理论教育 装药分散度和炮眼参数

装药分散度和炮眼参数

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:实践表明,掏槽爆破的效果与炸药的分散程度有着直接的关系。在开挖横断面上,根据掏槽眼、扩大眼、周边眼的作用不同,应该采用不同的装药分散度,即采用不同的炮眼密度和炸药单耗。

装药分散度和炮眼参数

1.装药分散度

隧道钻眼掏槽爆破中,应注意到,在开挖横断面上,根据爆破难度与临空面的关系,将炮眼按一定的密度分布于开挖面上,即将炸药总量Q分布于N个炮眼中,可取得比集中装药更好的爆破效果:开挖面平顺,石渣块度均匀、大小适中。实践表明,掏槽爆破的效果与炸药的分散程度有着直接的关系。还应注意到,在单个炮眼中,根据爆破难度与临空面的关系,应使炸药量按一定的线分布状态(柱状装药)分布于炮眼中,这就是装药分散度的概念。

在开挖横断面上,根据掏槽眼、扩大眼、周边眼的作用不同,应该采用不同的装药分散度,即采用不同的炮眼密度和炸药单耗。显然,先行爆破的槽口部分,因只有一个临空面,爆破难度最大,需要布置较密集的炮眼,炸药单耗较高;而扩大眼因有两个临空面,可以布置较稀疏的炮眼,炸药单耗较低;周边眼因有光面要求,应采用适当的炮眼间距、炸药单耗和装药结构。

在炮眼钻进方向上,离眼口临空面较近的岩体比较容易爆破,离眼口临空面较远的岩体,由于受到的约束较多,爆破比较困难。因此单个炮眼中的炸药的线分布状态应该是:眼底线装药密度较高,眼口线装药密度较低、较分散。通常是在眼底加装一定量的炸药,以克服约束,保证爆破后达到设计掘进进尺要求。

2.炮眼密度(M)

炮眼密度是指开挖断面单位面积上的平均钻眼个数。炮眼提供的装药空间应能装入全部炸药(Q)。在保证稳定与安全的条件下,炮眼密度对炮眼个数、炮眼直径、钻眼速度、炸药单耗、石渣块度和坑道周边的平整程度等均有影响。炮眼密度是在同等条件下,评价钻眼工作量、炸药单耗的一个指标,也是控制石渣块度、改善坑道周边的平整程度的重要指标。炮眼密度越大,炸药在岩体中的分散度越好,炸药单耗越低,石渣块度越均匀,坑道周边轮廓越平顺;反之,炮眼密度越小,炸药在岩体中的分散度越差,炸药单耗越高,石渣块度越不均匀,坑道周边轮廓越不平顺。

在爆破设计中应根据被爆破岩体的坚硬程度与完整程度、临空面的个数、不同部位炮眼的作用来确定炮眼密度。一个临空面的水平或倾斜坑道爆破,炮眼密度一般为2~6个/m2。其确定原则是:坚硬、完整的岩体应取较大的M值;软弱、破碎的岩体应取较小的M值;临空面的个数多时,应取较小的M值;临空面的个数少时,应取较大的M值;周边眼应取较大的M值;扩大眼可取较小的M值;掏槽眼因为有特殊要求,可超出此范围取更大的M值。相比较而言,斜眼掏槽应取较小的M值;直眼掏槽应取较大的M值。

3.炮眼直径(D)

在炮眼密度和炮眼个数基本确定以后,要保证炮眼提供的装药空间能装入全部炸药,就应合理设计炮眼直径(D),常用的炮眼直径为38 mm、40 mm、42 mm、45 mm、48 mm。

炮眼直径越大,钻眼速度越慢;岩体抗钻性能越强,钻眼速度越慢。因此必须综合考虑钻眼能力、炸药性能等条件,选择合适的炮眼直径。(www.daowen.com)

应当注意的是,药卷直径应与炮眼直径相匹配,以免发生管道效应导致被动药卷拒爆。在隧道工程爆破中,常用不耦合系数λ来控制药卷直径和调整炮眼直径,其反映炮眼孔壁与药卷之间的空隙大小。一般应将λ值控制在1.1~1.4,且要求药卷直径不小于炸药的临界直径;采用间隔装药时,还要保证药卷之间的间隔距离不大于其殉爆距离,避免发生被动药卷拒爆。

在实际爆破设计中,各部位的炮眼采用相等的直径时,因掏槽眼和扩大眼的K值较大,M值也较大,则其λ值较小,而周边眼为减少对围岩的振动破坏,采用较小的K值和较大的M值,其λ值则较大。

4.炮眼个数(N)

单循环爆破所需的炮眼个数,可根据炮眼密度和断面面积来计算,见式(4-2)。

则,单眼平均装药量为

各部位炮眼个数的平均值,可根据将炸药量Q平均分配于各个炮眼的原则来计算,如式(4-4):

式(4-2)、式(4-3)、式(4-4)中:N为单循环爆破所需的炮眼个数;n为各部位的炮眼个数;q为各部位炮眼的单眼平均装药量;α为各部位炮眼的装药系数,指药卷总长度与炮眼长度的比值;β为药卷单位长度,单位为kg/m。

按以上的方法计算出各部位的炮眼个数后,应根据各部位炮眼的作用不同加以适当调整,然后将各部位的炮眼个数汇总(N'=∑n),并与单循环爆破所需的炮眼个数N进行比较调整。实际的炮眼个数应按各部位炮眼布置情况而定,可与此计算值有一定差异。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈