我國(guó)于1983年制定了《水工建筑物巖行基礎(chǔ)開(kāi)挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(sD 121l一1983)。自此,在水利水電建設(shè)中預(yù)裂爆破與光面爆破已成為必須進(jìn)行的保護(hù)邊坡質(zhì)量的爆破開(kāi)挖技術(shù)措施。此后在此基礎(chǔ)上修訂的《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開(kāi)挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(SL 47一1994)以及在《水電水利爆破工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5135—2001)和《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開(kāi)挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5389~2007)中預(yù)裂爆破與光面爆破均被編入并有所改進(jìn),DL/T 5135—2001正在修編為DL/T 5135—2012。鐵道部也不僅規(guī)定了凡是Ⅲ級(jí)以上的巖石邊坡,設(shè)計(jì)邊坡坡度為1:0.1~1:0.75,在邊坡部位的爆破設(shè)計(jì)和施工都應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破,并闡述了光面(預(yù)裂)爆破施工技術(shù)設(shè)計(jì)的原則和參數(shù)、安全措施,而且還明確了路塹邊坡光面(預(yù)裂)爆破項(xiàng)目質(zhì)量驗(yàn)收檢測(cè)數(shù)量和檢測(cè)方法。無(wú)疑該規(guī)程的實(shí)施,有力地推動(dòng)和促進(jìn)了光面(預(yù)裂)爆破技術(shù)在鐵路建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展。
專用礦用型聚能管水壓光面爆破技術(shù),是在水壓光面爆破技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),其掏槽眼、輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)和爆破方式與水壓光面爆破相同,但在周邊眼中安裝專用聚能管裝置替代常規(guī)爆破藥卷和傳爆線,利用聚能管產(chǎn)生的粒子射流動(dòng)能、高壓爆破氣體應(yīng)力及“氣楔”作用,形成平整圓順的開(kāi)挖輪廓面,對(duì)控制超欠挖具有良好效果,有效提升了隧道施工質(zhì)量、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。清遠(yuǎn)礦用型聚能管科學(xué)合理地利用能源,提高能源利用效率,對(duì)節(jié)能減排也十分重要。利用聚能管兩端的水平開(kāi)出的聚能槽產(chǎn)生的聚能射流效應(yīng)對(duì)巖石進(jìn)行破碎。據(jù)專家測(cè)算,由于聚能管兩端聚能槽產(chǎn)生的聚能切割效應(yīng),其能效比提升一個(gè)量級(jí)。
聚能藥包破碎法特點(diǎn)是:不需要打眼,因而不需要購(gòu)買(mǎi)打眼設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備;施工簡(jiǎn)單,施工進(jìn)度比淺眼爆破法快安全性比普通淺眼爆破法和普通裸露藥包法好;勞動(dòng)強(qiáng)度比淺眼爆破法低。制造聚能藥包所采用的炸藥有:黑索金和梯恩梯混合熔鑄型;乳化油炸藥和黑索金混裝型和二號(hào)巖石硝鉸炸藥壓制型。根據(jù)使用的結(jié)果證明,選用密度較大和爆速較高的炸藥制造聚能藥包能獲得較好的破碎效果。這主要是由于它加工簡(jiǎn)單和破碎能力較大。在礦山由于二次破碎消耗的藥包較多,而且金屬藥型罩的加工費(fèi)工又費(fèi)材料,所以多不采用藥型罩。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的一種用于破碎大塊的聚能藥包,裝置聚能藥包時(shí),要將藥包垂直裝在大塊的頂面上,聚能穴朝下。藥包位置應(yīng)選在頂面的幾何中心或附近較平整的地點(diǎn)。然后在上面覆蓋泥沙。
光面爆破技術(shù)優(yōu)勢(shì):相對(duì)于傳統(tǒng)爆破工藝,聚能管光面爆破比常規(guī)爆破具有以下優(yōu)勢(shì)∶少打眼,少裝藥。節(jié)約周邊鉆孔量50%,總鉆孔進(jìn)尺減少30%;節(jié)約炸藥10~20%,雷管30%。節(jié)約噴漿料15-20%。節(jié)省時(shí)間∶每循環(huán)鉆孔、裝藥、噴漿時(shí)間1.5-2.0小時(shí)。在安全方面利用水沙袋替代炮泥,以避免搗炮泥損毀電雷管導(dǎo)線,造成瞎炮。大大減少對(duì)圍巖擾動(dòng),光面效果好,巖性條件差情況下可以大大減少超挖量,控制巷道成型;巖性完整無(wú)節(jié)理情況下眼痕率可以達(dá)到90%以上,巷道成型好,穩(wěn)定性強(qiáng)。布孔方式優(yōu)化成多排掏槽布孔,單次掘進(jìn)深度可以優(yōu)化提高10%到15%不等。由于炮孔數(shù)量大大減少可以考慮一起全斷面起爆,節(jié)省放炮時(shí)間。
各種爆破、爆破器材銷毀以及爆破器材意外爆炸時(shí),爆破源與人員和其他保護(hù)對(duì)象之間的安全距離稱為爆破安全距離。爆破安全距離應(yīng)取各種爆破效應(yīng)(地震、沖擊波、飛石、有毒氣體等)分別核定的大值。爆破時(shí),必然產(chǎn)生爆破地震、空氣沖擊波、碎石飛散及有害氣體,因此,爆破設(shè)計(jì)時(shí)必須確定爆破危害范圍,并確定爆點(diǎn)到附近人員、設(shè)備、建筑物及井巷等的安全,這一段距離就稱為爆破安全距離。如何控制好這段距離就顯的尤為重要。為保證爆破安全,爆破地點(diǎn)與人員或其他應(yīng)保護(hù)對(duì)象之間必須保持短的相隔長(zhǎng)度。爆破有害效應(yīng)隨距離的增加有規(guī)律地衰減,用距離作為安全尺度可限定爆破有害效應(yīng)在允許限度之內(nèi)。中國(guó)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定了爆破地震安全距離,個(gè)別飛散物安全距離,以及爆炸沖擊波的安全距離。
水壓光面爆破較水壓光面爆破,在周邊眼單循環(huán)火工品使用量上節(jié)約費(fèi)用8.3%,周邊眼鉆孔數(shù)量從39個(gè)下降為23個(gè)費(fèi)用節(jié)約41%,混凝土噴射每延米節(jié)約1.37立方米。水壓光面爆破比水壓光面爆破每循環(huán)節(jié)約費(fèi)用258.4元,即每延米節(jié)約76較元,節(jié)約費(fèi)用比例達(dá)32%。此外,聚能管水壓光面爆破能有效降低隧道內(nèi)石渣塊度和粉塵含量,還可使通風(fēng)時(shí)間有效縮短33%。聚能管光面爆破工藝技術(shù)很成熟、可操作性很強(qiáng)、材料成本很低、施工速度很快、節(jié)能環(huán)保效果很顯著、經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益很高。聚能管定向爆破技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)掘進(jìn)新技術(shù),這種爆破技術(shù)與傳統(tǒng)的光面爆破技術(shù)有一定的差別,聚能管定向爆破原理是在巷道周邊眼中,將炸裝在聚能管中起爆,爆破時(shí)利用聚能管的聚能作用,以減少裂隙的數(shù)量和控制優(yōu)勢(shì)裂隙的發(fā)展方向。