在实际爆破作业工作中,地质环境条件对爆破效果有着非常大的影响,爆破区域的地质状况对我们在选择爆破施工方案决策时有着很重要的判断依据。在相当一部分工程爆破施工中,往往消耗了大量的炸药却起不到理想的效果,同时也耗去了大量的资金。为此,本人在此浅谈一下地质条件对爆破作用效果的影响与控制措施。
在岩土工程爆破施工中,我们通常认识到的地质概念有:岩土的硬度、岩层的完整性以及岩层的裂隙发育程度,却往往容易忽略一个岩层的倾向和走向,特别是在矿山生产爆破中,它对整个生产调配和质量控制以及爆破安全起着重要的作用。一个岩土爆破工程施工中,根据其地质条件而制定的爆破方案带来的是理想的爆破效果和对爆破安全危害的有效控制。
炸药在爆炸过程中会生成大量的高温高压气体,当所爆岩体存在裂隙,那么炸药在爆炸过程中产生的高温高压气体会很快的从裂隙中逸出,造成爆炸能量的损失,从而对爆破对象做功不足而导致爆破效果不理想。有种说法:恰恰在岩体中因为有着节理裂隙的存在,而让岩体得以很容易的破碎,也减小了爆破岩体所需的炸药单耗。这个观点就单单从爆破体的分离破碎原理上来说是对的,但是在实际的爆破作业中,特别是在露天矿山爆破中,经常做的有:矿、废石的深孔爆破及边坡的控制爆破,因为有不同发育的裂隙或者断层的存在,严重影响爆破效果,制约着矿山生产和危及边坡稳定性。下面就露天深孔爆破和边坡控制爆破在有断层或有明显岩层分层现象存在的情况下爆破控制处理办法谈一点体会。
一、露天深孔台阶爆破恰逢断层带或岩层明显分层区。在很多矿山生产中常遇到如图一、图二所示的地质情况,常见于在沉积作用下形成的矿岩,矿体通常呈层状形态。由于沉积作用,所以类似这样的矿体其质量分布在其走向上有着由中部向端部和在倾向上有由上往下渐变的明显趋势。所以在生产爆破工作中可依据矿岩的产状来选择合适的爆破区段和调整爆破推进方向,来合理的控制爆破搭配生产。
在遇到如图一、图二所示相类似的地质条件,在爆破抛掷方向控制上个人推荐图二所示方式。因为在图一中所示的爆破抛掷方向,爆后普遍很容易产生根底,效果不理想。在炸药药包爆炸后形成的爆破漏斗壁恰好与岩层倾向一致,极容易造成很大的后冲现象,影响后续爆区的穿孔工作,严重时可导致爆区后方的矿岩大量滑落塌方造成很大的安全隐患,在遇上边坡处理时严重损害边坡的稳定性。所以在遇到类似产状的地质条件的话,个人推荐用图二所示的布孔爆破推进方式,调整开拓方向合理进行爆破。若是遇上各分层的矿岩其硬度和完整性不一致的话,可根据钻机在钻孔过程中钻出的岩渣,分析了解清楚各分层的具体位置,调整合理的装药结构或运用不同性能的炸药来进行装药爆破处理。若遇到恰好最底层(炮孔底)岩石完整性很好且硬度很高的话,可适当加大炮孔超深或底部填装高威力炸药做处理。
二、边坡控制或开挖界恰处裂隙发育或明显分层破碎区的控制爆破。遇到此类型的地质结构通常做法是采用预裂、光面爆破控制或锚杆加固和喷射混凝土浆固定支护处理。如果选用爆破控制处理措施时,爆破参数的选取必须不同于常规岩体的参数选取,在常规控制爆破基础上可采用减小预裂爆区厚度和适当缩小爆区长度,减小预裂孔或光面孔的孔距做处理。尽可能的减少爆破震动对开挖界的破坏,以达到对边坡的保护目的。
由于地质结构复杂和裂隙方式较多,实施各类爆破时,为达到较好的爆破效果,我们均应引起重视。