[科普中国]-密集空孔爆破

密集空孔爆破是指在开挖轮廓线上布置密集空孔，当其他炮眼起爆后沿密集空孔的连心线上破裂成光面的光面爆破。

简介密集空孔爆破是指在开挖轮廓线上布置密集空孔，当其他炮眼起爆后沿密集空孔的连心线上破裂成光面的光面爆破。

方法具体做法是靠近轮廓线上的密集空孔布置一排加密的减弱装药的炮孔。装药炮孔起爆后，在密集空孔周围造成应力集中，沿空孔爆裂成光面，把爆炸作用及地震效应控制在空孔的一侧。此法孔眼数太多，凿岩工作量大费用高，目前已少用，可作为光面爆破的辅助措施1。

光面爆破光面爆破是一种爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的控制爆破技术。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔，并采用不耦合装药或其他特殊的装药结构，在开挖主体爆破后，光爆孔内的装药同时起爆，从而形成一个贯穿光爆炮孔且光滑平整的开挖面。

光面爆破技术除了在露天开挖中应用外，在我国许多地下工程(如矿山开拓巷道、地下工厂、水力发电站、油库、隧道和国防构筑物等永久性建筑)施工中也取得了良好效果，特别在修建一些水工隧洞时，不但可以减少超挖欠爆的情况，并能使水力摩擦系数降低到用专门衬砌才达到的光滑表面的程度。由此可见，光面爆破是一项合理利用炸药能量的爆破新技术。

光面爆破的基本原理是控制炸药的爆破作用，使猛度做功形式更多地转化为爆力做功形式，降低炸药爆炸的初始冲量，从而减少对炮眼眼壁岩体的破坏，并控制爆破裂缝沿预计方向发展。通常是根据不同岩层情况，通过合理地选择炸药、装药结构，正确地选定周边眼爆破参数(即眼间距、抵抗线、装药量)以及保证周边眼同时起爆等几项措施来实现的。

作用机理炸药爆破是产生的冲击波和高温高压气体均作用在眼壁上，炮眼周围的岩石因受到强烈的压缩破碎，与此同时形成的压缩应力波向四面八方传播。冲击波的传播速度比压缩波快得多，并很快衰减成声波不再起到压缩作用。粉碎圈以外的岩石在压缩波作用下产生径向裂缝，当压缩波传到自由面时，因弹性能的释放又以拉伸波的形式向反方向传播，此时中心部分。因空间加大和气体压力降低，弹性能于此处山开始释放，生成的拉伸波向离开炮眼中心方向传播。此二拉伸波在其传播过程中把岩块从岩体中抛掷出去，最后形成相互作用的爆破漏斗。当爆破参数选取合理，将形成连续的光滑壁面2。

参数光面爆破虽在地面和地下开挖工程中应用比较广泛，但影响光面爆破效果的因素十分复杂，除地质条件、炮孔精度和爆破操作技术外，决定光面爆破效果的主要因素有最小抵抗线、光面眼间距、装药量、装药结构以及起爆技术等方面。

1．不耦合系数

合理的不耦合系数应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度而高于动抗拉强度。通常采用1.1～3.0，其中1.5～2.5用得较多。

2．光面眼间距

一般取为炮眼直径的10～20倍。在节理裂隙比较发育的岩石中应取小值，整体性好的岩石中可取大值。

3．最小抵抗线

光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面眼间距。

4．炮孔邻近系数

炮孔邻近系数用m表示，即光面炮孔间距与其最小抵抗线之比。m值过大时，爆后有可能在光面眼间的岩壁表面留下岩埂，造成欠挖；m值过小时，则会在新壁面造成凹坑。实践表明，当m=0.8～1.0时，爆破后的光面效果较好，硬岩中取大值，软岩中取小值。

5．线装药密度

线装药密度又叫装药集中度，它是指单位长度炮眼中装药量的多少(g/m)。为了控制裂隙的发育以保持新壁面的完整稳固，在保证沿炮眼连心线破裂的前提下，应尽可能少装药。软岩中一般可用70～120 g/m，中硬岩石中为100～150 g/m，硬岩中为150～250 g/m。

6．起爆间隔时间

爆破试验结果表明，齐发起爆的裂隙表面最平整，微差延期起爆次之，秒差延期起爆最差。齐发起爆时，炮眼间贯通裂隙较长，抑制了其他方向裂隙的发育，有利于减少炮眼周围裂隙的产生，可形成平整的壁面。所以，在实施光面爆破时，间隔时间愈短，壁面平整的效果愈有保证。应尽可能减小周边眼间的起爆时差。相邻光面炮眼的起爆间隔时间不应大于100ms3。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学