[发明专利]一种控制基岩损伤和振动效应的二氧化碳爆破施工方法

权利要求书

1.一种控制基岩损伤和振动效应的二氧化碳爆破施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、设计爆破参数；

依据岩石强度选取爆破筒型号，并根据公式(1)计算爆孔间距：

式中，a_d表示应力波作用下产生裂纹的长度；a_s表示气体准静态作用下裂纹进一步扩展的长度；a为爆孔间距；d_b为爆孔直径；ν为岩石泊松比；p为二氧化碳爆破筒的设计压力，λ为孔壁冲击压力与爆破筒设计压力之比，取0.3～0.6；α是应力波衰减系数，取1.8；σ_t是岩石的抗拉强度；V₀是二氧化碳充装体积，V是爆孔与爆破筒之间空隙的体积；γ是二氧化碳的绝热指数，取1.3；

步骤二、钻孔、声波测试：

选择与爆孔对应尺寸冲击器，在工作面上布设爆孔，选择其中几个爆孔兼做声波孔，声波孔深度比其他爆孔深3m；爆破前进行声波试验得到基岩爆破前声波波速值，然后将声波孔孔底超深部分填塞至爆孔设计标高；

步骤三、爆破筒安装、并设置爆破振动监测点；

爆破筒充装好体积为V₀的液态二氧化碳后，依次连接起爆线路，经查起爆路线完好后，将爆破筒装入爆孔中；并将垂直于爆孔连线方向不同距离处作为爆破振动监测点分别安装速度或加速度传感器；

步骤四、将起爆线路连接到起爆器，起爆；设置在爆破振动监测点的速度或加速度传感器采集该爆破振动监测点的爆破振动速度；

步骤五、检查、回收爆破筒，再次进行声波测试；

步骤六、根据步骤二和步骤五测得的声波波率，判断基岩声波波速降低是否在允许范围内，以及根据步骤四中速度或加速度传感器采集爆破振动速度是否满足要求；若两个条件均满足要求则继续施工，若任一条件或两个条件不满足要求则修改爆破设计参数。

2.根据权利要求1所述的一种控制基岩损伤和振动效应的二氧化碳爆破施工方法，其特征在于，步骤二中，爆孔抵抗线W＝L，爆孔深度l＝L，其中，L为爆破筒长度。

3.根据权利要求1所述的一种控制基岩损伤和振动效应的二氧化碳爆破施工方法，其特征在于，所述爆破筒充气、安装的具体过程为：爆破筒装入加热棒、定压片、密封圈，然后将端头密封头旋紧，依次将爆破筒有序排放到充装架上，按照爆破筒的填充量要求填充液态二氧化碳，将充装好的爆破筒运至爆破孔后依次连接起爆线路，经查起爆路线完好后，人工将爆破筒装入爆孔中；爆破筒装好后，采用膨胀水泥堵住爆孔。