光面爆破技术光面爆破技术 从20世纪50年代开始，研究一种能按设计轮廓线爆破岩体，使巷道周壁或开挖面平整，并使围岩不受明显破坏的控制爆破技术，即光光面面爆爆破破技技术术，下面我将结合我矿的实际应用浅谈一下光面爆破的原理、标准、措施、做法及光面爆破技术的优缺点。 光面爆破的原光面爆破的原理理一般情况下,炸药爆炸时,药包表面的冲击波压力峰值可达数百万千帕(kPa),这个数值远远超过了岩石的抗压强度。因此,药包周围的岩体被压碎成粉状,形成一个粉碎区。光面爆破的原理就是降低炮孔壁上的压力峰值,使炸药爆炸后,孔壁上产生的冲击压力低于处于体积应力状态下的岩石抗压强度,而由此产生的切向拉应力要超过岩体的抗拉强度。当周边眼同时起爆时,由于应力波的叠加和爆生气体准静压力的作用,炮眼连线上切向拉应力超过岩石抗拉强度而首先产生裂缝并贯通,同时也抑制了孔壁上其它方向裂缝的产生从而达到不破坏围岩的目的。技术要求技术要求(1)光面爆破的启爆顺序为:掏槽眼辅助眼周边眼底板眼。辅助眼应由里向外逐层启爆。(2)严格掌握钻眼作业,使各种炮眼的位置及方向准确无误。否则光面爆破的效果将明显降低,达不到光面爆破的目的。(3)根据围岩特点,合理选择周边眼间距和最小抵抗线。光面爆破的要点是,周边眼的间距比一般爆破的间距要小,周边眼的最小抵抗线也相应减小,即适当加密周边眼,调整间距与抵抗线的比值E/V。周边眼的间距具体偏小多少,要依岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装药量而定。(4)严格控制周边眼的装药量。为使药量沿炮眼全长合理分布,合理选择炸药品种和装药结构十分重要。周边眼的装药量应具有破岩所需的应力能量,也不能造成对围岩的严重破坏,施工中应根据炮眼孔距、光面层厚度、围岩石质及炸药种类等因素综合考虑选择和调整。(5)采用周边眼同时启爆,要求采用毫秒雷管微差顺序启爆。为使周边爆破时产生临空面,同段的周边眼雷管启爆时差应尽可能小。光面爆破的五条标准：光面爆破的五条标准：（1）眼痕率：f=46、硬岩不小于80。f=24、中硬岩不小于50。眼痕率：可见眼痕的炮眼个数与不包括底眼的周边眼总数之比，当炮眼眼痕大于孔长的70%时，算一个可见眼痕炮眼。（2）软岩巷道：周边成型符合设计轮廓。（3）两炮衔接的台阶尺寸：眼深小于3.0时不得大于150mm；眼深为5时不得大于250mm。（4）围岩不应有明显的炮震裂隙。（5）巷道周边不应有明显的欠挖，平均线性超挖值应小于200mm。光面爆破具体措施：光面爆破具体措施：1、严格按爆破说书进行打眼、装药及爆破。2、密打眼、近距离、周边眼距300mm450mm，软岩取小值、硬岩取大值，二圈眼的距离也要适当加密，约为500mm600mm二圈眼抵抗线取周边眼距的11.25倍软岩取小值硬岩取大值。3、钻眼操作准确，打眼前要按中心、腰线轮尺定位，要采用钻头、机头与钻腿三点成一线打眼法，炮眼的质量达到准、平、直、齐。4周边眼必须按设计装药爆破，辅助眼抵抗值取周边眼距的11.25倍，软岩取小值、硬岩取大值。5预留光面层、分多次起爆，辅助眼以内的全部炮眼起爆完毕后对辅助眼进行装药起爆，起爆后预留光面层。6周边炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。 光面爆破参数光面爆破参数 1.周边眼的眼距和最小抵抗线 周边眼的眼距,一般为炮眼直径的1020倍，在节理裂隙比较发育的岩石中应取小值，整体性好的岩石中应取大值。 最小抵抗线是光爆炮眼中心到邻近辅助炮眼中心的距离,既光面层厚度.一般应大于或等于光爆孔间距。 它们的关系用炮眼密集(邻近)系数来反映: 式中：周边眼眼距（m），周边眼最小抵抗线（m）。 密集系数过大时，爆后在光面眼间的岩壁面留下岩埂造成欠挖；值过小时，则形成超挖。实践证明一般情况下值在0.81.0范围内效果最佳。 周边眼口位置: 在硬岩中，眼口应在轮廓线上，眼底应在轮廓线外100 mm处。在软岩中，眼口应在轮廓线内100mm处，眼底应正好落在轮廓线上。 装装药量量 装药量对光爆效果影响很大，一般用线装药密度来衡量。 线装药密度又叫装药集中度，它是指单位长度炮眼中装药量的多少。 为了控制裂隙的发育，以保持新壁面的完整稳固，在保证沿炮孔连心线破裂的前提下，应尽可能少装药。 一般线装药密度如下: 软岩中为70g/m120g/m。 中硬岩中为100g/m150g/m。 硬岩中为150g/m250g/m。优点优点(1)巷道围岩不产生或很少产生炮震裂缝，保持了围岩完整性，从而增大了围岩自身的承载能力，这为采用锚喷支护创造了有利的条件。光面爆破技术和锚喷技术相结合，进一步增强了锚喷支护的作用，特别是在松软岩层中更能显示这一特点。(2)在裂隙发育的地层中，避免裂隙扩大和产生新的裂缝，提高了围岩的稳定性，能基本清除落石伤人事故，为快速施工提供了有利条件。(3)巷道成型规整，极大地减少了掘进超挖数量和出矸工作量，加快了掘进速度，节省了衬砌材料，提高了施工进度。(4)由于巷道成型规整，凹凸很少，除增强巷道本身稳定性外，也减少了巷道的维护量，在有瓦斯的巷道则不易于产生瓦斯局部聚集。缺点缺点(1)炮眼数较一般爆破法要多一些，钻眼的准确性要求较高，钻爆作业的单项工序时间要多一些。(2)需要一些特殊器材，如专用炸药、毫秒雷管、导爆索（传爆线）等。图图5 52 2普通爆破和光面爆破的效果普通爆破和光面爆破的效果(a)(a)普通爆破普通爆破(b)(b)光面爆破光面爆破第一节、炮眼的装药量1、掏槽眼装6个火药。2、辅助眼装4个火药。3、周边眼装1个炮头。 掏槽眼装药结构示意图辅助眼的装药结构示意图周边眼装药结构示意图第二节、每个循环装药量 我矿采用多打眼少装药的施工方法，此种方法可大大提高光爆效果和眼痕率。该图是我矿施工的西部入风井爆破说明书该工程每循环施工120个炮眼、炮眼总长度242.6米、火药量62.7公斤。第三节、分次放炮 经过我矿的多年研究和实践，我矿现阶段采用的是分次放炮，这样能很好的形成光面，不但工程形象好而且对围岩破坏小，有利于围岩的支护。分次放炮的具体措施：1、严格执行“一炮四检”及三人联锁放炮制度。2、第一次爆破后，必须由瓦检员和班组长共同检查槽口内的瓦斯浓度，大于1时严禁进行第二次爆破作业，要立即将风筒接到槽口进行处理。3、第二次及以后每次连线爆破前，要由班组长对工作面顶、帮及支护情况进行全面检查，发现问题，必须在放炮前处理完，否则严禁放炮作业。4、每次连线放炮前，瓦检员必须检查风筒距工作面距离是否符合规定，以及风筒对接、吊挂是否完好。5、每次连线放过程，放炮员必须随身佩戴便携仪，做到瓦斯浓度达到1时严禁连线作业。6、每次连线放炮前，班组长都必须对爆破地点15米范围内进行洒水消尘。7、瓦检员必须使用“理研”及专用瓦斯杖进行瓦斯检查，只有浓度小于1，方准进行放炮作业。8、分次放炮期间，必须将回风巷内所有电气设备电源切断。9、岩石最小抵抗线不小于300mm,煤不小于500mm。10、掏槽及辅助眼的封泥长度不小于500mm，周边眼不小于300mm。同时化学炮泥长度都不小于200mm。1、红色炮眼第一次起爆2、黄色炮眼第二次起爆3、绿色炮眼第三次起爆第四节、电管的选择采用毫秒延期雷管。通入足够的电流，以若干毫秒间隔时间延期爆炸的电雷管，叫毫秒延期电雷管。它分为普通型和煤矿许用型两种。国产毫秒延期电雷管共20段，段数越大，延期时间越长，根据段数可以知道其延期时间 ，我矿采用红、黄、蓝白、绿五种雷管。第五节、炮眼的封堵 为保证火药的爆炸威力充分得到利用，我们采用粘土炮泥封炮眼，而且严格控制封泥长度，并且在使用粘土炮泥的前提下，为防止有毒有害气体对作业人员的伤害，我矿引进了化学炮泥，最大限度的降低粉尘的浓度，化学炮泥的使用在很大程度上降低了有毒有害气体的扩散，改善了作业环境。根据炮眼的施工长度其封泥长度有这严格的规定：（一）、炮眼深度小于0.6m时，不得装药爆破，在特殊条件下必须制定安全措施。（二）、炮眼深度为0.61m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。（三）、炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于0.5m。（四）、炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。（五）、光面爆破时，周边眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。 此图为封泥长度示意图第六节、导向钎的使用 为保证光面爆破的效果，我矿全岩巷道全部采用导向钎的方法打眼，正式打眼前在工作面中心施工一个具有导向作用的炮眼. 具体施工方法：设有激光的掌子按照激光的坡度施工导向钎，导向钎的坡度和方位必须与激光一致。施工完导向钎后，再施工其它炮眼时必须与导向钎的坡度和方位保持一致。 该导向眼与巷道规定坡度保证平行，使该导向眼为之后的钻眼起到指导方向和坡度的作用，该方法可有效减小循环台阶，大大的提高了光面爆破的质量。该图为导向钎的正视和侧视图谢谢各位领导，不当之处请多多指正。