爆破作业应考虑炮孔的布置、爆破方法及安全措施等。爆破方法有浅孔爆破、深孔爆破、洞室爆破、预裂爆破及光面爆破等。
1.浅孔爆破法
(1)、孔径小于75mm、深度小于5m的钻孔爆破称为浅孔爆破。
(2)、浅孔爆破法能均匀破碎介质,不需要复杂的钻孔设备,操作简单,可适应各种地形条件,而且便于控制开挖面的形状和规格。但是,浅孔爆破法钻孔工作量大,每个炮孔爆下的方量不大,因此生产率较低。
(3)、水利水电建设中,浅孔爆破广泛用于基坑、渠道、隧洞的开挖和采石场作业等。
(4)、合理布置炮孔是提高爆破效率的关键,布置时应注意以下原则:
①炮孔方向不宜与最小抵抗线方向重合,因为炮孔堵塞物强度弱于岩石,爆炸产生的气体容易从这里冲出,致使爆破效果大为降低。
②充分利用有利地形,尽量利用和创造自由面,减小爆破阻力,以提高爆破效率。
③根据岩石的层面、节理、裂隙等情况进行布孔,一般应将炮孔与层面、节理等垂直或斜交,但不宜穿过较宽的裂隙,以免漏气。
④当布置有几排炮孔时,应交错布置成梅花形,第一排先爆,然后第二排等依次爆破,这样可以提高爆破效果。
⑤浅孔爆破法常采用阶梯开挖法。
2、深孔爆破法
(1)、孔径大于75mm、孔深大于50m的钻孔爆破称为深孔爆破。爆后有一定数量的大块石产生,往往需要二次爆破。深孔爆破法一般适用于Ⅶ〜XⅣ级岩石。
(2)、深孔爆破法是大型基坑开挖和大型采石场开采的主要方法。与浅孔爆破法比较 ,其单位体积岩石所需的钻孔工作量较小,单位耗药量低,劳动生产率高,并可简化起爆操作过程及劳动组织。缺点是钻孔设备复杂,设备费高。坚硬的岩石,由于钻孔速度慢,往往会使成本提高。
(3)、深孔爆破法在大多数情况下均采用垂直钻孔。垂直钻孔装药比较容易,钻孔效率高,能适用于各种地质条件,但垂直钻孔爆后大块率高,易留埂坎,爆破时后冲破坏比较严重,梯段坡面稳定性差。因此,在中硬岩和软岩中已逐渐采用倾斜钻孔爆破,其岩石破碎均匀,大块率低,有利于避免产生埂坎,易于控制爆堆高度和宽度,有利于提高装渣机械的铲装效率;此外,由于钻孔至梯段坡顶线的距离较垂直钻孔时大,从而保证了操作人员和钻孔设备的安全,且爆后梯段坡面比较平整、稳定。
(4)、深孔爆破的主要参数有:梯段高度、底盘抵抗线、炮孔间距和排距、超钻深度、钻孔深度、堵塞长度及单孔装药量等。
(5)、提高深孔爆破的质量,可采用多排孔微差爆破和挤压爆破,还可通过合理的装药结构和采用倾斜孔爆破等措施来实现。
3、洞室爆破
洞室爆破是指在专门设计开挖的洞室或巷道内装药爆破的一种方法。
4、 预裂爆破法
预裂爆破是沿设计开挖轮廓钻一排预裂炮孔,在开挖区未爆之前先行爆破,从而获得一条预裂缝,利用这条预裂缝,在开挖区爆破时切断爆区裂缝向保留岩体发展,防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播,达到保护保留岩体或邻近建筑物免受爆破破坏的目的。 预裂炮孔的角度应与开挖轮廓边坡坡度一致,宜一次钻到设计深度。如果基础不允许产生裂缝,则预裂炮孔至设计开挖面应预留一定距离。
5、光面爆破法
光面爆破是利用布置在设计开挖轮廓线上的光面爆破炮孔,将作为围岩保护层的“光爆层” 爆除,从而获得一个平整的洞室开挖壁面的一种控制爆破方式。