头的作用下，小颗粒砾石会发生松动、脱落，钻孔深度大于5cm时，极可能发