簡介
隨著國民經濟發展中一些重大工程,尤其是一些大型港口、航道等交通工程和核電工程的相繼動工建設,工程爆破技術的作用日益重要。由於爆破完成後期需要及時將爆堆鏟裝運輸,適宜的大塊率能夠縮短作業周期,減少二次爆破量,節省工程成本,因此爆破塊度作為衡量工程爆破質量的主要指標而愈發重要。在深孔岩石爆破中,有多達數十個的因素影響岩石爆破塊度,其中包括孔網參數、炸藥參數、岩石參數及其力學特徵等各種不同類型的因素,它們共同決定了岩體爆破塊度,而其中最小抵抗線的大小對爆破後的大塊率和平均塊度等具有直接影響,因而在爆破參數設計中是一個不可忽略的重要因素。
爆破塊度的控制是一項較為複雜的爆破技術,20世紀60年代以來,各國學者細緻研究了岩石爆破塊度控制技術,對影響爆破塊度的因素也進行了大量的研究。
從岩體結構和孔網參數兩方面較詳細地闡述了其對爆破塊度的影響,為達到控制爆破塊度尺寸的目的,提出了應在鑽孔前確定岩體主結構面並對孔網參數進行最佳化設計的措施。對控制爆破塊度影響因素的研究已取得一定進展,但是最小抵抗線作為影響爆破塊度的一個重要因素,單獨將其進行研究的文章仍然鮮見報導 。
最小抵抗線影響因素
指從裝藥重心到自由面的最短距離,需要根據不同爆破形式來進行確定。
1.光面爆破與最小抵抗線
大量的爆破實踐證明,不同岩石光面爆破效果通常與岩石最小抵抗線大小有關,當最小抵抗線過小時,爆轟作用過大,造成爆破過分破碎形成超挖。故此,確定合理的岩石抵抗線,是提高光面爆破效果的最有效途徑。
2、最小抵抗線因所在岩石的性質和爆破材料以及爆破形式而不同 。
最小抵抗線選取分析
在深孔爆破設計中,最小抵抗線是一個非常重要的參數,它直接影響每米鑽孔爆破量、拋散距離和塊度的破碎效果。根據相關的爆破要求和岩石性質,爆破有關參數(如孔距、排距、填塞長度等)的選取也會隨著最小抵抗線的變化受到一定影響。因此,最小抵抗線的選取需要慎重。“最小抵抗線”特指深孔台階爆破的“前排炮孔最小抵抗線”。在既定的岩體性質、炸藥性能、裝藥結構及特定的起爆條件下,當最小抵抗線變化時,將對爆破質量造成很大影響。隨抵抗線的增加呈單調增加。因此,抵抗線不能取太大,以保證取得較好的爆破質量。
規格石料的生產中,有苛刻的級配要求,應當使爆破後的岩塊最大化地利用,所以不能按常規的方法來確定最小抵抗線。當最小抵抗線改變時,孔距和台階高度等參數也隨之變化,因此會對爆破塊度產生較大影響,進而規格石料的產出和利用率也會受到影響。生產的岩體塊度應該滿足級配要求中各級岩石塊度的占比,此時選取的最小抵抗線是級配要求下的一個範圍,可根據模型計算或設計現場小台階實驗進行選取 。
總結
1.套用相似理論,推導深孔岩石爆破中爆破塊度與其影響因素的關係,開展的最小抵抗線模型試驗結果表明,最小抵抗線對爆破塊度影響顯著,隨著抵抗線的增加,爆堆特徵塊度和均勻指數均增加,在一定範圍內,抵抗線越大,爆破塊度越大,而且越不均勻。
2.強調岩石級配的工程,可適當增加最小抵抗線,而著重於生產成本控制、強調大塊率儘可能小的工程,可適當減小最小抵抗線 。