CN105571414A

CN105571414A - 一种射流割缝辅助地下工程微震爆破方法

Info

Publication number: CN105571414A
Application number: CN201510930330.5A
Authority: CN
Inventors: 康勇; 粟登峰; 严福文; 王晓川; 李东洋
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2016-05-11

Abstract

本发明公开了一种射流割缝辅助地下工程微震爆破方法，结合地下工程围岩力学性质及地质赋存条件，在炮孔两端沿开挖轮廓形状利用高压水射流在其周边眼炮孔两端切割出具有一定尺寸的似矩形缝槽，同时，在被保护岩体与炮孔之间利用高压水射流切割出一条减震缝，再进行装药爆破的微震爆破方法。相对于传统的预裂爆破及采取开挖减震沟等减震措施，该方法在能显著改善爆破效果的情况下，大幅度减少对保护岩体的损伤并大大削弱爆炸对既有保护物带来的影响。本方法中所使用水射流切割缝槽，该方式较为便捷，且具有无损切割、高度聚能定向、能适应大部分复杂地质条件及稳定可靠的优点。

Description

一种射流割缝辅助地下工程微震爆破方法

技术领域

本发明涉及微震爆破技术领域，具体来说涉及一种射流割缝辅助地下工程微震爆破方法。

背景技术

在地下工程建设中，爆破依然是岩石开挖的主要手段，而在爆破过程中，炸药爆炸产生的爆炸应力波以柱面波的形式向外传播，所带来的爆破地震效应会对既有建筑物的安全稳定造成很大的负面影响。因此，在进行爆破开挖时，往往需要采用一定的措施来降低炸药爆炸所带来的爆破地震效应。目前，降低爆破震动破坏的方法主要有改进优化爆破参数（如炮孔布置方式、孔网参数、起爆网络、起爆方式等），预裂爆破及开挖减震沟等方法。

然而，改进优化爆破参数操作较为复杂，实用性不强。采用预裂爆破时，在预裂缝爆破过程中就会对保护物带来一定的震动影响。而开挖减震沟则存在工程量大，施工周期长等问题。

因而，迫切需要一种操作简单的、效率高、且能有效降低地下爆破引起爆破震动危害的新方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种工艺简单、安全可靠、控制性好、效果良好的射流割缝辅助地下工程微震爆破方法。

一种射流割缝辅助地下工程微震爆破方法，包括如下步骤：

（1）选址：根据工程图纸要求，选择爆破施工区域，其中包括爆破开挖区域和保护区域；

（2）成孔：按照要求施工爆破炮孔，包括周边眼炮孔、辅助眼炮孔、掏槽眼炮孔等，炮孔孔径50mm～73mm；

（3）高压水射流切割导向缝：在爆破开挖区域，按照施工工程轮廓形状，采用高压水射流对周边眼炮孔进行预切割导向缝，导向缝形状为似矩形，其长度约为5cm～10cm，宽度约为5mm～10mm；

（4）高压水射流切割减震缝：采用高压水射流在爆破开挖区域与保护区域之间切割出一条减震缝，减震缝形状为似矩形，其长度根据被保护物大小而定，宽度约为10cm～20cm；

（5）装药：将药卷及起爆雷管按照预先设计的方案送入炮孔，采用不耦合装药和正向起爆方式；

（6）注水与排水：减震缝施工完毕后，排出缝槽内积水，导向缝完成并装药后，向周边眼炮孔内注满水；

（7）封孔：使用黄泥和黄沙封孔，并保证起爆系统完好；

（8）爆破：采用电力起爆系统起爆。

所述封孔黄泥长度为0.5～1m。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将水射流割缝与微震控制爆破技术相结合，能够更好的降低爆破震动危害并提高爆破效果。利用水射流在周边眼炮孔上切割出的导向缝，使爆炸能量向导向缝槽方向聚焦，在一定程度上减弱了爆炸能量对保护物的影响，其次，利用水射流在爆破岩体与保护物之间切割出减震缝槽，当爆炸应力波传至该缝槽时，应力波将发生透射和反射，爆破能量迅速衰减，从而减弱对被保护岩体的破坏，达到降低爆破震动危害的目的。本方法中所使用水射流割缝方式，可以通过调整切割速度、压力及喷嘴类型对切割出缝槽的尺寸进行控制，操作较为方便，便于后续工作的进行。因此，本发明方法适应性强，安全可靠，效果好，具有较大的应用推广价值。

附图说明

图1a为本发明施工过程中的正视结构示意图；

图1b为本发明施工过程中的侧视结构示意图；

图2为装药示意图。

图中，1为炮孔，2为射流导向缝槽，3为射流减震缝槽，4为黄泥，5为炸药，6为PVC管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。如图1、图2所示，一种射流割缝辅助地下工程微震爆破方法，包括如下步骤：

某矿掘进岩石巷道，岩石坚固性系数f=3，在选好的位置按照设计图纸施工周边眼炮孔、辅助眼炮孔及掏槽眼炮孔，孔深3m，孔径为50mm，随后采用高压水射流在周边眼炮孔切割导向缝槽，缝槽长度为8cm，宽度为5mm，同时，为减少爆破震动对邻近巷道的影响，在邻近巷道与施工巷道之间采用高压水射流切割出一条矩形减震缝槽，缝槽深3m，长为5m，宽为10cm，待减震缝槽内的水排干后，向周边眼炮孔内注入水，随后用黄泥封孔，最后连接好起爆系统，确认无误后起爆。

表1效果对比表

	本申请	国内外现有技术
			定向致裂特性	相对于无导向缝一侧，爆炸时岩石应力峰值提高约35.06%，爆炸能量聚焦明显，且爆生主裂纹沿导向缝方向扩展，定向效果良好。	普通爆破与传统减震爆破技术无定向爆破效果。
爆破减震特性	保护区域质点峰值振动速度、峰值振动加速度、峰值振动位移分别减少约42.84%，42.16%，64.34%，	普通减震沟爆破时，保护区域质点峰值振动速度、峰值振动加速度、峰值振动位移分别减少约21.81%，17.47%，48.50%
			装药成本	相对于普通爆破，周边眼炮孔数量减少约32.43%，周边眼炮孔单孔装药量减少约19.16%，成本大大降低。	相对于普通爆破，光面爆破时周边眼炮孔数量减少约21.55%，周边眼炮孔单孔装药量减少约16.78%。
工艺实施难易程度	水射流切割方便快捷，且具有无损切割、高度聚能定向，稳定可靠的特性，能适应大多数不良复杂地质条件。	开挖减震沟工程量大，施工周期长，影响施工进度。

表1为本申请与现有技术的效果对比表。从表1可以看出，将水射流割缝与微震控制爆破技术相结合，能够更好的降低爆破震动危害并提高爆破效果。利用水射流在周边眼炮孔上切割出的导向缝，使爆炸能量向导向缝槽方向聚焦，在一定程度上减弱了爆炸能量对保护物的影响，其次，利用水射流在爆破岩体与保护物之间切割出减震缝槽，当爆炸应力波传至该缝槽时，应力波将发生透射和反射，爆破能量迅速衰减，从而减弱对被保护岩体的破坏，达到降低爆破震动危害的目的。本方法中所使用水射流割缝方式，可以通过调整切割速度、压力及喷嘴类型对切割出缝槽的尺寸进行控制，操作较为方便，便于后续工作的进行。因此，本发明方法适应性强，安全可靠，效果好，具有较大的应用推广价值。

Claims

1.一种射流割缝辅助地下工程微震爆破方法，其特征在于包括如下步骤：

（3）高压水射流切割导向缝：在爆破开挖区域，按照施工工程轮廓形状，采用高压水射流对周边眼炮孔进行预切割导向缝，导向缝形状为似矩形，其长度为5cm～10cm，宽度为5mm～10mm；

（4）高压水射流切割减震缝：采用高压水射流在爆破开挖区域与保护区域之间切割出一条减震缝，减震缝形状为似矩形，其长度根据被保护物大小而定，宽度为10cm～20cm；

（7）封孔：使用黄泥和黄沙封孔，并保证起爆系统完好；

（8）爆破：采用电力起爆系统起爆。

2.如权利要求1所述的射流割缝辅助地下工程微震爆破方法，其特征在于包括如下步骤：所述封孔黄泥长度为0.5～1m。