本申請涉及工程爆破，尤其是涉及一種巖石地基爆破開挖方法。

背景技術(shù)：

1、巖石地基開挖是地下工程中最難的一個環(huán)節(jié)，采用爆破技術(shù)是提高開挖進度的基本條件之一。

2、預裂爆破法是一種控制爆破技術(shù)，廣泛應用于石方開挖工程中，其基本原理是在設計輪廓線布置一排孔距較小的密集炮孔作為預裂炮孔，采用弱裝藥和不耦合裝藥方式，在主爆區(qū)炮孔爆破前起爆，形成具有一定寬度的預裂縫。預裂縫的形成可以有效減小主爆區(qū)產(chǎn)生的爆破振動，同時減少爆破對開挖輪廓以外保留巖體的損傷。

3、預裂爆破法雖然在控制爆破效果和保護保留巖體方面具有顯著優(yōu)勢，但往往炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應力遠超過巖體的極限抗壓強度，加上爆破人員對炮孔設計、裝藥量控制和起爆順序安排等難以精準把控，導致預裂炮孔周圍保留區(qū)域輪廓面上的巖體形成壓碎區(qū)和裂隙區(qū)，這會對保留巖體造成破壞，影響保留巖體的穩(wěn)定性和完整性，即影響保留巖體的安全性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了改善預裂爆破技術(shù)依然會對保留巖體造成破壞，影響保留巖體的安全性的缺陷，本申請?zhí)峁┮环N巖石地基爆破開挖方法。

2、本申請?zhí)峁┑囊环N巖石地基爆破開挖方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種巖石地基爆破開挖方法，包括以下步驟：

4、步驟一：在爆破開挖區(qū)的設計輪廓線上鉆設預裂炮孔，預裂炮孔沿著爆破開挖區(qū)的設計輪廓線均勻分布，在預裂炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向預裂炮孔內(nèi)填塞堵塞物；

5、步驟二：在爆破開挖區(qū)的中心部位處鉆設主爆破孔，主爆破孔的數(shù)量根據(jù)爆破開挖區(qū)的設計大小而定，在主爆破孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向主爆破孔內(nèi)填塞堵塞物；

6、步驟三：在爆破開挖區(qū)位于各個預裂炮孔靠近爆破開挖區(qū)中心部位的一側(cè)附近都密集型鉆設預粉碎破壞孔，各個預裂炮孔附近的密集型預粉碎破壞孔形成軟弱巖層區(qū)；

7、步驟四：引爆炸藥，即完成巖石地基爆破開挖。

8、通過采用上述技術(shù)方案，由密集型的預粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，當預裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸在爆破開挖區(qū)的設計輪廓線上形成具有一定寬度的預裂縫的過程中，由于炸藥爆炸的能量會優(yōu)先作用于巖體軟弱區(qū)域，也就是會優(yōu)先作用于由密集型的預粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，導致軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)受到粉碎性的破壞，故而預裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應力對軟弱巖層區(qū)反方向的保留巖體的作用力便會得到削弱，以此減少對保留巖體造成的破壞，達到保護保留巖體、保證保留巖體的安全性的目的。

9、可選的，所述預裂炮孔、所述主爆破孔、所述預粉碎破壞孔的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)的設計開挖深度相同。

10、可選的，所述預裂炮孔的孔徑為80-100mm，所述預裂炮孔的孔間距為0.4-0.6m；所述主爆破孔的孔徑為200-250mm，所述主爆破孔的孔間距為1.5-2m。

11、可選的，所述預粉碎破壞孔的孔徑為12-15mm，所述預粉碎破壞孔的孔間距為25-30mm，所述軟弱巖層區(qū)的直徑范圍為0.2-0.3m。

12、通過采用上述技術(shù)方案，密集型且直徑范圍大于預裂炮孔孔徑的軟弱巖層區(qū)的結(jié)構(gòu)設計，能夠預先對保留巖體反方向的處于爆破開挖區(qū)的較大范圍的巖體結(jié)構(gòu)進行破壞，以此加強預裂炮孔內(nèi)炸藥爆炸的能量優(yōu)先作用于軟弱巖層區(qū)的效果，反之提高炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應力對保留巖體的作用力的削弱效果。

13、可選的，步驟三中，所述預粉碎破壞孔采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設成型，并且在所述軟弱巖層區(qū)采用錘擊的方式使所述預粉碎破壞孔之間產(chǎn)生裂紋，使所述軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)強度進一步弱化。

14、通過采用上述技術(shù)方案，采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設成型的預粉碎破壞孔，對軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)本身破壞程度就比較高，加上采用錘擊的方式使預粉碎破壞孔之間也就是軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋，以此加大對軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)的破壞力度，進一步削弱軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)強度，達到加強炸藥爆炸的能量優(yōu)先作用于軟弱巖層區(qū)的效果以及減少炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應力對保留巖體的作用力的效果的目的。

15、可選的，步驟一中，所述預裂炮孔鉆設成型后，采用水壓預裂技術(shù)在所述預裂炮孔之間的巖體中形成不規(guī)則的裂隙，以此預先削弱所述預裂炮孔之間的巖體的結(jié)構(gòu)強度。

16、通過采用上述技術(shù)方案，在預裂炮孔之間的巖體部位采用水壓預裂技術(shù)形成不規(guī)則的裂隙，以此來預先削弱該部位的巖體結(jié)構(gòu)，采用水壓預裂技術(shù)輔助爆破預裂技術(shù)使用，能夠提高預裂效果，以形成連續(xù)、均勻的具有一定寬度的預裂縫。

17、可選的，在爆破開挖區(qū)位于所述主爆破孔和所述預粉碎破壞孔之間還鉆設輔助爆破孔，所述輔助爆破孔的數(shù)量和排布方式根據(jù)爆破開挖區(qū)的設計大小而定，在輔助爆破孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向輔助爆破孔內(nèi)填塞堵塞物。

18、通過采用上述技術(shù)方案，輔助爆破孔配合主爆破孔使用，能夠合理控制爆破開挖區(qū)的爆破效果和提高爆破質(zhì)量。

19、可選的，所述輔助爆破孔的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)的設計開挖深度相同。

20、可選的，所述輔助爆破孔的孔徑為120-150mm，所述輔助爆破孔的孔間距為1-1.2m。

21、可選的，所述堵塞物采用炮泥或者巖粉或者炮泥和巖粉的混合物。

22、綜上所述，本申請包括以下有益技術(shù)效果：

23、1、由密集型的預粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，當預裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸在爆破開挖區(qū)的設計輪廓線上形成具有一定寬度的預裂縫的過程中，由于炸藥爆炸的能量會優(yōu)先作用于巖體軟弱區(qū)域，也就是會優(yōu)先作用于由密集型的預粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，導致軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)受到粉碎性的破壞，故而預裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應力對軟弱巖層區(qū)反方向的保留巖體的作用力便會得到削弱，以此減少對保留巖體造成的破壞，達到保護保留巖體、保證保留巖體的安全性的目的。

24、2、密集型預粉碎破壞孔且直徑范圍大于預裂炮孔孔徑的軟弱巖層區(qū)，采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設成型，并且采用錘擊的方式，能夠預先對保留巖體反方向的處于爆破開挖區(qū)的較大范圍的巖體結(jié)構(gòu)進行破壞，并加大破壞力度，削弱軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)強度，以此加強預裂炮孔內(nèi)炸藥爆炸的能量優(yōu)先作用于軟弱巖層區(qū)的效果，減少炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應力對保留巖體的作用力的效果。

25、3、在預裂炮孔之間的巖體部位采用水壓預裂技術(shù)形成不規(guī)則的裂隙，以此來預先削弱該部位的巖體結(jié)構(gòu)，采用水壓預裂技術(shù)輔助爆破預裂技術(shù)使用，能夠提高預裂效果，以形成連續(xù)、均勻的具有一定寬度的預裂縫。

技術(shù)特征：

1.一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述預裂炮孔（2）、所述主爆破孔（3）、所述預粉碎破壞孔（4）的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)（1）的設計開挖深度相同。

3.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述預裂炮孔（2）的孔徑為80-100mm，所述預裂炮孔（2）的孔間距為0.4-0.6m；所述主爆破孔（3）的孔徑為200-250mm，所述主爆破孔（3）的孔間距為1.5-2m。

4.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述預粉碎破壞孔（4）的孔徑為12-15mm，所述預粉碎破壞孔（4）的孔間距為25-30mm，所述軟弱巖層區(qū)（5）的直徑范圍為0.2-0.3m。

5.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，步驟三中，所述預粉碎破壞孔（4）采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設成型，并且在所述軟弱巖層區(qū)（5）采用錘擊的方式使所述預粉碎破壞孔（4）之間產(chǎn)生裂紋，使所述軟弱巖層區(qū)（5）的巖體結(jié)構(gòu)強度進一步弱化。

6.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，步驟一中，所述預裂炮孔（2）鉆設成型后，采用水壓預裂技術(shù)在所述預裂炮孔（2）之間的巖體中形成不規(guī)則的裂隙，以此預先削弱所述預裂炮孔（2）之間的巖體的結(jié)構(gòu)強度。

7.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，在爆破開挖區(qū)（1）位于所述主爆破孔（3）和所述預粉碎破壞孔（4）之間還鉆設輔助爆破孔（6），所述輔助爆破孔（6）的數(shù)量和排布方式根據(jù)爆破開挖區(qū)（1）的設計大小而定，在輔助爆破孔（6）內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向輔助爆破孔（6）內(nèi)填塞堵塞物。

8.如權(quán)利要求7所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述輔助爆破孔（6）的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)（1）的設計開挖深度相同。

9.如權(quán)利要求7所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述輔助爆破孔（6）的孔徑為120-150mm，所述輔助爆破孔（6）的孔間距為1-1.2m。

10.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述堵塞物采用炮泥或者巖粉或者炮泥和巖粉的混合物。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種巖石地基爆破開挖方法，應用在工程爆破技術(shù)領域，包括步驟一：在爆破開挖區(qū)設計輪廓線上鉆設預裂炮孔，預裂炮孔沿著爆破開挖區(qū)設計輪廓線分布，預裂炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入雷管；步驟二：在爆破開挖區(qū)中心部位鉆設主爆破孔，主爆破孔的數(shù)量根據(jù)爆破開挖區(qū)設計大小而定，主爆破孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入雷管；步驟三：在爆破開挖區(qū)在預裂炮孔靠近爆破開挖區(qū)中心部位的一側(cè)密集型鉆設預粉碎破壞孔，形成軟弱巖層區(qū)；步驟四：引爆炸藥，完成巖石地基爆破開挖。本申請的預裂爆破開挖方法，通過設置軟弱巖層區(qū)，在炸藥爆炸預裂縫形成的過程中能夠減少對保留巖體的損傷，達到保證保留巖體安全性的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：崔延吉,崔延廣,董杰
受保護的技術(shù)使用者：江蘇巖基地下工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21