[发明专利]基岩保护层双预裂控制爆破结构与方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程爆破技术领域，具体涉及一种基岩保护层双预裂控制爆破结构与方法。

背景技术

随着爆破器材和爆破技术的进步，预裂爆破控制爆破技术得到广泛应用，预裂爆破是一种基岩保护层爆破减震的重要方法。预裂爆破减震机理是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，通过裂隙的物理隔离作用，以缓冲、反射开挖爆破的震动波，阻隔剥离层与保护层岩石之间地震波的传播路径，控制其对保留岩体的破坏影响，以获得较平整的开挖轮廓。

目前，预裂爆破通常采有微差爆破网络起爆，微差爆破网络起爆时，预裂孔首先起爆，形成预裂缝，再依次起爆主爆孔、缓冲孔。由于预裂爆破孔形成的预裂缝隙较小，一般为3～8mm，最先起爆主爆孔的地震波通过预裂缝隙后，预裂缝隙存在收敛趋势，一旦裂隙岩石接触后，后续起爆主爆孔的地震波将通过预裂缝隙岩石接触面向保护层岩石传播，导致降震作用下降。实践中，当主爆区的微差爆破网络总延时超过800毫秒时，预裂缝隙的降震作用显著下降。

因此，采用常规的预裂爆破方法，单次预裂爆破循环爆破总药量、微差起爆网络总延时均不宜过大，这也造成单次预裂爆破循环的开挖面台阶不能太大，制约了爆破开挖效率，延长了开挖施工工期，如在大边坡，大跨度洞室开挖时，常规的单预裂爆破方法的不足之处表现得更为明显。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基岩保护层双预裂控制爆破结构与方法，用于较好解决高效破岩与保护基岩的矛盾问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种基岩保护层双预裂控制爆破结构，它包括设置于基岩保护层爆破台阶上的第一主爆区和第二主爆区；所述第一主爆区和第二主爆区通过施工预裂孔分隔；爆破台阶水平方向从外至内的爆破孔布置顺序为：位于第一主爆区上的第一主爆区主爆孔、第一主爆区缓冲孔，施工预裂孔，位于第二主爆区上的第二主爆区主爆孔、第二主爆区缓冲孔、结构预裂孔；所述结构预裂孔布置在基岩保护层结构设计轮廓线上。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，所述施工预裂孔与所述结构预裂孔各设置为一排。

一种基岩保护层双预裂控制爆破方法，它包括：

ⅰ)在基岩保护层爆破台阶上设置第一主爆区和第二主爆区；所述第一主爆区和第二主爆区通过施工预裂孔分隔；爆破台阶从外至内的爆破孔布置顺序为：位于第一主爆区上的第一主爆区主爆孔、第一主爆区缓冲孔，施工预裂孔，位于第二主爆区上的第二主爆区主爆孔、第二主爆区缓冲孔、结构预裂孔；所述结构预裂孔布置在基岩保护层结构设计轮廓线上；

ⅱ)给基岩保护层爆破台阶上的爆破孔装药；

ⅲ)起爆网络联网；

ⅳ)实施爆破与清渣。

根据本发明的另一个实施方案，所述施工预裂孔与所述结构预裂孔采用不偶合装药和/或空气间隔装药的方式，第一主爆区缓冲孔和第二主爆区缓冲孔采用孔内药径变化的装药方式，第一主爆区主爆孔和第二主爆区主爆孔采用连续装药结构。

根据本发明的另一个实施方案，爆破时采用微差起爆网络。

根据本发明的另一个实施方案，所述第一主爆区和第二主爆区分别起爆。

本发明还可以是：

根据本发明的另一个实施方案，起爆的顺序为：施工预裂孔→第一主爆区主爆孔→第一主爆区缓冲孔→结构预裂孔→第二主爆区主爆孔→第二主爆区缓冲孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种基岩保护层双预裂控制爆破结构与方法，具有：

1)将大台阶爆破开挖面以两排独立的预裂孔作为隔离带，将主爆区分为两个区域，两个主爆区分别起爆，降低主爆区震动极限振幅；

2)爆破时采用微差起爆网络，两道预裂缝分别成形，两个主爆区分别起爆，每个主爆区起爆时均有一道完整的预裂缝发挥减震作用，克服了预裂缝隙收敛特征，确保较好的减震效果以保护基岩。

3)大台阶爆破开挖面的两个主爆区采用同步钻孔施工、装药联网、微差起爆、装运清渣的施工工序，一个爆破循环的开挖方量大，效率高，能较大提高施工进度，较好地解决了高效破岩与保护基岩的矛盾关系。

附图说明