本申請涉及工程爆破，尤其是涉及一種巖石地基爆破開挖方法。

背景技術(shù)：

1、巖石地基開挖是地下工程中最難的一個環(huán)節(jié)，采用爆破技術(shù)是提高開挖進(jìn)度的基本條件之一。

2、預(yù)裂爆破法是一種控制爆破技術(shù)，廣泛應(yīng)用于石方開挖工程中，其基本原理是在設(shè)計(jì)輪廓線布置一排孔距較小的密集炮孔作為預(yù)裂炮孔，采用弱裝藥和不耦合裝藥方式，在主爆區(qū)炮孔爆破前起爆，形成具有一定寬度的預(yù)裂縫。預(yù)裂縫的形成可以有效減小主爆區(qū)產(chǎn)生的爆破振動，同時減少爆破對開挖輪廓以外保留巖體的損傷。

3、預(yù)裂爆破法雖然在控制爆破效果和保護(hù)保留巖體方面具有顯著優(yōu)勢，但往往炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應(yīng)力遠(yuǎn)超過巖體的極限抗壓強(qiáng)度，加上爆破人員對炮孔設(shè)計(jì)、裝藥量控制和起爆順序安排等難以精準(zhǔn)把控，導(dǎo)致預(yù)裂炮孔周圍保留區(qū)域輪廓面上的巖體形成壓碎區(qū)和裂隙區(qū)，這會對保留巖體造成破壞，影響保留巖體的穩(wěn)定性和完整性，即影響保留巖體的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了改善預(yù)裂爆破技術(shù)依然會對保留巖體造成破壞，影響保留巖體的安全性的缺陷，本申請?zhí)峁┮环N巖石地基爆破開挖方法。

2、本申請?zhí)峁┑囊环N巖石地基爆破開挖方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種巖石地基爆破開挖方法，包括以下步驟：

4、步驟一：在爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)輪廓線上鉆設(shè)預(yù)裂炮孔，預(yù)裂炮孔沿著爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)輪廓線均勻分布，在預(yù)裂炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向預(yù)裂炮孔內(nèi)填塞堵塞物；

5、步驟二：在爆破開挖區(qū)的中心部位處鉆設(shè)主爆破孔，主爆破孔的數(shù)量根據(jù)爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)大小而定，在主爆破孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向主爆破孔內(nèi)填塞堵塞物；

6、步驟三：在爆破開挖區(qū)位于各個預(yù)裂炮孔靠近爆破開挖區(qū)中心部位的一側(cè)附近都密集型鉆設(shè)預(yù)粉碎破壞孔，各個預(yù)裂炮孔附近的密集型預(yù)粉碎破壞孔形成軟弱巖層區(qū)；

7、步驟四：引爆炸藥，即完成巖石地基爆破開挖。

8、通過采用上述技術(shù)方案，由密集型的預(yù)粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，當(dāng)預(yù)裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸在爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)輪廓線上形成具有一定寬度的預(yù)裂縫的過程中，由于炸藥爆炸的能量會優(yōu)先作用于巖體軟弱區(qū)域，也就是會優(yōu)先作用于由密集型的預(yù)粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，導(dǎo)致軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)受到粉碎性的破壞，故而預(yù)裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應(yīng)力對軟弱巖層區(qū)反方向的保留巖體的作用力便會得到削弱，以此減少對保留巖體造成的破壞，達(dá)到保護(hù)保留巖體、保證保留巖體的安全性的目的。

9、可選的，所述預(yù)裂炮孔、所述主爆破孔、所述預(yù)粉碎破壞孔的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)開挖深度相同。

10、可選的，所述預(yù)裂炮孔的孔徑為80-100mm，所述預(yù)裂炮孔的孔間距為0.4-0.6m；所述主爆破孔的孔徑為200-250mm，所述主爆破孔的孔間距為1.5-2m。

11、可選的，所述預(yù)粉碎破壞孔的孔徑為12-15mm，所述預(yù)粉碎破壞孔的孔間距為25-30mm，所述軟弱巖層區(qū)的直徑范圍為0.2-0.3m。

12、通過采用上述技術(shù)方案，密集型且直徑范圍大于預(yù)裂炮孔孔徑的軟弱巖層區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠預(yù)先對保留巖體反方向的處于爆破開挖區(qū)的較大范圍的巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，以此加強(qiáng)預(yù)裂炮孔內(nèi)炸藥爆炸的能量優(yōu)先作用于軟弱巖層區(qū)的效果，反之提高炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應(yīng)力對保留巖體的作用力的削弱效果。

13、可選的，步驟三中，所述預(yù)粉碎破壞孔采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設(shè)成型，并且在所述軟弱巖層區(qū)采用錘擊的方式使所述預(yù)粉碎破壞孔之間產(chǎn)生裂紋，使所述軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)一步弱化。

14、通過采用上述技術(shù)方案，采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設(shè)成型的預(yù)粉碎破壞孔，對軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)本身破壞程度就比較高，加上采用錘擊的方式使預(yù)粉碎破壞孔之間也就是軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋，以此加大對軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)的破壞力度，進(jìn)一步削弱軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，達(dá)到加強(qiáng)炸藥爆炸的能量優(yōu)先作用于軟弱巖層區(qū)的效果以及減少炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應(yīng)力對保留巖體的作用力的效果的目的。

15、可選的，步驟一中，所述預(yù)裂炮孔鉆設(shè)成型后，采用水壓預(yù)裂技術(shù)在所述預(yù)裂炮孔之間的巖體中形成不規(guī)則的裂隙，以此預(yù)先削弱所述預(yù)裂炮孔之間的巖體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

16、通過采用上述技術(shù)方案，在預(yù)裂炮孔之間的巖體部位采用水壓預(yù)裂技術(shù)形成不規(guī)則的裂隙，以此來預(yù)先削弱該部位的巖體結(jié)構(gòu)，采用水壓預(yù)裂技術(shù)輔助爆破預(yù)裂技術(shù)使用，能夠提高預(yù)裂效果，以形成連續(xù)、均勻的具有一定寬度的預(yù)裂縫。

17、可選的，在爆破開挖區(qū)位于所述主爆破孔和所述預(yù)粉碎破壞孔之間還鉆設(shè)輔助爆破孔，所述輔助爆破孔的數(shù)量和排布方式根據(jù)爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)大小而定，在輔助爆破孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向輔助爆破孔內(nèi)填塞堵塞物。

18、通過采用上述技術(shù)方案，輔助爆破孔配合主爆破孔使用，能夠合理控制爆破開挖區(qū)的爆破效果和提高爆破質(zhì)量。

19、可選的，所述輔助爆破孔的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)開挖深度相同。

20、可選的，所述輔助爆破孔的孔徑為120-150mm，所述輔助爆破孔的孔間距為1-1.2m。

21、可選的，所述堵塞物采用炮泥或者巖粉或者炮泥和巖粉的混合物。

22、綜上所述，本申請包括以下有益技術(shù)效果：

23、1、由密集型的預(yù)粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，當(dāng)預(yù)裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸在爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)輪廓線上形成具有一定寬度的預(yù)裂縫的過程中，由于炸藥爆炸的能量會優(yōu)先作用于巖體軟弱區(qū)域，也就是會優(yōu)先作用于由密集型的預(yù)粉碎破壞孔構(gòu)成的軟弱巖層區(qū)，導(dǎo)致軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)受到粉碎性的破壞，故而預(yù)裂炮孔內(nèi)的炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應(yīng)力對軟弱巖層區(qū)反方向的保留巖體的作用力便會得到削弱，以此減少對保留巖體造成的破壞，達(dá)到保護(hù)保留巖體、保證保留巖體的安全性的目的。

24、2、密集型預(yù)粉碎破壞孔且直徑范圍大于預(yù)裂炮孔孔徑的軟弱巖層區(qū)，采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設(shè)成型，并且采用錘擊的方式，能夠預(yù)先對保留巖體反方向的處于爆破開挖區(qū)的較大范圍的巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，并加大破壞力度，削弱軟弱巖層區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以此加強(qiáng)預(yù)裂炮孔內(nèi)炸藥爆炸的能量優(yōu)先作用于軟弱巖層區(qū)的效果，減少炸藥爆炸產(chǎn)生的壓應(yīng)力對保留巖體的作用力的效果。

25、3、在預(yù)裂炮孔之間的巖體部位采用水壓預(yù)裂技術(shù)形成不規(guī)則的裂隙，以此來預(yù)先削弱該部位的巖體結(jié)構(gòu)，采用水壓預(yù)裂技術(shù)輔助爆破預(yù)裂技術(shù)使用，能夠提高預(yù)裂效果，以形成連續(xù)、均勻的具有一定寬度的預(yù)裂縫。

技術(shù)特征：

1.一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述預(yù)裂炮孔（2）、所述主爆破孔（3）、所述預(yù)粉碎破壞孔（4）的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)（1）的設(shè)計(jì)開挖深度相同。

3.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述預(yù)裂炮孔（2）的孔徑為80-100mm，所述預(yù)裂炮孔（2）的孔間距為0.4-0.6m；所述主爆破孔（3）的孔徑為200-250mm，所述主爆破孔（3）的孔間距為1.5-2m。

4.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述預(yù)粉碎破壞孔（4）的孔徑為12-15mm，所述預(yù)粉碎破壞孔（4）的孔間距為25-30mm，所述軟弱巖層區(qū)（5）的直徑范圍為0.2-0.3m。

5.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，步驟三中，所述預(yù)粉碎破壞孔（4）采用沖擊破碎鑿巖的方式鉆設(shè)成型，并且在所述軟弱巖層區(qū)（5）采用錘擊的方式使所述預(yù)粉碎破壞孔（4）之間產(chǎn)生裂紋，使所述軟弱巖層區(qū)（5）的巖體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)一步弱化。

6.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，步驟一中，所述預(yù)裂炮孔（2）鉆設(shè)成型后，采用水壓預(yù)裂技術(shù)在所述預(yù)裂炮孔（2）之間的巖體中形成不規(guī)則的裂隙，以此預(yù)先削弱所述預(yù)裂炮孔（2）之間的巖體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

7.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，在爆破開挖區(qū)（1）位于所述主爆破孔（3）和所述預(yù)粉碎破壞孔（4）之間還鉆設(shè)輔助爆破孔（6），所述輔助爆破孔（6）的數(shù)量和排布方式根據(jù)爆破開挖區(qū)（1）的設(shè)計(jì)大小而定，在輔助爆破孔（6）內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入電子雷管，并向輔助爆破孔（6）內(nèi)填塞堵塞物。

8.如權(quán)利要求7所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述輔助爆破孔（6）的鉆孔深度和爆破開挖區(qū)（1）的設(shè)計(jì)開挖深度相同。

9.如權(quán)利要求7所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述輔助爆破孔（6）的孔徑為120-150mm，所述輔助爆破孔（6）的孔間距為1-1.2m。

10.如權(quán)利要求1所述的一種巖石地基爆破開挖方法，其特征在于，所述堵塞物采用炮泥或者巖粉或者炮泥和巖粉的混合物。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種巖石地基爆破開挖方法，應(yīng)用在工程爆破技術(shù)領(lǐng)域，包括步驟一：在爆破開挖區(qū)設(shè)計(jì)輪廓線上鉆設(shè)預(yù)裂炮孔，預(yù)裂炮孔沿著爆破開挖區(qū)設(shè)計(jì)輪廓線分布，預(yù)裂炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入雷管；步驟二：在爆破開挖區(qū)中心部位鉆設(shè)主爆破孔，主爆破孔的數(shù)量根據(jù)爆破開挖區(qū)設(shè)計(jì)大小而定，主爆破孔內(nèi)采用不耦合裝藥方式裝填炸藥并插入雷管；步驟三：在爆破開挖區(qū)在預(yù)裂炮孔靠近爆破開挖區(qū)中心部位的一側(cè)密集型鉆設(shè)預(yù)粉碎破壞孔，形成軟弱巖層區(qū)；步驟四：引爆炸藥，完成巖石地基爆破開挖。本申請的預(yù)裂爆破開挖方法，通過設(shè)置軟弱巖層區(qū)，在炸藥爆炸預(yù)裂縫形成的過程中能夠減少對保留巖體的損傷，達(dá)到保證保留巖體安全性的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：崔延吉,崔延廣,董杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇巖基地下工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21