[发明专利]水下岩塞爆破陀螺分布式药室法

说明书

本发明涉及一种水下岩塞爆破陀螺分布式药室法，属于水下岩塞爆破工程中的岩塞体爆破方法。在岩塞周边按岩塞体尺寸的要求钻预裂孔，陀螺平面位置拟定，陀螺轴线上部药包Z_上、下部药包Z_下位置与药量计算，陀螺平面药包Y₁～Y_m位置布置与药量计算，陀螺分布式药室布置最终确定，药室和施工通道，爆破顺序及起爆时间间隔。优点是药室布置层次分明，各药室相互关系清楚，爆破机理和作用对象明确，结构简单，容易掌握；应用前景广阔，填补了大型水下岩塞爆破集中药包布置理论与实践的空白，是水下岩塞爆破药室布置的新突破，对于水下岩塞爆破设计与施工具有明显的实际应用意义。

技术领域

本发明属于水下岩塞爆破工程中的岩塞体爆破方法，适用于水利水电工程取水口、引水工程取水口的水下岩塞爆破工程，也适用于潜艇地下机库通道采用水下岩塞爆破的工程

背景技术

水下岩塞爆破是一种水下控制爆破技术，在已建水库或天然湖泊中取水、发电、灌溉供水和泄洪时，为修建隧洞的取水口，避免在深水中建造围堰，采用岩塞爆破是一种经济而有效的方法。

目前，传统的大洞径水下岩塞爆破多采用分散型药室、逐层起爆方法，如单层王字型和多层分散型药室分布形式，传统的分散型药室方案存在着如下问题：

(1)爆破震动大，各个药室主次不明确，药量大的药室距离轮廓线近，爆破震动破坏影响大，不利于被保留岩体的保护，不利于附近已有建筑物的安全。

(2)夹制作用明显，前序药室不能给后续药室提供完整且足够大的临空面，夹制作用贯穿整个爆破过程，不利于爆通与成型。

(3)岩塞体残留，爆破后，容易造成岩塞腔体内有部分岩石没有爆除，形成残留，影响过水流量。

(4)开口形状和尺寸不易保证，由于药室布置格局没有与设计岩塞口的形状相匹配，仅靠预裂来限制轮廓，在强大的爆破力作用下往往达不到预期目的，超欠挖情况出现的概率较高。

因此，鉴于目前药室布置和起爆方法对于水下岩塞爆破的重要性，研究探讨更有利于减少爆破震动、削弱夹制作用、保证开口形状和尺寸、有利于克服淤泥和水的影响、有利于岩塞安全爆通，有利于爆破岩渣的集渣和下泄的新型药室布置和起爆方法已成为设计和科研人员迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种水下岩塞爆破陀螺分布式药室法，以解决爆破震动大、夹制作用明显、岩塞体残留和开口形状和尺寸不易保证的问题。

本发明采取的技术方案是：包括下列步骤：

(一)在岩塞周边按岩塞体尺寸的要求钻预裂孔；

(二)陀螺平面π位置拟定；

(1)以岩塞轴线作为陀螺轴线，假设在岩塞轴线与陀螺平面交点Z处布置一中心药包，计算两个方向抵抗线的比值W’_下/W’_上，并以此确定中心药包位置，亦即陀螺平面π位置，W’_下/W’_上在1.1～1.5范围内选取，岩塞上口有深水或厚淤泥覆盖时应取大值；

(2)岩塞厚度H已知，由H＝W’_上+W’_下，由此确定陀螺平面位置；

(三)陀螺轴线上部药包Z_上、下部药包Z_下位置与药量计算

(1)为使Z处药包爆破作用对象明确，将Z处药包沿岩塞轴线分为陀螺平面圆上部药包Z_上和下部药包Z_下，两个药包主要任务是完成岩塞的上开口和下开口，同时也为其它药包爆破创造临空条件；

(2)分成的上部药包Z_上、下部药包Z_下，其间距h为岩塞厚度H的1/4～1/3；