预裂爆破技术

1绪论1 1.1预裂爆破发展历程1 1.1.1预裂爆破技术的应用1 1.1.2预裂爆破理论的发展3 1.1.3标准规范的制定与修订4 1.2预裂爆破应用前景5 2 预裂爆破基础理论6 2.1概述6 2.2预裂爆破定义及适用条件6 2.2.1定义6 2.2.2适用条件7 2.3预裂爆破成缝机理7 2.3.1预裂成缝理论7 2.3.2裂纹扩展条件8 2.3.3裂缝的起裂9 2.3.4裂缝的扩展与止裂10 2.3.5裂纹扩展与岩性的关系10 2.4预裂孔壁压力计算11 2.5预裂缝对爆破地震波的影响14 2.5.1爆破地震波的产生14 2.5.2爆破地震波的类型 15 2.5.3预裂缝对地震波传播的影响19 2.6岩石动态力学参数测试26 2.6.1试验仪器27 2.6.2岩石动态压缩实验30 2.6.3岩石动态拉伸实验31 2.6.4温度与岩石动态力学参数关系33 3预裂爆破影响因素与常见问题分析35 3.1概述35 3.1.1岩体特性35 3.1.2地质条件35 3.1.3结构面主方向35 3.1.4节理裂隙密度36 3.1.5钻孔质量36 3.1.6炸药性质37 3.1.7孔距37 3.1.8不耦合系数38 3.1.9装药结构38 3.1.10线装药密度38 3.1.11缓冲孔排距39 3.1.12爆破后冲效应39 3.1.13炮孔堵塞40 3.1.14现场施工质量40 3.1.15岩体含水量40 3.1.16初始地应力41 3.2预裂爆破常见问题分析41 3.2.1预裂未成缝41 3.2.2孔口伞檐42 3.2.3孔底根底42 3.2.4孔壁残药43 3.2.5半孔率低43 3.2.6不平整度大44 4预裂爆破器材与机具47 4.1概述47 4.2预裂爆破器材47 4.3预裂爆破钻孔机具59 4.3.1气腿式凿岩机60 4.3.2潜孔钻机60 4.3.3牙轮钻机69 4.3.4露天凿岩台车74 5预裂爆破模拟实验78 5.1概述78 5.2有机玻璃模型实验78 5.3水泥砂浆模型实验81 5.4预裂爆破数值计算83 6预裂爆破技术与应用95 6.1概述95 6.2预裂爆破技术参数95 6.2.1爆破参数选择原则95 6.2.2预裂爆破参数95 6.2.3装药结构113 6.3预裂爆破作业工艺113 6.3.1作业流程113 6.3.2炮孔布设114 6.3.3穿孔作业115 6.3.4装药作业116 6.3.5炮孔堵塞117 6.3.6起爆网路118 6.3.7安全警戒119 6.3.8安全防护121 6.3.9爆后检查121 6.3.10应急预案122 6.4矿山工程预裂爆破应用123 6.4.1正常台阶预裂爆破123 6.4.2并段台阶预裂爆破128 6.4.3碎软岩预裂爆破131 6.4.4水介质预裂爆破131 6.4.5大孔距预裂爆破133 6.4.6大孔径垂直孔预裂爆破133 6.4.7聚能管预裂爆破135 6.5水利水电工程预裂爆破应用137 6.5.1葛洲坝水利枢纽工程137 6.5.2三峡水利枢纽工程138 6.5.3溪洛渡水电站142 6.5.4向家坝水电站144 6.5.5小湾水电站146 6.5.6天生桥水电站149 6.6交通运输工程预裂爆破应用150 6.6.1焦晋高速公路硐室加预裂爆破150 6.6.2贵新高速公路硐室加预裂爆破151 6.6.3太长高速公路硐室加预裂爆破152 6.6.4环胶州湾高速公路路堑预裂爆破153 7预裂爆破质量评价155 7.1概述155 7.2评价内容与检测方法155 7.3半孔率156 7.4不平整度158 7.5边坡坡率158 7.6预裂缝宽度159 7.7爆破振动160 7.8保留岩体破坏范围160 8预裂爆破有害效应控制162 8.1概述162 8.2爆破振动162 8.3爆破个别飞散物166 8.4爆破有毒有害气体168 8.5爆破粉尘169 8.6爆破噪声169 8.7爆破冲击波171 9预裂爆破施工管理173 9.1概述173 9.2质量控制措施173 9.3安全施工措施179 9.4冬季施工措施183 参考文献186