第六章预裂爆破与光面爆破课件

贵州大学矿业学院爆破工程1/3/20231第六章预裂爆破与光面爆破贵州大学矿业学院爆破工程12/29/20221第六章预主要内容第六章预裂爆破与光面爆破

6.1预裂爆破

6.2光面爆破6.3光面爆破与预裂爆破应用条件（略）6.4预裂、光面爆破工程应用（略）6.5定向断裂爆破新技术简介：6.6工程实例

1/3/20232第六章预裂爆破与光面爆破主要内容第六章预裂爆破与光面爆破6.1预裂爆破第一节预裂爆破

（presplittingpreshearing）预裂爆破沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为预裂爆破。爆破开采或开挖都是在有限的范围内需要解决两个同等重要的问题：①用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎，必要时，再将破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工程目的；②降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大限度地保持岩石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩的长期稳定。同时，也包括降低爆破地震效应对环境的影响等。录像欣赏1/3/20233第六章预裂爆破与光面爆破第一节预裂爆破（presplittingpreshe预裂爆破成缝的力学条件

①单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：②单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即：③相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动态极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即：1/3/20234第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝的力学条件①单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小预裂爆破成缝机理

AB2）相邻炮孔连心线上应力加强CD1）不耦合装药3）相邻炮孔互为导向空孔4）同时起爆预裂孔1/3/20235第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝机理AB2）相邻炮孔连心线上应力加强CD1）预裂爆破装药量的确定

三种方法：理论计算法，经验公式计算法和经验数值法。经验公式计算法地下隧道及巷道开挖：取1.5~4；露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：取2~4。不耦合系数建议用于地下隧道爆破

用于深孔爆破装药量的计算式中，q`为炮孔线装药密度，kg/m；为岩石极限抗压强度，MPa；a为炮孔间距，m。1/3/20236第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破装药量的确定三种方法：理论计算法，经验公式计算法预裂爆破施工

钻孔装药结构堵塞ABC当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：预裂孔应在主爆孔爆破前引爆，其时间差应不小于75~110ms。1/3/20237第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破施工钻孔装药结构堵塞ABC当预裂孔与主爆区炮孔一起1/3/20238第六章预裂爆破与光面爆破12/29/20228第六章预裂爆破与光面爆破第二节光面爆破（Smoothblasting）光面爆破沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破。录像欣赏1/3/20239第六章预裂爆破与光面爆破第二节光面爆破（Smoothblasting）光面爆预裂爆破与光面爆破的差异区分:预裂爆破光面爆破A预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；B光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。

A光面爆破则在主爆区爆破之后进行；B预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大.1/3/202310第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破与光面爆破的差异区分:预裂爆破光面爆破A预裂爆预裂光面爆破后的效果1/3/202311第六章预裂爆破与光面爆破预裂光面爆破后的效果12/29/202211第六章预裂爆预裂光面爆破后的效果1/3/202312第六章预裂爆破与光面爆破预裂光面爆破后的效果12/29/202212第六章预裂爆光面爆破的其他相关知识一二三光面爆破作用机理光面爆破施工光面爆破设计1/3/202313第六章预裂爆破与光面爆破光面爆破的其他相关知识一二三光面爆破作用机理光面爆破施工光面第五节定向断裂爆破新技术简介（1）炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破（3）切缝药包爆破

炮孔切槽及异形钻孔方法（a）炮孔切槽

（b）炮孔切割槽

（c）设置导向孔

（d）异形炮孔

1—炮孔壁2—孔内装药

风动潜孔刻槽机示意图1圆形机头；2

风动马达；3

金刚石锯片；4

炮孔1/3/202314第六章预裂爆破与光面爆破第五节定向断裂爆破新技术简介（1）炮孔切槽爆破（2）聚定向断裂爆破新技术简介（2）（1）炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破（3）切缝药包爆破

聚能装药及异形药包方法（a）聚能药包（b）矩形药包（c）设置高硬度介质1—炮孔壁2—孔内装药3—高硬度介质1/3/202315第六章预裂爆破与光面爆破定向断裂爆破新技术简介（2）（1）炮孔切槽爆破（2）聚定向断裂爆破新技术简介（3）（1）炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包方法（a）切缝药包（b）内切槽装药管1—炮孔壁2—切缝管内装药3—切缝管1/3/202316第六章预裂爆破与光面爆破定向断裂爆破新技术简介（3）（1）炮孔切槽爆破（2）聚光面爆破装药结构1、Φ20～25mm药卷；2、Φ32mm药卷；3、导爆索；4、径向空气间隔；5、空气间隔；6、孔塞33366622222554(a)(b)(c)1/3/202317第六章预裂爆破与光面爆破光面爆破装药结构1、Φ20～25mm药卷；2、Φ32mm药卷主爆区保留区爆破参数设计图1/3/202318第六章预裂爆破与光面爆破主爆区保留区爆破参数设计图12/29/202218第六章7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破路堑底宽40m，中心最大挖深59m，总挖方量为60万m3，最大的边坡垂直高度为70m，边坡设计为1：0.75，每隔20m高度设置一个5m宽的平台。基岩主要为熔结凝灰岩，岩石节理裂隙上部挖深10～20m范围较发育，底部不发育。工程施工要求：①必须保证边坡的稳定和边坡的坡率；②保证边坡的平整度，超欠挖不大于50cm；③靠近边坡15m范围内必须采用深孔微差爆破，以减少爆破振动对边坡保留侧基岩的扰动，保证基岩的稳定性不受到破坏；④边坡采用光面爆破；⑤超挖大于50cm的地段要进行砌筑。1/3/202319第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破设计

①光爆孔直径d=100mm；②钻孔方向与边坡设计方向一致，与水平面的夹角为530；③梯段高度H=10m；④钻孔深度与梯段高度相吻合，孔深L=12.5m；⑤孔间距：对于硬岩a=1.2～1.4m，对于软岩a=1.0～1.2m，风化严重地段不采用光面爆破；⑥最小抵抗线W=1.2a，一般取W=1.2～1.8m，对于硬岩W=1.5～1.8m，对于软岩W=1.2～1.5m；⑦当主炮孔与光爆孔平行时，底盘抵抗线Wd=W，当主炮孔与光爆孔不平行时，2.5m>Wd>1.2m；⑧线装药密度：底部２m长为0.7～0.9kg/m，其他为0.4～0.6kg/m，⑨装药结构为不偶合装药，不偶合系数3～4⑩微差间隔时间：光爆孔比缓冲孔晚起爆110毫秒。1/3/202320第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破实际操作

（1）测量放样：用仪器精确地测量出上边坡线的位置，作好标记，按设计的光爆参数进行布孔，确定钻孔的位置，用红油漆作上标记。（2）钻孔：按设计的炮孔位置和角度进行钻孔作业，指派专人负责钻孔的定位和确定的角度及方向，制作了带水平和垂直水准的角度测量盘，大大提高了钻孔的精确度。（3）装药：首先绑扎药卷，本工程使用的炸药为直径32cm、长20cm、每卷重175g的乳化炸药，根据线装药密度和装药长度，将炸药绑扎在竹片上，药卷紧靠导爆索。对于硬岩炮孔底部2m连续捆绑10卷炸药，其他地段平均每米捆3卷炸药；对于软岩炮孔底部2m连续捆绑8卷炸药，其他地段平均每米捆2.5卷炸药；竹片靠向保留边坡侧。1/3/202321第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破实际操作（4）堵塞：光面爆破孔口留有1.5米左右为堵塞段，堵塞时先用木棍将塑料袋或纸团送入孔内至装药处，这样可以防止回填物下落至炮孔底部，影响光爆效果，然后再用钻孔粉渣回填。（5）起爆：主炮孔和缓冲孔采用非电毫秒雷管组成微差复式起爆网路，逐排依次起爆，排与排之间用6段毫秒雷管串联，其微差间隔时间为150毫秒；用导爆索将所有的光爆孔联结在一起同时起爆，光爆孔与其前排的缓冲孔之间用5段毫秒雷管串联，其微差间隔时间为110毫秒。1/3/202322第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破规模为了保证安全，每次爆破总装药量不超过4吨，即每次爆破不超过150个炮孔，一般为光爆孔40～60个、缓冲孔30～50个、主炮孔3～4排20～40个。整个工程共进行光面爆破20多次，光爆总面积17000m2

1/3/202323第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破效果：①沿炮孔连线方向切开，孔口破坏较小，大部分炮孔保留侧岩石完好。②准爆率100%。③半孔保留率：硬岩90%，软岩80%。工程造价：光爆段光面爆破是正常深孔爆破造价的三倍多，风枪小爆破刷坡段造价比正常深孔爆破多近一倍。采用光爆技术可以大大地减少刷坡工作量，以爆破边坡1000m2来比较，光爆段：本工点光爆孔采用进口全液压钻机钻孔，每台班(8h)钻孔250m，爆破边坡1000m2需钻13m深的光爆孔80～85个，需4个台班，若一天工作两个台班，则需两天半（包括爆破时间）就可完成钻爆作业。风枪小爆破刷坡段：按10人、两台风枪完成1000m2的刷坡任务（包括钻孔、爆破、清碴）至少需要20天（每天工作10h）。1/3/202324第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

柳石路扩建改造工程是广西壮族自治区交通厅和柳州市重点建设工程。鸡山石方工程位于柳石路K1+585～K1+772段，全长187m，边坡开挖高度47.6m，开挖石方13.4万方，路堑边坡5000m2以上。岩石为白云质灰岩，地形起伏变化大，坡度较陡，地质条件差.鸡山石方周围环境极其复杂，开挖爆破区右侧柳州端30米处有莲花加油站，石龙端50m处有柳州市食品罐头厂厂房和楼房，15m处有一万伏高压输电线，军用通讯光缆及照明线各一条，平行于爆区通过。尤其是有柳石路紧贴爆破山脚下通过，来往车流量大，要求爆破不得中断行车。1/3/202325第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破鸡山石方光面爆破的工程特点（1）周围环境复杂，建筑物均位于光爆飞石方向，且均在光爆飞石影响范围之内，应结合具体情况进行光面爆破参数设计和施工。（2）地形地质条件特殊多变，岩石上下不同，顶部钻孔困难，且有大小不同溶洞及夹层不规律分布在边坡的坡面上，不仅影响钻孔精度，而且影响爆破安全。（3）钻孔要求精度高，要保证钻孔方向和角度，以保证光面爆破质量和避免因钻孔误差造成抵抗线太小，产生飞石，危及周围建筑安全。（4）边坡高，随主体开挖分三个台阶进行光面爆破施工，梯段高度大于15m，属高梯段光面爆破。1/3/202326第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

设计原则（1）根据工程特点，鸡山石方边坡决定采用三个台阶进行光面爆破施工，梯段高度H1=17.6m,H2=15m,H3=15m,边坡坡度为：1:0.2～1:0.25，台阶宽度不小于1.5m，（2）边坡开挖既要保证边坡质量，又要保证施工安全，极大限度的提高钻孔工效。（3）采用预留光爆层和留准光爆层相结合方法进行光面爆破施工，预留光爆层厚度不小于2.0m，准光爆层厚度3.0m，以便试验控制飞石的光爆参数和光爆方法。（4）采用Φ100型三脚架钻机钻孔，顶部孔距1.2m，底层孔距1.0m，要保证钻孔定位，方向和角度准确性，以保证钻孔精度，控制光面爆破飞石产生。1/3/202327第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

1/3/202328第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定（1）炮孔直径D光面爆破炮孔孔径的确定是一项重要的工作，它的选取是否合理，直接关系到光爆施工的效率和成本，是决定光面爆破抵抗线和炮孔间距大小的依据。本工点主要根据现场已配备的钻机及钻头实际情况，取炮孔孔径D=100～105mm。（2）梯段高度H合理的梯段高度，应视边坡实际高度和主体石方开挖梯段情况，钻孔机械的钻孔能力和钻孔人员的施工技术水平等综合考虑。鸡山石方工程采用钻机为QZ－100型三脚架式潜孔钻机，主体石方梯段≥15m，边坡高47.6m，确定光面爆破分三个台阶进行，梯段高度分别为：H1=17.6m,H2=15m,H3=15m。1/3/202329第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定（3）抵抗线W光光面爆破抵抗线是指光爆层岩体的厚度，光面爆破抵抗线的选取直接影响到光面爆破效果和光面爆破的安全。若W光过大，虽然不会产生飞石保证了安全，但爆破后大块较多不易清除，且底部爆破后易留根坎，影响边坡爆破质量。若W光太小，不仅不能获得理想的光爆效果，更主要是光爆所产生的飞石将危及对面的重要建筑和设施的安全。计算公式：W光=K×D式中K——计算系数，一般取K=15～25；本工点从安全角度考虑：取K≥20。D——钻孔直径，取D=100mm。根据上式得：W光=2.0m1/3/202330第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定（4）孔距a炮孔间距是光面爆破中很重要的一个参数，是光面爆破能否成功的关键。根据经验计算法a光=mW光式中：m－炮孔密集系数，取m=0.5～0.8取W光=2.0m，代入上式得：a光=1.0～1.6(m)实际取：上部台阶取：a=1.2m；底部台阶取：a=1.0m（5）孔深L与超钻深度h孔深

α——钻孔角度超钻深度h：上层取h=1.0m，底层取h=1.5m

1/3/202331第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破（6）光面爆破的线装药密度q光和单孔装药Q光由下式确定经验计算法q光=K光×a光×WQ光=q光×L+Q底式中：K光——光面爆破的单位耗药量（克/m3），预留光爆层时：取K光=75（克/m3）有准光爆层时：取K光=90（克/m3）Q底——光面爆破底部加强装药量。预留光爆层时：取Q底=（3～5）q光有准光爆层时：取Q底=（5～8）q光根据经验实际取：预留光爆层时：q光=160～180克/m有准光爆层时：q光=200～220克/m1/3/202332第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破(7)起爆时间光面爆破可以和准光爆层一起起爆，其滞后时间△t=100～150ms为宜。本工地取△t=150ms。1/3/202333第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

光面爆破施工工艺（1)钻机平台的修建本工点取平台宽度为2.0m。(2)边坡测量放线(3)钻孔技术钻孔精度是光面爆破的重要因素，也是复杂环境下保证光爆安全的关键。按“对位准、方向正、角度精”三要点安装架设钻机，其措施如下：－－－钻机对位要准而牢。－－－钻孔方向要正－－－钻机钻孔角度要精。1/3/202334第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

（2）装药采用人工装药，三人一组按设计药量和设计装药结构，将炸药捆在导爆索和竹片上，慢慢放入孔内。（3）堵塞堵塞长度L为1.5～1.8m，堵塞材料为钻孔石粉或粘土，堵塞方法，先用纸团或草团堵塞至上部药卷处，再堵石粉并逐层捣固至孔口。（4）起爆网路采用导爆索起爆网路，当有准光爆孔时，光爆孔滞后时间为150ms左右，1/3/202335第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破复杂环境下高梯段光面爆破的飞石控制（1）预留一排准光孔（或主炮孔）与光爆孔同批起爆，是防止光爆飞石最简单易行且行之有效的措施。（2）控制光面爆破抵抗线大小是控制飞石距离最好办法。（3）控制装药量将光爆飞石控制在允许范围之内（4）保证孔口堵塞长度和堵塞质量，是防止爆破冲孔控制光爆飞石的重要环节。1/3/202336第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破实际情况光面爆破共进行四次，钻孔292个，钻孔长4380延长米，开挖边坡5000m2。光面爆破质量评估（1）光面爆破后边坡壁面上半孔残留率达95%以上，超过目前光面爆破评价质量标准。（2）边坡围岩稳定，没有产生围岩破坏现象，做到了稳定、平整、光滑、美观。（3）孔壁没有产生爆破裂纹。（4）中间平台比较平整。保证了复杂环境下的光面爆破安全1/3/202337第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆贵州大学矿业学院ThankYou!1/3/202338第六章预裂爆破与光面爆破贵州大学矿业学院ThankYou!12/29/20223

贵州大学矿业学院爆破工程1/3/202339第六章预裂爆破与光面爆破贵州大学矿业学院爆破工程12/29/20221第六章预主要内容第六章预裂爆破与光面爆破

6.1预裂爆破

6.2光面爆破6.3光面爆破与预裂爆破应用条件（略）6.4预裂、光面爆破工程应用（略）6.5定向断裂爆破新技术简介：6.6工程实例

1/3/202340第六章预裂爆破与光面爆破主要内容第六章预裂爆破与光面爆破6.1预裂爆破第一节预裂爆破

（presplittingpreshearing）预裂爆破沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为预裂爆破。爆破开采或开挖都是在有限的范围内需要解决两个同等重要的问题：①用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎，必要时，再将破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工程目的；②降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大限度地保持岩石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩的长期稳定。同时，也包括降低爆破地震效应对环境的影响等。录像欣赏1/3/202341第六章预裂爆破与光面爆破第一节预裂爆破（presplittingpreshe预裂爆破成缝的力学条件

①单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：②单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即：③相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动态极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即：1/3/202342第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝的力学条件①单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小预裂爆破成缝机理

AB2）相邻炮孔连心线上应力加强CD1）不耦合装药3）相邻炮孔互为导向空孔4）同时起爆预裂孔1/3/202343第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破成缝机理AB2）相邻炮孔连心线上应力加强CD1）预裂爆破装药量的确定

三种方法：理论计算法，经验公式计算法和经验数值法。经验公式计算法地下隧道及巷道开挖：取1.5~4；露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：取2~4。不耦合系数建议用于地下隧道爆破

用于深孔爆破装药量的计算式中，q`为炮孔线装药密度，kg/m；为岩石极限抗压强度，MPa；a为炮孔间距，m。1/3/202344第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破装药量的确定三种方法：理论计算法，经验公式计算法预裂爆破施工

钻孔装药结构堵塞ABC当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：预裂孔应在主爆孔爆破前引爆，其时间差应不小于75~110ms。1/3/202345第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破施工钻孔装药结构堵塞ABC当预裂孔与主爆区炮孔一起1/3/202346第六章预裂爆破与光面爆破12/29/20228第六章预裂爆破与光面爆破第二节光面爆破（Smoothblasting）光面爆破沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破。录像欣赏1/3/202347第六章预裂爆破与光面爆破第二节光面爆破（Smoothblasting）光面爆预裂爆破与光面爆破的差异区分:预裂爆破光面爆破A预裂爆破是在主爆区爆破之前进行；B光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。

A光面爆破则在主爆区爆破之后进行；B预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大.1/3/202348第六章预裂爆破与光面爆破预裂爆破与光面爆破的差异区分:预裂爆破光面爆破A预裂爆预裂光面爆破后的效果1/3/202349第六章预裂爆破与光面爆破预裂光面爆破后的效果12/29/202211第六章预裂爆预裂光面爆破后的效果1/3/202350第六章预裂爆破与光面爆破预裂光面爆破后的效果12/29/202212第六章预裂爆光面爆破的其他相关知识一二三光面爆破作用机理光面爆破施工光面爆破设计1/3/202351第六章预裂爆破与光面爆破光面爆破的其他相关知识一二三光面爆破作用机理光面爆破施工光面第五节定向断裂爆破新技术简介（1）炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破（3）切缝药包爆破

炮孔切槽及异形钻孔方法（a）炮孔切槽

（b）炮孔切割槽

（c）设置导向孔

（d）异形炮孔

1—炮孔壁2—孔内装药

风动潜孔刻槽机示意图1圆形机头；2

风动马达；3

金刚石锯片；4

炮孔1/3/202352第六章预裂爆破与光面爆破第五节定向断裂爆破新技术简介（1）炮孔切槽爆破（2）聚定向断裂爆破新技术简介（2）（1）炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破（3）切缝药包爆破

聚能装药及异形药包方法（a）聚能药包（b）矩形药包（c）设置高硬度介质1—炮孔壁2—孔内装药3—高硬度介质1/3/202353第六章预裂爆破与光面爆破定向断裂爆破新技术简介（2）（1）炮孔切槽爆破（2）聚定向断裂爆破新技术简介（3）（1）炮孔切槽爆破（2）聚能药包爆破（3）切缝药包爆破切缝药包方法（a）切缝药包（b）内切槽装药管1—炮孔壁2—切缝管内装药3—切缝管1/3/202354第六章预裂爆破与光面爆破定向断裂爆破新技术简介（3）（1）炮孔切槽爆破（2）聚光面爆破装药结构1、Φ20～25mm药卷；2、Φ32mm药卷；3、导爆索；4、径向空气间隔；5、空气间隔；6、孔塞33366622222554(a)(b)(c)1/3/202355第六章预裂爆破与光面爆破光面爆破装药结构1、Φ20～25mm药卷；2、Φ32mm药卷主爆区保留区爆破参数设计图1/3/202356第六章预裂爆破与光面爆破主爆区保留区爆破参数设计图12/29/202218第六章7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破路堑底宽40m，中心最大挖深59m，总挖方量为60万m3，最大的边坡垂直高度为70m，边坡设计为1：0.75，每隔20m高度设置一个5m宽的平台。基岩主要为熔结凝灰岩，岩石节理裂隙上部挖深10～20m范围较发育，底部不发育。工程施工要求：①必须保证边坡的稳定和边坡的坡率；②保证边坡的平整度，超欠挖不大于50cm；③靠近边坡15m范围内必须采用深孔微差爆破，以减少爆破振动对边坡保留侧基岩的扰动，保证基岩的稳定性不受到破坏；④边坡采用光面爆破；⑤超挖大于50cm的地段要进行砌筑。1/3/202357第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破设计

①光爆孔直径d=100mm；②钻孔方向与边坡设计方向一致，与水平面的夹角为530；③梯段高度H=10m；④钻孔深度与梯段高度相吻合，孔深L=12.5m；⑤孔间距：对于硬岩a=1.2～1.4m，对于软岩a=1.0～1.2m，风化严重地段不采用光面爆破；⑥最小抵抗线W=1.2a，一般取W=1.2～1.8m，对于硬岩W=1.5～1.8m，对于软岩W=1.2～1.5m；⑦当主炮孔与光爆孔平行时，底盘抵抗线Wd=W，当主炮孔与光爆孔不平行时，2.5m>Wd>1.2m；⑧线装药密度：底部２m长为0.7～0.9kg/m，其他为0.4～0.6kg/m，⑨装药结构为不偶合装药，不偶合系数3～4⑩微差间隔时间：光爆孔比缓冲孔晚起爆110毫秒。1/3/202358第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破实际操作

（1）测量放样：用仪器精确地测量出上边坡线的位置，作好标记，按设计的光爆参数进行布孔，确定钻孔的位置，用红油漆作上标记。（2）钻孔：按设计的炮孔位置和角度进行钻孔作业，指派专人负责钻孔的定位和确定的角度及方向，制作了带水平和垂直水准的角度测量盘，大大提高了钻孔的精确度。（3）装药：首先绑扎药卷，本工程使用的炸药为直径32cm、长20cm、每卷重175g的乳化炸药，根据线装药密度和装药长度，将炸药绑扎在竹片上，药卷紧靠导爆索。对于硬岩炮孔底部2m连续捆绑10卷炸药，其他地段平均每米捆3卷炸药；对于软岩炮孔底部2m连续捆绑8卷炸药，其他地段平均每米捆2.5卷炸药；竹片靠向保留边坡侧。1/3/202359第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破实际操作（4）堵塞：光面爆破孔口留有1.5米左右为堵塞段，堵塞时先用木棍将塑料袋或纸团送入孔内至装药处，这样可以防止回填物下落至炮孔底部，影响光爆效果，然后再用钻孔粉渣回填。（5）起爆：主炮孔和缓冲孔采用非电毫秒雷管组成微差复式起爆网路，逐排依次起爆，排与排之间用6段毫秒雷管串联，其微差间隔时间为150毫秒；用导爆索将所有的光爆孔联结在一起同时起爆，光爆孔与其前排的缓冲孔之间用5段毫秒雷管串联，其微差间隔时间为110毫秒。1/3/202360第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破规模为了保证安全，每次爆破总装药量不超过4吨，即每次爆破不超过150个炮孔，一般为光爆孔40～60个、缓冲孔30～50个、主炮孔3～4排20～40个。整个工程共进行光面爆破20多次，光爆总面积17000m2

1/3/202361第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破爆破效果：①沿炮孔连线方向切开，孔口破坏较小，大部分炮孔保留侧岩石完好。②准爆率100%。③半孔保留率：硬岩90%，软岩80%。工程造价：光爆段光面爆破是正常深孔爆破造价的三倍多，风枪小爆破刷坡段造价比正常深孔爆破多近一倍。采用光爆技术可以大大地减少刷坡工作量，以爆破边坡1000m2来比较，光爆段：本工点光爆孔采用进口全液压钻机钻孔，每台班(8h)钻孔250m，爆破边坡1000m2需钻13m深的光爆孔80～85个，需4个台班，若一天工作两个台班，则需两天半（包括爆破时间）就可完成钻爆作业。风枪小爆破刷坡段：按10人、两台风枪完成1000m2的刷坡任务（包括钻孔、爆破、清碴）至少需要20天（每天工作10h）。1/3/202362第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.1宁波市大榭开发区路堑石方开挖工程光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

柳石路扩建改造工程是广西壮族自治区交通厅和柳州市重点建设工程。鸡山石方工程位于柳石路K1+585～K1+772段，全长187m，边坡开挖高度47.6m，开挖石方13.4万方，路堑边坡5000m2以上。岩石为白云质灰岩，地形起伏变化大，坡度较陡，地质条件差.鸡山石方周围环境极其复杂，开挖爆破区右侧柳州端30米处有莲花加油站，石龙端50m处有柳州市食品罐头厂厂房和楼房，15m处有一万伏高压输电线，军用通讯光缆及照明线各一条，平行于爆区通过。尤其是有柳石路紧贴爆破山脚下通过，来往车流量大，要求爆破不得中断行车。1/3/202363第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破鸡山石方光面爆破的工程特点（1）周围环境复杂，建筑物均位于光爆飞石方向，且均在光爆飞石影响范围之内，应结合具体情况进行光面爆破参数设计和施工。（2）地形地质条件特殊多变，岩石上下不同，顶部钻孔困难，且有大小不同溶洞及夹层不规律分布在边坡的坡面上，不仅影响钻孔精度，而且影响爆破安全。（3）钻孔要求精度高，要保证钻孔方向和角度，以保证光面爆破质量和避免因钻孔误差造成抵抗线太小，产生飞石，危及周围建筑安全。（4）边坡高，随主体开挖分三个台阶进行光面爆破施工，梯段高度大于15m，属高梯段光面爆破。1/3/202364第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

设计原则（1）根据工程特点，鸡山石方边坡决定采用三个台阶进行光面爆破施工，梯段高度H1=17.6m,H2=15m,H3=15m,边坡坡度为：1:0.2～1:0.25，台阶宽度不小于1.5m，（2）边坡开挖既要保证边坡质量，又要保证施工安全，极大限度的提高钻孔工效。（3）采用预留光爆层和留准光爆层相结合方法进行光面爆破施工，预留光爆层厚度不小于2.0m，准光爆层厚度3.0m，以便试验控制飞石的光爆参数和光爆方法。（4）采用Φ100型三脚架钻机钻孔，顶部孔距1.2m，底层孔距1.0m，要保证钻孔定位，方向和角度准确性，以保证钻孔精度，控制光面爆破飞石产生。1/3/202365第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破

1/3/202366第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定（1）炮孔直径D光面爆破炮孔孔径的确定是一项重要的工作，它的选取是否合理，直接关系到光爆施工的效率和成本，是决定光面爆破抵抗线和炮孔间距大小的依据。本工点主要根据现场已配备的钻机及钻头实际情况，取炮孔孔径D=100～105mm。（2）梯段高度H合理的梯段高度，应视边坡实际高度和主体石方开挖梯段情况，钻孔机械的钻孔能力和钻孔人员的施工技术水平等综合考虑。鸡山石方工程采用钻机为QZ－100型三脚架式潜孔钻机，主体石方梯段≥15m，边坡高47.6m，确定光面爆破分三个台阶进行，梯段高度分别为：H1=17.6m,H2=15m,H3=15m。1/3/202367第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定（3）抵抗线W光光面爆破抵抗线是指光爆层岩体的厚度，光面爆破抵抗线的选取直接影响到光面爆破效果和光面爆破的安全。若W光过大，虽然不会产生飞石保证了安全，但爆破后大块较多不易清除，且底部爆破后易留根坎，影响边坡爆破质量。若W光太小，不仅不能获得理想的光爆效果，更主要是光爆所产生的飞石将危及对面的重要建筑和设施的安全。计算公式：W光=K×D式中K——计算系数，一般取K=15～25；本工点从安全角度考虑：取K≥20。D——钻孔直径，取D=100mm。根据上式得：W光=2.0m1/3/202368第六章预裂爆破与光面爆破7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆7.工程实例7.2复杂环境特殊地质条件下高梯段深孔光面爆破光面爆破的参数选定（4）孔距a炮孔间距是光面爆破中很重要的一个参数，是光面爆破能否成功的关键。根据经验计算法a光=mW光式中：m－炮孔密集系数，取m=0.5～0.8取W光=2.0m，代入上式得：a光=1.0～1.6(m)实际取：上部台阶取：a=1.2m