浅析爆破工程中影响爆破效果的因素
爆破工程中影响爆破效果的因素分析南志勇

爆破工程中影响爆破效果的因素分析南志勇发布时间:2022-12-27T06:49:03.076Z 来源:《国家科学进展》2022年9期作者:南志勇[导读] 爆破工程为国民经济发展提供了不少便利,被大量应用于冶金、煤炭、水电、交通、基建等多个领域,为工程建设和生产生活提供了极大的便利。
针对爆破效果的分析必须明确其影响因素,并采取针对性的措施进行改善,才能更好的实施爆破工程,降低爆破成本,提升经济和社会效益。
在进行爆破工程期间,如果能够合理的分析,提前预测出爆破工程所带来的影响,就能够提前获得信息去预防,从而能够带来很好的经济效益,同时能够提高工作进程的效率,从而能够实现利益的最大化。
身份证号:14043119901229xxxx 摘要:爆破工程为国民经济发展提供了不少便利,被大量应用于冶金、煤炭、水电、交通、基建等多个领域,为工程建设和生产生活提供了极大的便利。
针对爆破效果的分析必须明确其影响因素,并采取针对性的措施进行改善,才能更好的实施爆破工程,降低爆破成本,提升经济和社会效益。
在进行爆破工程期间,如果能够合理的分析,提前预测出爆破工程所带来的影响,就能够提前获得信息去预防,从而能够带来很好的经济效益,同时能够提高工作进程的效率,从而能够实现利益的最大化。
关键词:爆破工程;爆破效果;因素引言爆破作业是一项具有一定危险性的工作,只有严格的对影响爆破效果的因素进行控制,与此同时,还应该对爆破工程的各个阶段进行科学而又合理的规划与设计。
这对于有效避免爆破作业过程中事故的发生以及保证良好的爆破效果有着长久而又深远的意义。
一、影响爆破效果的因素分析1岩石因素岩石的组成是及其复杂的,一般岩石的物理性质表现形式为各向异性,这就导致了如果岩石在受到爆炸冲击的时候,岩石在各个方面所受到的力不尽相同,同时在力的传播上也是互不相同的,这就会影响到整个岩石的层面。
这就在爆破过程中对岩石的整体会造成不均衡的裂缝,形成的裂缝形式也不相同。
工程地质对爆破影响

工程地质对爆破影响爆破工程地质,是指与爆破工程有关的地质因素的综合,它包括地形地貌、岩体结构类型,以及工程地质特征、水文地质条件、物理地质现象等。
其中,地形地貌、岩体结构类型及工程地质特征,是影响爆破作用和效果的最主要因素。
在爆破设计时应对爆区内地形地貌作调查,地形地貌是爆破工程最基本的边界条件,直接关系到爆破作用和效果;同时应对爆区内的岩石进行全面分析和评价,一般岩石容重越大,其坚固性也越高,单位耗药量也随之增加;岩体不是理想的均匀介质,被节理、裂隙、断层等地质结构面所切割呈现各种异性,表现出复杂的物理力学特性,对爆破作用有很大影响。
岩体结构是指在各历史时期由于各种内外动力作用在地壳上留下的地质运动的构造痕迹。
与爆破有密切关系的地质构造是岩体的层理、褶皱、断层、节理、裂隙及其相互间的空间关系。
岩体结构面的产状即为岩体结构面在空间的位置状态,通常用走向、倾向、倾角来表示,称为岩体产状三要素。
由于岩体结构的差异,工程中对爆破的整体效果或局部产生影响,也可引起不同的爆破危害效应,岩体结构的影响在工程爆破中应给予足够的重视。
一、岩石的爆破特性衡量岩石爆破性能的主要指标是单位耗药量,通常为在水平地面条件下,爆破形成标准抛掷漏斗时,爆破单位体积岩石所需的炸药用量。
岩石的坚固性与岩石容重和爆破有密切关系,一般是岩石容重越大,其坚固性也越高,岩石单位耗药量也随之增加。
岩石的节理、裂隙、孔隙、断层等地质结构对爆破作用也有很大影响。
爆破施工中岩体自由面的大小及数量对爆破效果也带来较大影响,当爆破自由面越小和越少时,爆破受到的夹制作用越大,使爆破破碎效果差,炸药单耗增大。
此外,爆破时炸药与岩石的耦合状态、炸药直径、堵塞质量、装药结构、爆破方式都会不同程度影响爆破效果。
在爆破施工中要合理选择炸药的类型,选择炸药的波阻抗与岩石波阻抗相匹配,使其匹配系数尽可能接近1,以达到最大限度地破碎岩石、提高炸药能量利用率、改善爆破效果的目的。
影响岩巷掘进中深孔爆破效果的技术因素分析

影响岩巷掘进中深孔爆破效果的技术因素分析摘要:讨论了影响巷道掘进爆破性能的主要因素,提出了合理确定这些因素的方法和相应的技术措施。
关键词:岩巷掘进;爆破参数;掘进效率常规的岩巷掘进爆破施工,导致炮眼利用效率较低、炸裂岩石碎块散乱、爆堆分布过远、成型质量不高以及周围岩层破坏严重等一系列问题;同时较小的巷道宽度、不多的自由面以及很强的受夹制作用等更在很大程度上影响了巷道掘进的安全程度和稳定程度。
一、炮眼的种类和作用用于巷道掘进的钻孔类型可根据其位置、作用、布置和相关参数分为钻孔、崩落钻孔和周向钻孔。
崩落的关键是崩落眼和周向眼的崩落,为崩落眼和周向眼的崩落创造了有利条件,直接影响循环进尺和掘进结果;外围眼与巷道掘进极限的超限和对周围岩石的影响有关。
直接控制成型质量。
二、影响中深孔爆破的技术参数1.炮眼深度。
(1)钻眼机械的影响。
对于普通气腿钻机(如7655型、常用的lt-24型),在相同的钻进条件下,相同钻机每增加1.0 m孔,钻进速度下降4%~10%,且随钻进深度的增加,钻进速度下降得越快。
特别是当孔深超过3.0m 时,由于钎焊质量的增加,克服钎焊弹性变形的冲击功增大,出粉难度也增大。
其次,钻杆与眼壁之间的摩擦阻力增大,能耗增加。
手动绘制条形图也相当困难。
因此,使用普通气腿钻时,孔深应控制在2.5m以内。
重型导轨凿岩机配以凿岩车,可以克服气腿凿岩机轴向推力大、扭矩大的缺点。
掘进冲程为3.5m~4.0m,一次不更换钻机,非常有利于巷道掘进中深孔爆破。
(2)循环作业方式的影响。
保持正常的循环速率是保证隧道快速掘进的最有效方法之一。
在保证正常循环运行的前提下,在施工力量、技术水平、设备条件等条件下,应尽可能提高射孔深度。
不要坚持深孔和中孔爆破来加深钻孔,这样增加了钻孔时间,不能保证正常的循环运行,反而会降低掘进的速度。
2.炮眼直径和装药直径。
炮眼直径大小直接影响到钻眼速度、全断面炮眼数目、炸药单耗、岩石破碎块度及巷道掘进爆破效率等。
浅谈几种常用工业炸药对现场爆破效果的影响以及提高爆破效果的方法

浅谈几种常用工业炸药对现场爆破效果的影响以及提高爆破效果的方法摘要:通对日常工作中使用的铵油炸药炸药、膨化硝铵炸药、乳化炸药等几种常用的炸药进行爆破参数和爆破指标的对比,总结出炸药性能相对比较好的炸药并且根据现场作业条件提出改进爆破效果的方法。
关键词:爆破参数;爆破指标;炸药性能1.工程概况采区首采地段为必鲁甘干铜钼矿III-1矿体,岩性包括花岗斑岩、硅质角岩、砂质板岩、闪长玢岩、灰绿岩、霏细岩、石英脉等。
矿床岩性以花岗斑岩、硅质角岩为主,岩石硬度普氏系数f=8-12,平均饱和单轴抗压强度为104.93-154.00 Mpa,单轴最低值104.00 Mpa,平均饱和单轴抗拉强度为5.52-10.91 Mpa,单轴最低值5.10 Mpa,内摩擦角为38°52′-39°02′,岩心以柱状、长柱状为主,RQD一般大于80%,岩石以好的、极好的为主、岩体较完整至完整,岩体结构属整体块状结构。
现场采用深孔爆破,台阶设计高度12米,钻机孔径140mm,爆破孔网参数整体采用孔距4m、排距3m或孔距3m、排距3m,日常使用工业炸药主要为铵油炸药炸药、膨化硝铵炸药、乳化炸药等三种常用的炸药。
2现场爆破存在的问题现场爆破过程中的管理者以及技术人员未能准确的掌握不同种类工业炸药的性能指标以及不能根据现场改变爆破参数导致爆破效果不理想,存在大块率较高导致产装效率的降低、爆破后拉距离把控不好导致压榨炮布孔时造成前排孔的浪费、爆破前冲距离把控不好导致飞石过远砸坏现场的钩机设备。
3通过同样的孔网参数对铵油炸药、膨化硝铵、乳化炸药进行爆破指标的对比。
3.1资料的整理与爆破指标的确定3.1.1穿爆资料是有生产技术部门提交到矿业部门的,近四年来的基础资料有3%左右的数据不满足要求。
为有效、准确的总结各个指标的数据,需要对基础资料进行整理。
3.1.2采区近四年为发挥挖掘机的工作效率,对岩石的爆破力度有严格的要求,现场作业施工人员比较稳定,人员变更不大。
爆破效果影响因素分析

在设 计炮 孔排位 平 面时 , 先要考 虑爆 破空 间 、 首 爆破 顺序 。在 空问允 许 的情况 下 , 一次 尽量 多爆 , 以 减少 爆破 次数 。但 要 有 足够 的爆 破 空 间 , 破 空 间 爆
补偿 系数按 下 式计算 』 :
K=( 1 ) ≥12 V+ / .
1 1 炮孔 的排 位设 计 .
贫化 决定 了 出矿 品位 的高 低 ; 石 的 大块 产 出率 则 矿
直 接 影 响 到 二 次 单 耗 的 成 本 和 出 矿 效 率 的 高 低 ¨ 。而爆破 事故 的发 生更会 严重地 影 响矿 山生 J
产 的正常秩 序 。因此认 真深 入地 探讨分 析影 响爆 破
m n rd co 。T edlt n os b l rt o ea e bat g adbat gac e thv ao i pc o n r- iepo ut n h i i ,l , uk a f r fr l i , n lsn ci ns aem j at nmi po i uo s e o t sn i d rm e
损失 , 炮孔设 计是 关键 环节 , 在设计 中应 首先 加 以考
K一爆破 空 间补偿 系 数 ; V 一补 偿 空 间 ; 一待 爆体 , 即爆 破 空间不 小于 2% 。 0
引 言
众所 周知 , 爆破是 采 矿工艺 的重要 环 节 , 爆破 效 果 的好坏 对矿 山 的生产 起 着 至关 重 要 的作 用 。 “ 大 炮 一 响 , 金 万 两 ” 是 对 爆 破 作 用 的最 好 写 照 。 黄 就 爆破 后 , 石 的损失关 系 到矿 山资源 的流失 ; 矿 矿石 的
CH EN Yi
( h n d o g i o p r nn o , T C e g e 6 2 0 e e , hn ) C e g eT n xn C p e i C . L D, h n d 7 5 ,H b i C ia g Mi g 0
凿岩爆破工程-影响爆破作用的主要因素

第六章 岩石爆破理论
自由面数对爆破效果的影响
炮孔与自由面相关位置对爆破的影响 (a)垂直布置炮眼(b)倾斜布置炮眼(c)自由面在炮孔下方(d)自由面在炮孔上方
凿岩爆破工程 6.9 影响爆破作用的主要因素
(4) 自由面数量对爆破作用的影响
第六章 岩石爆破理论
自由面 1 2
爆岩量 1 1.8
自由面 3 4
凿岩爆破工程 思考题与练习
思考题: (1)炮孔密集系数的工程意义? (2)炸药与岩石的匹配关系怎么样获得?
第六章 岩石爆破理论
练习题: (1)简单分析霍普金斯实验研究的现状与进展? (2)延长装药爆破作用的工程意义? (3)自由面和最小抵抗线的定义以及对工程爆破的意义? (4)正向与反向起爆定义与特点?
(6)装药结构及对爆破作用的影响
耦合装药
药包与孔壁的不耦合程度常用不耦合系数来表示:
不耦合装药
Rd = d
装
de
药
结
构
⑴ 降低了作用在炮孔壁上的冲击压力峰值。
间隔装药
⑵ 增加了应力波作用时间。
连续装药
⑶ 增大了应力波传给岩石的冲量,而且比 冲量沿炮孔分布较均匀。
凿岩爆破工程 6.9 影响爆破作用的主要因素
爆岩量 5.17 13.80
凿岩爆破工程
第六章 岩石爆破理论
6.9 影响爆破作用的主要因素
(5)炸药与岩石匹配关系及对爆破作用的影响
波阻抗
岩石(或其他介质)的密度同岩石(或其他介质)纵波速度
的乘积。炸药与岩石的波阻抗相匹配时,炸药传递给岩石的
(wave impedance) 能量最多,在岩石中引起的应变值就大,可获得较好的爆破 效果。
凿岩爆破工程 6.9 影响爆破作用的主要因素
浅谈影响光面爆破效果的因素
浅谈影响光面爆破效果的因素光面爆破是一种合理地利用炸药能量和有效地控制炸药用量的爆破法。
光面爆破施工安全、有利支护、节省人工、降低消耗。
本文主要探讨了光面爆破的作用机理和影响光面爆破效果的因素。
标签:光面爆破;效果;影响因素目前,光面爆破技术已广泛应用于露天矿山边坡、路堑、隧道、地下工程等轮廓爆破中,取得了很好的爆破效果和经济效益,但在工程实践中,由于受到装药结构、岩石性质、地质条件、爆破参数和堵塞质量等因素的影响,光面爆破效果有时并不理想。
光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面,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,能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质量和进度。
1 光面爆破的作用机理尽管光面爆破的破岩机理理论上还不成熟,目前仍在研究中,并在定性分析方面达成共识。
冲击波拉伸破坏作用、爆炸气体膨胀做功所起的作用是炸药起爆时岩体产生的两种效应。
在光面爆破時是同时起爆周边眼,各炮眼所产生的冲击波的传播方式是径向向其四周传播的,应力波的叠加是通过相邻炮眼的冲击相遇而产生的,切向拉力也由此产生,拉力的最大值产生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于切向拉力时,将拉裂岩体,围岩在炮眼连线方向上的岩石这样就会被拉断,贯穿裂缝形成了,而不受损伤,孔壁上其它方向裂缝同时也受到了抑制,从而围岩保证完好、不破坏,爆破最大限度地对围岩减轻了扰动,平整的爆裂面随爆破气膨胀和裂缝的进一步扩展后最终形成。
2 影响光面爆破效果的因素2.1地质条件的影响光面爆破在相同的条件下,f值越高,超挖量越小,随着f值的降低超挖量增大,在有大的节理裂隙、岩脉等存在时,亦容易导致大的超挖。
当裂隙方向与要求爆出的岩面方向垂直或岩体完整无裂隙时效果最好。
影响爆破作用的因
爆炸压力是指炸药在完成爆炸反应以后,爆轰气 体产物膨胀作用在炮孔壁上的压力。 按爆炸气体破坏理论,爆炸压力对爆破效果起决 定性作用,爆炸压力越高,作用时间越长,对岩 体的气楔、推移和抛掷的作用越强烈。 与爆轰压力相比,爆炸压力比较小,但爆炸压力 作用时间要比爆轰压力作用时间长得多。爆炸压 力的大小与作用时间除了与炸药的爆热、爆温、 爆轰气体生成量有关外,还与装药结构,药室堵 塞量等有关。
主要有炸药的装药密度、爆速、炸药波阻抗、 爆轰压力、爆炸压力、爆炸气体体积以及爆炸 能量利用率因素等。 其中直接影响爆炸荷载的因素是爆炸压力和 爆轰压力而它们又受炸药密度、爆热和爆速等 的影响。 爆轰压力大小与爆炸应力波破岩能力直接相 关,而爆炸压力大小与爆炸气体破岩能力直接 相关。爆炸应力波在岩体中造成的初始裂纹, 为爆炸气体的气楔作用创造条件。
3从安全角度看在有瓦斯的工作面内堵塞降低了爆炸气体逸散时的温度和压力阻止了灼热固体颗粒从炮孔内飞出从而提高爆破安全4若不进行堵塞药包与大气直接接触爆炸气体易从孔口冲向大气产生强的爆破噪声
影响爆破效果的因素很多,归结起来主要有 以下四类: 1、炸药性能 2、岩石特性 3、炸药与岩石的相关因素 4、爆破因素
与炮孔相通的结构面 气楔效应将导致这些裂隙的优先扩展,抑制 其他裂纹扩展。由于裂纹扩展集中在这些个别的 裂隙上,药室中爆炸气体压力下降速度比正常爆 破过程慢,使得当这些裂纹扩展到自由面时,药 室任有相当高压力用于抛掷岩块,者往往造成较 远的爆破飞石和爆破噪声。
与炮孔平行的结构面 如果岩体的结构面位于炮孔与自由面之间, 且结构面平行于炮孔,那么岩体的结构面起三种 作用: 一是对应力波增强和阻断作用; 二是对应力波所产生的径向裂纹漆阻断作用; 三是对反射拉伸波起阻断作用。
浅谈光面爆破技术应用的影响因素
浅谈光面爆破技术应用的影响因素摘要:光面爆破技术作为一种在矿山隧道掘进中广泛应用的爆破技术,具有高效、精确、环保和经济等显著特点,对此,本文首先对光面爆破进行了概述,然后针对影响因素分析,研究了炮眼布置对光面爆破的重要性,以供相关人士交流参考。
关键词:光面爆破技术;影响因素;矿山隧道掘进;应用研究引言:在矿山隧道掘进中,光面爆破技术的施工工艺流程经过测量布孔、钻孔、装药连线和起爆等多个关键步骤的精确操作和管理。
通过合理的工艺流程,能够实现对矿石和岩石的高效、彻底破碎和剥离,为施工效率和质量带来显著提升。
然而,随着技术的不断进步和应用的深入,对光面爆破技术在矿山隧道施工中的研究和优化仍然具有重要意义。
一、光面爆破概述(一)光面爆破的原理光面爆破是一种在矿山隧道掘进中广泛应用的炸药爆破技术。
其原理主要是通过在爆破面上布置特殊的点火装置,利用爆炸能量产生的冲击波和气体体积膨胀的影响,来实现对矿石和岩石的有效破碎和破坏。
爆破作业前,首先需要对地质条件进行详细的勘察和分析,确定爆破面的位置和形状,进而根据矿石和岩石的物理特性、力学性质以及设计要求,合理选择合适的炸药类型和装药量,以确保爆破效果的最大化。
在实际爆破作业中,光面爆破的特殊点火装置会在爆破面上呈现出多个点火源,一般由电线或引信组成。
当点火开始时,先点燃周围的一些炸药,通过燃烧产生的高温气体快速膨胀,形成了冲击波,然后迅速传播到其他炸药上。
爆炸冲击波和气体体积膨胀是光面爆破的两个主要作用机制。
冲击波能够通过对矿石和岩石的冲击将其破碎,而气体体积膨胀则可以产生足够的压力,将破碎后的矿石和岩石推离爆破面,实现对隧道的掘进和开挖[1]。
二、影响因素分析(一)掏槽效果掏槽效果是光面爆破技术中一个非常重要的因素。
掏槽效果指的是在爆破面上进行预爆破,形成凹凸不平的槽形表面,以增加爆破能量的集中以及爆炸冲击波的效果。
掏槽操作的质量直接影响到后续爆破的效果。
通过合理选择爆破设备和掏槽爆破参数,可以达到预期的掏槽效果,提高爆破效果和效率[2]。
浅谈影响光面爆破效果的因素
浅谈影响光面爆破效果的因素摘要:本文首先介绍了光面爆破的优点和光面爆破原理,然后分析了影响光面爆破效果的因素,最后提出了增强光面爆破效果的措施。
关键词:光面爆破;原理;效果;影响因素光面爆破是一种合理地利用炸药能量和有效地控制炸药用量的控制爆破技术。
实践证明,光面爆破在技术上有着明显的优点,爆破的后巷道成型规整,巷壁平整圆滑,符合设计断面轮廓;没有明显的炮震裂缝,巷道超挖量由一般爆破的15%~20%下降到了5%。
即减少了废石排放量,又保持了围岩稳定,有效地保证了施工安全。
与普通爆破法相比,光面爆破具有快速、优质、安全、高效、低耗的优点,是一种多快好省行之有效的先进技术。
1光面爆破的优点光面爆破(smooth blasting)是井巷掘进中的一种典型的控制爆破方法,目的是使爆破后留下的井巷围岩形状规整,符合设计要求,表面光滑,损伤小,稳定性强。
光面爆破只限于断面周边一层岩石(主要是顶部和两帮),所以又称为轮廓爆破或周边爆破。
在井巷掘进中应用光面爆破具有以下优点:(1)能减少超挖和出岩量,特别是在不稳固岩石中更能显示其优点。
(2)对井巷围岩的炮震扰动范围小,相应的炮震裂缝少;可有效地减少应力集中引起的塌方,减少落石和危险断面,避免事故发生和人员伤亡;改善作业环境,增加施工的安全性,并能减少放炮后的排险时间,提高施工速度,特别是在岩性不良地段,效果更为显著。
(3)巷道轮廓外裂隙范围较小,对围岩强度破坏不大,提高了巷道的稳定性,不需要或很少需要加强支护,减少了支护工作量和材料消耗。
(4)能加快巷道掘进速度,降低成本,保证施工安全。
2光面爆破原理光面爆破的实质,是在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼,控制每个炮眼的装药量,选用低密度和低爆速的炸药,或采用不耦合装药,同时起爆,使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝,并沿各炮眼的连线——井巷轮廓线,将岩石崩落下来。
目前关于裂缝形成的机理有以下三种观点:2.1应力波叠加原理在光学材料模型实验中,当相邻两装药同时爆炸时,应力波在两炮孔的连心线方向上产生叠加,两相邻装药爆炸时,各自产生的应力波沿装药连线相向传播,经一定时间后孔壁处应力达峰值,其后则由于应力波的相互叠加,装药连心线中点处的应力开始增大,达最大值后再逐渐减小。
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浅析爆破工程中影响爆破效果的因素
发表时间:2018-07-04T12:41:56.523Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第5期作者:廖敏敏李波
[导读] 充分分析影响爆破效果的各种因素,权衡利弊,优化爆破参数,从而获得最优的技术经济指标,提高经济效益,保证施工质量及安全。
大昌建设集团有限公司浙江舟山 316000
摘要:全面、正确地分析爆破工程中影响爆破作用的各种因素,是获得预期的爆破效果和提高爆破效率的重要环节。
本文介绍了爆破工程中影响爆破效果的各种因素,在爆破工程实施过程中,通过控制各个影响因素,从而获得最优的技术经济指标,提高经济效益。
关键词:爆破工程;影响因素;爆破效果;
1前言
爆破作业是利用炸药的爆炸能量对介质做功,以达到预定工程目标的作业[1]。
随着国民经济建设的不断发展及爆破技术的日新月异,在矿山开采,铁路、公路、水利设施的修建、水下炸礁、高层建筑物拆除及土石方移山填海等工程中,爆破作业日益频繁,而爆破效果的好坏直接影响着整体工程的进度、成本及安全[2-3]。
影响爆破效果的因素十分复杂[4-5],在实际工程中必须提前分析,并采取相关措施进行控制,保证整体工程的质量、进度及安全。
2影响爆破效果的因素
2.1起爆药包的位置
起爆药包的放置有三种:一是反向起爆,将起爆药包靠近孔底,雷管聚能穴朝向孔口;二是正向起爆,将起爆药包靠近孔口,雷管聚能穴朝向孔底;三是双向起爆,将起爆药包放在装药中间。
实践表明,与正向起爆相比,反向起爆能够提高炮眼利用率,减小岩石块度,增加抛碴距离及降低炸药消耗量。
此外,在有瓦斯或矿尘爆炸的矿井中,反向爆破比较安全,堵塞对它的影响也较小。
岩石愈坚固、炸药爆速愈低及炮眼愈深时,反向爆破效果愈好。
根据有关试验资料,长条药包爆破时,不论雷管聚穴朝向任何方,在起爆点前方和后方一定距离内爆破效力最强,距爆源愈远,爆破效果愈差。
因此建议在长度较大的长条药包爆破中,应采用多点起爆,以便提高爆炸能量利用率。
2.2炸药爆炸性能的影响
在爆破工程中,炸药爆炸的性能对于爆破效果影响较大,炸药的性能主要指的是炸药的猛度、爆速和暴力等。
炸药的爆炸性能不同,其爆破的效果也各不相同,而在选择炸药时,需要根据现场具体情况来选择。
例如在对一些坚硬、波阻抗大的岩石进行爆破时,应该选用高猛度、高爆速的炸药,如铝化铵油炸药、胶质炸药、高威力乳化炸药,在爆破后岩石的破碎程度大、爆破效果好。
而在对次坚石、软石、有裂缝的岩石进行爆破时,宜选用低猛度、低爆速炸药,如低密度乳化炸药、普通铵油炸药,这样爆破以后岩石破碎的程度小,对周围的破坏也比较小。
在开采料石时,选用的炸药一般是猛度、爆速和暴力都比较小的炸药,这样既不会对周围环境造成太大的破坏,也能够实现预期的爆破效果。
2.3装药结构的影响
装药结构最常采用连续装药和间隔装药,在岩石和炸药一定的条件下,采用空气柱间隔装药,可以有效增加用于介质破碎或抛掷的爆破能量,提高炸药能量利用率,降低炸药单耗。
空气柱间隔装药的作用原理为:①降低了作用在孔壁的压力峰值,避免了孔壁过度粉碎;
②炮孔压力衰减慢,延长了炮孔压力作用时间;③能量沿炮孔全长分布,爆破后岩石块度均匀、爆堆形状好。
由于空气柱间隔装药有以上作用,所以在岩石和炸药条件一定下,合理确定空气柱长度与装药长度的比值,调整应力波参数,就能提高炸药能量的有效利用和改善爆破效果。
2.4地质条件的影响
地质条件是指岩石性质和岩层构造。
岩石性质系指岩石的物理力学性质,它是用以确定岩石单位耗药量和能否采用大爆破的主要依据。
当岩石的密度大、韧性强、整体性好时,较难破碎,因而炸药单耗高,这种岩石能采用大爆破;当岩石密度小、力学强度低、节理裂隙发育、结构若面多则较易破碎,因而炸药单耗低,这种岩石一般不宜采用大爆破。
岩石的构造对爆破效果也有较大的影响。
在火成岩和变质岩中存在的岩层层理,其产状往往会对爆破的范围、爆破漏斗的大小和形状产生重大影响。
例如当层理的走向与路线平行而与抵抗线垂直时,在路线纵向爆破漏斗的破坏范围,可能稍有增加;在路线横段面上,当层理倾向路线时,爆破漏斗沿层理破坏,会造成严重超爆现象;当层理的走向与路线垂直而与爆破方向平行时,由于两侧存在强度较弱的层理面,爆破面沿路线纵向仅形成窄槽。
故在爆破时,应充分考虑岩层产状的影响。
但上述影响在层面接触紧密、胶结良好时,表现并不明显。
此外,地下水在爆破工作中对炮眼导洞的开挖和装药以及炸药性能的发挥均有影响。
装时应注意药包的放水处理,特别是在大爆破中,应有排水和防水的设计,以免影响爆破效果并防止出现拒爆事故。
2.5超深的影响
为克服底盘抵抗线的阻力,增加底部装药量,使爆破后底部能形成平整的工作面,炮孔底部往往会留有一部分超深。
如果超深过深,不仅使经济成本增加,还可能会对下一台阶顶盘造成破坏。
而如果超深不够,又将在底部残留岩柱,即所谓“根底”,影响挖装工作。
因此在装药作业前,要根据超深进行严密的设计,当爆破的岩石坚硬度较低时,超深也较小;当岩石的坚硬程度越高时,超深也就越大。
另外,对于要求特别保护的底板,应不设超深或将超深取负值。
2.6炮泥的影响
炮泥对爆破效果的影响,主要表现在炮泥材料、炮泥长度和填塞质量对其爆炸应力波的参数影响。
由炮泥在爆破过程中的运动规律可以看出,在岩石破碎以前,炮泥能够阻止爆炸气体自炮眼内逸出,增加爆炸应力波的作用时间及其冲量。
影响岩石内应力波参数的因素,首先是炮眼内气体压力的变化。
若没有炮泥,炸药与大气直接接触,气体压力就会很快由最大值降到大气压;当装有炮泥,又没有裂隙与自由面相通时,气体压力下降较慢,从而能够增加压力作用时间和传给岩石的比冲量。
采用低爆速低猛炸药时,炮泥的作用尤为显著,而比冲量随时间变化和最终传给岩石的比冲量与炮泥材料有关。
炮泥材料的密度、压缩性、抗剪强度和内摩擦因数愈高,对炮眼内气体运动和膨胀产生的阻力就愈大,因此压力作用时间和传给岩石的比冲量也将相应增大。
在有瓦斯的工作面内可采用聚乙烯塑料装的水炮泥,但采用水炮泥时,仍需要用声阻抗比水大的其他材料封堵眼(或采用2个以上的水
炮泥)。
采用这种结构的堵塞方式时,装药爆炸后,在水炮泥一端激起的冲击波和从另端反射回冲击波相碰撞时,可产生很高阻力,减缓水炮泥的运动。
除选用合适的炮泥材料外,还需确定合理的炮泥长度。
炮泥长度应随装药高度、炸药平均爆轰压、最小抵抗、炮眼直径的增大而增大,增大炮泥密度、强度、摩擦因数和在一定范围内增大炮泥材料的平均粒度,可减少炮泥长度;对小直径炮眼爆破,其炮泥长度应为装药长度的35%-50%,炮泥长度不够或堵塞质量不高都会减少爆炸应力波比冲量,当然在有瓦斯的工作面内,无封泥的炮眼严禁爆破。
3结语
在爆破工程的实施过程中,我们首先要做好现场踏勘工作,收集详实的第一手资料,充分分析影响爆破效果的各种因素,权衡利弊,优化爆破参数,从而获得最优的技术经济指标,提高经济效益,保证施工质量及安全。
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