[发明专利]一种复杂环境下露天深孔台阶预裂孔逐孔起爆预裂爆破成缝的方法

说明书

本发明涉及一种复杂环境下露天深孔台阶预裂孔逐孔起爆预裂爆破成缝的方法，属于爆破技术领域。本发明沿台阶爆破的最终境界线即设计轮廓线先进行预裂爆破，预裂孔应领先于主爆孔100ms以上起爆，在主爆孔与被保护岩体之间预先炸出一条裂缝，形成预裂缝后，再起爆缓冲爆孔组和主爆孔组，预裂缝能减小主爆孔组的爆破地震效应，对周围岩体的破坏比较轻微，保护岩体的完整性，降低工作量；对周围民房、文物以及其它周围建构筑物振动小、预留岩体扰动小、稳定性好、成缝效果好等；可以获得平整光滑的岩石壁面，大大减少超挖，保持围岩的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种复杂环境下露天深孔台阶预裂孔逐孔起爆预裂爆破成缝的方法，属于工程爆破技术领域。

背景技术

爆破作业时，由于炸药在炮孔内爆炸时，会产生强大的冲击波和高压气体，使得周围的岩体破碎和开裂。在我国的许多工程如露天矿边坡、水工建筑、交通路堑、建筑物基坑、隧道及地下建筑物的掘进等，都需要控制爆破边界，不要出现超挖和欠挖，同时也需要开挖边界上的岩体能尽量保持完整和稳定。

边界控制爆破，目前有预裂爆破和光面爆破两种。前者，就是预先沿开挖边界的设计轮廓线钻凿一排孔距合适的预裂孔，并采取不耦合装药或其它特殊的装药结构，在开挖主岩体之前起爆预裂矿内的装药，从而在爆区与保留区之间形成一条贯穿炮孔的预裂缝，以降低主岩体爆破时对保留岩体的破坏并形成较平整的轮廓面，这种爆破技术称为预裂爆破。后者则是在设计断面内的主岩体爆破崩落以后，才爆破光爆孔，从而形成一个贯穿光爆孔且光滑平整的开挖面，称为光面爆破。

光面爆破指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，分区分段微差爆破，达到爆破后轮廓线符合设计要求，临空面平整规则的一种控制爆破技术，也是支撑新奥法原理的重要技术之一。隧道应用光面爆破技术开挖与传统的方法相比，优点是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，充分发挥围岩的自承作用，确保施工安全，同时又能减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。

预裂爆破是在进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。因此，采用预裂爆破既可以控制保留区岩体产生破坏的影响范围，又可以有效保护保留区的完整和稳定。预裂爆破适用于稳定性差而又要求控制开挖轮廓的软弱岩层。

目前预裂孔爆破采用同时起爆，但同时起爆预裂孔，爆破振动大，在许多的露天深孔高台阶爆破作业中，需要保护周围岩体的完整性，控制其工作量；并且获得平整光滑的岩石壁面，减少超挖等；所以同时起爆预裂矿已经不能满足现在的工程需求。

发明内容

本发明针对在复杂环境下露天深孔台阶预裂爆破中，露天矿台阶或边坡具有落差高、坡角陡、风化程度高等特点，需要考虑到围岩的稳定性以及周围复杂环境下的建构筑物，提出一种复杂环境下露天深孔台阶预裂孔逐孔起爆预裂爆破成缝的方法，本方法能够提高钻机的纯作业率和钻孔的单位落矿量，提高炸药的能量利用率以及改善采剥过程的结构参数(主要是提高工作帮坡坡角)，可解决露天深孔台阶周围围岩的振动问题，保护周围岩体的完整性，控制其工作量，并且获得平整光滑的岩石壁面，减少超挖等问题，保证台阶预裂爆破围岩的稳定性。

本发明沿台阶爆破的最终境界线即设计轮廓线先进行预裂爆破，预裂孔应领先于主爆孔100ms以上起爆，在主爆孔与被保护岩体之间预先炸出一条裂缝，形成预裂缝后，再起爆缓冲爆孔组和主爆孔组，预裂缝能减小主爆孔组的爆破地震效应，对周围岩体的破坏比较轻微，保护岩体的完整性，降低工作量。

对数码电子雷管需提前设置好孔内雷管的延期时间，当进行逐层或逐孔精确短延时起爆时，通过时间差，改变了炮孔边缘的边缘应力分布，使得炮孔的应力集中，从而使得裂缝在炮孔连线方向得以扩展、贯通，与齐发爆破相比又有效减小振动。