巖體爆破開挖的幾種方法介紹與對比

巖體開挖一般采用爆破方法。按照藥室的狀態(tài)不同分為鉆孔爆破和洞室爆破。例如在水利水電工程中，按照爆破對象的不同，爆破通常分為明挖爆破、地下洞室爆破、水下爆破、巖塞爆破、定向爆破筑壩、圍堰爆破等。

鉆孔爆破按照孔徑大小和鉆孔的深度又分為淺孔爆破、深孔爆破。孔徑小于75mm、深度小于5m的鉆孔爆破稱為淺孔爆破。淺孔爆破法能均勻破碎介質(zhì)，不需要復(fù)雜的鉆孔設(shè)備，操作簡單，可適應(yīng)各種地形條件，而且便于控制開挖面的形狀和規(guī)格，主要應(yīng)用于地下工程開挖、中小型料場開采、水工建筑物基礎(chǔ)分層開挖等。但是，淺孔爆破法鉆孔工作量大，每個炮孔爆下的方量不大，因此生產(chǎn)率較低。孔徑大于75mm、孔深大于5m的鉆孔爆破稱為深孔爆破。爆后有一定數(shù)量的大塊石產(chǎn)生，往需要二次爆破。深孔爆破法一般適用于Ⅶ~XⅣ級巖石。深孔爆破法是大型基坑開挖和大型采石場開采的主要方法。與淺孔爆破比較，其單位體積巖石所需的鉆孔工作量較小，單位耗藥量低，勞動生產(chǎn)率高，并可簡化起爆操作過程及勞動組織。缺點是鉆孔設(shè)備復(fù)雜，設(shè)備費高。深孔爆破的主要參數(shù)有:臺階高度H、鉆孔直徑d、底盤抵抗線Wd、炮孔間距a和排距b、超鉆深度△H、鉆孔深度L、堵塞長度L1及單孔裝藥量Q等。

鉆孔爆破需形成臺階狀以合理布置炮孔，充分利用天然臨空面或創(chuàng)造更多的臨空面。炮孔宜與巖層層面或節(jié)理面垂直，不宜穿過與地面貫穿的裂縫。

預(yù)裂爆破是沿設(shè)計開挖輪廓線鉆一排預(yù)裂炮孔，在主體開挖部位未爆破之前先行爆破，從而獲得一條沿設(shè)計開挖輪廓線貫穿的裂縫，再在該裂縫的屏蔽下，進行主體開挖部位的爆破，防止或減弱爆破震動向開挖輪廓以外巖體的傳播。預(yù)裂炮孔的角度應(yīng)與開挖輪廓邊坡坡度一致，宜一次鉆到設(shè)計深度。

光面爆破是沿設(shè)計開挖輪廓線鉆一排光面爆破炮孔，再進行主體開挖部位的爆破。然后爆破設(shè)計開挖輪廓線上的光面爆破炮孔，將作為圍巖保護層的“光爆層”爆除，從而獲得一個平整的開挖壁面。對于壩基和邊坡開挖，預(yù)裂爆破和光面爆破的開挖效果差不多。地下洞室開挖選擇光面爆破較多。對于高地應(yīng)力區(qū)的地下洞室和強約束力條件下的巖體開挖，光面爆破的效果更好。

洞室爆破又稱為大爆破，是指在專門設(shè)計開挖的洞室內(nèi)裝藥爆破。洞室用平洞或豎井相連，裝藥后將平洞或豎井堵塞。洞室爆破一次爆破方量大，爆破效率高，適用于挖方量大且集中，時間要求緊的工程;用于定向爆破筑壩(定向爆破截流)、面板堆石壩次堆料區(qū)料場的開采。可以進一步分為松動爆破、拋擲爆破和定向爆破。

炮孔裝藥后應(yīng)采用土壤、細砂或其他混合物堵塞，嚴(yán)禁使用塊狀、可燃的材料堵塞。用塊狀材料堵塞，爆破時產(chǎn)生的飛石距離將超出警戒范圍造成安全事故，同時堵塞效果也不好;若用可燃材料堵塞，在堵塞作業(yè)時易燃燒引爆起爆器材而出現(xiàn)早爆事故。