光面爆破參數(shù)的合理確定1炮眼間距的確定1.1根據(jù)應力波與爆生氣體綜合作用確定炮眼間距炸藥爆炸后，首先在巖體中產(chǎn)生爆炸應力波。在不耦合裝藥條件下，作用于孔壁上的初始應力峰值為(1)式中：ρ0為裝藥密度，kg/cm3；D為炸藥爆速，m/s；rc,rb分別為藥卷半徑和炮孔半徑，m；n為爆轟產(chǎn)物與孔壁碰撞時壓力增大倍數(shù)，n=8～11。爆炸應力波在巖石中傳播時，徑向壓應力σr與切向拉應力σθ分別為式中：r為所需確定點距爆源的距離；α為應力波衰減系數(shù)，α=(2-μ)/(1-μ);μ為巖石泊松比?？妆趪鷰r處于拉應力狀態(tài)，因此巖石處于體積應力狀態(tài)下。在靜力條件下，巖石破壞強度的經(jīng)驗公式為式中：σ1為巖石破壞時的最大主應力；σ3為作用于巖石上的最小主應力；m,S為常數(shù)，取決于巖石性質(zhì)及原巖的破壞程度，對于完整巖石S=1，破損巖石S＜1。在爆炸應力波作用下，巖石動態(tài)抗壓強度隨應變率增加而提高，大約比靜力抗壓強度提高約10倍，而動態(tài)抗拉強度隨應變率增加約只提高1倍，因此，孔壁保護的條件為σr0≤10σ1。爆炸應力波在巖石中傳播，使孔壁處產(chǎn)生裂紋的條件為σθ=σ3(4)由式(2)，(4)可確定出孔邊裂紋的初始裂紋長度為由式(5)可以看出，孔邊初始裂紋長度與巖石性質(zhì)μ、炮孔半徑rb、初始應力峰值σr0有關，σr0和rb愈大，a就愈大。在裂紋斷裂擴展過程中，裂紋尖端的應力強度因子為式中：Pb為爆生氣體充滿炮眼時的靜壓，Pb=(Pc/Pk)k/n(rc/rb)2kPk;Pc=ρ0D2/8;Pk=100MPa；k為凝聚炸藥絕熱指數(shù)，k=1.3。隨著裂紋擴展，其尖端的應力強度因子逐漸減小，最終止裂。裂紋最終擴展長度b可由下式求出，即KⅠ=KIC(7)式中：KIC為巖石斷裂韌度，MPa/cm3/2。顯然，炮孔間距E=2b。如花崗巖的KIC=60.4～65.9MPa/cm3/2，采用2號巖石炸藥，將有關數(shù)據(jù)代入式(7)，可得b=15rb，則E=2b=30rb。1.2一炮孔A起爆應力波傳到相鄰炮孔B，B尚未起爆時的炮孔間距計算A炮孔起爆的爆炸應力波傳到B炮孔，B尚未起爆，此時B可看作空眼，B炮孔的應力集中是A炮孔的直達應力波和A炮孔經(jīng)自由面的反射達到B炮孔應力集中的疊加。B炮孔孔壁將形成徑向裂隙條件的炮眼間距〔1〕為吃式中裙：申n存1碼為應力集中系輛數(shù)韻，攔n唱1弓=盛2蕩～漲3親；稻m登為炮孔密集系影數(shù)準；代R權為反射系數(shù)棟，側R被=斤〔亮t茄g朋β稍tg榮2罰2蝶β揀-tg(90峰°庸-瑞θ集)立〕渴/孩〔扎t際g截β屆tg殘2渠2歸β私+tg(90悠°茅-糠θ身)折〕塘；壘β財為反射角，籍。寬由闖式潛(8糧)彩可知，炮孔間孫跑兩E西不僅與巖石性嘩質(zhì)、炮孔半徑括有關，而且還澆與炮孔密集系摔數(shù)有關。還1.災3憤搶根據(jù)爆生氣體搏膨脹作用理論趟確定炮孔間距掘一般認為患炮孔間的裂縫供是應力波和爆攔生氣體共同作芽用的結果，但炭沖擊波作用的芬能量只占炸藥遼爆炸總能量小的黃5借%掛～騎20奪%兼，而爆生氣體丘生成物的作用永能量超演過鳳50爐%燕。所以，此理臂論認為，巖石俯沿炮孔連線形量成貫穿裂縫主紫要由爆生氣體燕準靜壓力控制統(tǒng)。根據(jù)文獻炭〔尊2畫〕，炮孔間距球為(9)乳式中臂：探f榨為巖石堅固性朽系數(shù)惹；翠k倘1則為調(diào)整系數(shù)帥，取k藍1告=1罪0榜～精1旨6藥，巖石堅硬取氏大值，巖石較蜓軟取小值。雪1.駱4鍛蘋根據(jù)模型試驗養(yǎng)確定炮孔間距洋由單孔和蔥相鄰炮孔爆破作模型試驗看出恢，合理的炮孔瞞間距可按下式瘡計算，即雅式中值：掠R禁k齒為每個炮眼產(chǎn)映生的裂縫長度桶，汗R蜜k噸=(bP錢2漢/趣σ蹲T祝)央1懂/登α專r炎b皺；主P茅2屆為作用于孔壁立上的初始應力窄峰值案；降σ釋T定為巖石的抗拉謎強度。沈1.牽5苗溫根據(jù)實踐經(jīng)驗炊確定炮孔間距貓光面爆破言的周邊眼間距嗚一般比普通爆挽破小，根據(jù)現(xiàn)難場經(jīng)驗，建議恢光面爆破的炮盼眼間謹距應E鋼取國(1說2墾～較16)d較b牛(炸其咳中驚d息b馬為炮孔直學徑死)哨。日本《新奧風法設計施工細使則》推鴿薦治E=15d歲b舅。另外，還有套其它計算炮孔局間距的理論公憲式和經(jīng)驗公式令。文獻球〔統(tǒng)3簡〕列出了國內(nèi)院常用地下工程傻、部分礦山、受煤礦巷道及鐵盒路隧道的光爆旺參數(shù)，可供參惰考。來由以位上甜5跑種確定光面爆祖破炮孔間距的闊方法可以得出殿，由于在計算各過程中有些參尺數(shù)取值范圍很皺寬，各種方法憑的結果相差不修大。至于在光沿面爆破中應力割波和爆生氣體奪兩者所起的作朽用則隨裝藥不絞耦合系數(shù)的大顆小、巖石性質(zhì)導和炸藥性能的兵不同而不同，矛一般是不耦合脖系數(shù)大、巖石倘較軟和采用爆伯力大的炸藥時壟，爆生氣體起邁主要作用；反居之，應力波起熊主要作用。匙2宣最小抵抗線受的確定嚼光面爆破亮中周邊眼最小臘抵抗邀線旋W劉的大小直接影端響光爆的效果羞。鈴W油過大，光面層工巖石將得不到擔適當?shù)钠扑椋枭踔敛荒苁蛊浞嘏谘鄣撞壳袚细钕聛韸W；霜W痛過小，在反射亂波作用下，圍姑巖內(nèi)產(chǎn)生較多塔較長的裂隙，偏影響圍巖穩(wěn)定睛，造成超挖和家巷道壁面不平壩整。露2.觸1毫字根據(jù)炸藥單耗春確定最小抵抗紡線沖在給出炸貨藥和合理的炮險孔密集系數(shù)的壯情況下，可以滴根據(jù)下式計芽算魯W躺，即(11)胖式中掉：詠ψ腫為裝藥系數(shù)，寒即裝藥長度與勤炮孔長度的比粉值驅；炕q險為裝藥單耗?？?.辟2侍起根據(jù)豪柔公式勤確定最小抵抗肢線梅光面層巖簽石崩落類似于托露天臺階爆破攪，故可用豪柔齊公式確定最小閑抵抗堅線女W話，即堅縱宇W=q猛b準/CEl昨b券式中件：駐q公b扁為炮孔內(nèi)的裝乒藥量獨；雪C煎為爆破系數(shù)，肅相當于炸藥單柏耗開；練l四b椅為炮孔長度。跌2.3熊根據(jù)炮孔密拿集系數(shù)確定最弓小抵抗線煤確定周邊坊眼的最小抵抗坡線，在于合理啦選擇炮孔密集中系記數(shù)朱m惱。經(jīng)驗表明，翅為獲得良好的狹光爆效果魯，膠m哲值應根據(jù)巖石碰性質(zhì)來選擇。性一般情況下比，名m=0.另8悲～把1.豬0充，硬巖取大值鳴，軟巖取小值蝴；則最小抵抗爽線掘W=E/羅m返。妙3味結語障渣(1腐)競炮孔間距和周奪邊眼最小抵抗貓線的大小與巖駐石性質(zhì)和炸藥林性能有關，而瘡且兩者之間的慨取值還應滿足揭合理炮孔密集舅系數(shù)的關系。萄辦搏(2刑)嚇由于巖石具有貧各向異性和非桶均質(zhì)性，對不飾同的圍巖條件列應根據(jù)光爆的睜不同理論按斯式絨