爆破工程8第四章------掘进控制爆破.ppt

第四章 掘进控制爆破n掘进控制爆破是在岩体内进行地下工程（隧道、巷道、竖井、斜井和硐室）开挖的基本方法。n掘进控制爆破能够保证在安全条件下，高速度、高质量地将岩石按规定断面爆破下来。并尽可能不损坏井筒或巷道围岩。n它在岩石坚固性系数较高的地区，是一种有效、经济的掘进方法。第一节 巷道掘进爆破的炮孔布置与起爆顺序n掘进工作面的炮孔分为掏槽孔、辅助孔和周边孔等。周边孔又分为顶、底及帮孔，如图4-1所示。n掏槽孔的作用是首先在工作面上将一部分岩石爆破破碎并抛出，形成一槽形空穴，为辅助孔爆破创造第二个自由面，以提高爆破效率。n辅助孔位于掏槽孔外圈，其作用是大量崩落岩石和刷大断面，还可提高周边孔的爆破效果。辅助孔在布置上应充分利用掏槽孔所提供的自由面，最大限度地爆破岩石。n周边孔的作用是控制巷道断面形状和方向，使井巷断面尺寸、形状和方向符合要求。一、掏槽孔布置n1、掏槽孔布置的原则为：掏槽孔一般应布置在开挖断面的中部或中下部；在岩层层理明显时，炮孔方向应尽可能垂直于岩层的层理面；n小型断面的掏槽孔数一般为46个，大型断面要根据开挖方式来确定掏槽孔的部位和数量。n 为了提高其他炮孔的爆破效果，掏槽孔通常比其他炮孔加深1520 cm，装药量增加1520%。2、掏槽孔的布置和钻凿形式n根据巷道断面尺寸、岩性和地质构造等条件，掏槽孔的布置和钻凿形式多种多样，但归结起来可分为：n倾斜（孔）掏槽n垂直（孔）掏槽n混合掏槽。（一）倾抖构槽n倾斜掏槽的特点是掏槽孔与掘进工作面斜交。n通常又分为：n单向掏槽、n楔形拘槽n锥形掏槽1、单向掏槽n由数个炮孔向一个方向倾斜组成，可用于顶部掏槽、底部掏槽和倾向掏槽，如图42所示。n适用于软岩或具有层理、节理、裂隙或软弱夹层的岩体中。2.楔形掏槽n 这种掏槽具有两排以上相对的炮孔，爆破形成后楔形空间，n多用于中硬以上均质岩石、断面尺寸大于4m2的巷道掘进中。每对孔孔底距离取为10 20 cm，孔口距离则与孔深和倾角大小有关，多取0.20.6 m，n炮孔倾角（与工作面交角）取600750。n根据岩体的层理或节理方向，又可分为垂直楔形和水平楔形，如图4-3所示。3.锥形掏槽n在工作面中部各掏槽孔以相等或近似相等的角度向工作面中心轴线倾斜而构成锥形炮孔组。各掏槽炮孔底部不贯通，通常排列成角锥形或圆锥形，前者用于平巷掘进，后者适用于圆形井筒掘进，如图4-4所示。n锥形掏槽炮孔孔底距为1020 cm时，利于爆破破岩和抛出岩块；倾角取550 700，每对炮孔孔口距离取0.41.0 m，岩石难爆时取小值。倾斜掏槽的特点：n倾斜掏槽具有掏槽孔数少、掏槽体积大、易将岩石抛出等优点。但掏出的槽腔外大内小、掏槽孔深度受巷道断面尺寸的限制，进而影响每一次掘进循环的进尺等缺点，同时岩石抛掷距离远，不便于铲装。（二）垂直掏槽n垂直掏槽就是所有掏槽孔都垂直于掘进工作面，各掏槽孔的孔距很小，且相互平行，其中有一个或几个不装药的空孔作为装药孔爆破时的辅助自由面，以利于掏槽孔范围内的岩体破碎。n垂直掏槽一般又分为：n龟裂掏槽（缝形掏槽）、n桶形掏槽（柱形掏槽）、n螺旋掏槽等多种形式1.龟裂掏槽n各掏槽孔轴线相互平行且处于同一平面内，装药孔与空孔间隔布置，爆破后掏出一条不太宽的裂缝，如图4-5（a）所示。n掏槽孔数目通常为37个，孔距取812 cm，n空孔直径可与装药孔相同，也可用大直径空孔（=50 100mm），以增强自由面作用。n龟裂掏槽体积较小，因而多被桶形掏槽所取代n龟裂掏槽多适用于中硬以上岩体。2.桶形掏槽n 各掏槽孔相互平行且呈对称布置，空孔位于对称中心，如图4-5（b）所示。桶形掏槽n不受巷道断面尺寸的限制，且掏槽体积和宽度较大，利于辅助孔爆破，是中硬以上岩体中应n用最多的垂直掏槽形式之一。n空孔直径可等于或大于装药孔直径，采用大直径空孔时，能形成较大的人工自由面和补偿空间。图4-6和图4-7分别示出了小直径桶形掏槽和大直径桶形掏槽的不同布孔形式与起爆顺序。n实践表明，空孔数目、直径和空孔与装药炮孔的最小距离对捅形掏槽效果有很大影响。在花岗岩、片麻岩等硬岩中，随着空孔直径增大，空孔至装药炮孔间的距离也应加大，n否则爆破作用有时能把相邻炮孔中的炸药“挤实”，使之因密度过高而拒爆；反之，则爆后n岩石仅产生塑性变形而出现“冲炮”现象。为此，空孔应打得深些，并在孔底装入一个药卷紧随掏槽孔后起爆，可将岩碴推出槽腔。3、螺旋掏槽n 与桶形掏槽不同，螺旋掏槽中各装药炮孔与空孔距离为依次递增，如图4-8所示，n空孔至各装药孔的距离依次取为空孔直径的11.8、23.5、34.5、45.5倍。n随着装药炮孔的依次起爆，槽腔体积逐次扩大。对特别难爆岩石，可增加空孔以加大自由面和补偿空间体积。为了在爆破后将岩碴推出槽腔，空孔也应打深些，并在孔底装入抛碴药包。n以上各种垂直掏槽形式，不以工作面而以空孔作为主要自由面。因此，其最小抵抗线是装药孔到空孔的距离。n各掏槽孔间相互平行的方式，可利于均匀破岩而获取良好爆破进尺。n应当强调的是，空孔的直径大小、数量和位置，在垂直掏槽形式中起重大作用。n 垂直掏槽与倾斜掏槽相比，具有钻孔深度不受巷道断面限制、掏槽空间里外大小较一致、爆破岩块的块度均匀、爆堆集中等优点。其缺点是掏槽孔数量多，掏槽体积小，且对钻孔的技术要求较高。（三）混合掏槽n当岩石极坚硬或巷道断面积较大时（如铁路、公路隧道），可将上述倾斜掏槽和垂直掏槽进行相互组合而形成混合掏槽，其常用的布孔形式如图4-9所示。二、周边孔与辅助孔布置n 周边孔通常布置在距开挖断面边缘约0.2 m处，周边孔的底部要朝巷道轮廓线方向倾斜。n当巷道穿过坚硬岩体时，孔底可达到或稍超出轮廓线位置；n岩体中等坚固时，孔底距轮廓线约0.1m；在松软岩体中，炮孔不必倾斜，孔底距轮廓线的距离与孔口处相同。n周边孔之间的距离约为0.61.0 m，拱形巷道的转角处，炮孔要密一些，孔距取小值。n 辅助孔要根据设计的炮孔数目，均匀地布置在掏槽孔与周边孔之间；钻孔方向则垂直于巷道开挖断面。三、底孔布置n 用来形成巷道底板轮廓的炮孔称为底孔。n底孔爆破的好坏对是否能按设计要求形成底板轮廓线影响很大。如果底孔超高、向下倾斜角度不够、装药不足等，爆破后往往会造成底板欠挖，出现“底坎”。这将给岩石的铲装、铺轨工作及下一个掘进循环的钻孔工作带来极大困难。n 为避免欠挖，消除底坎，要适当减小底孔的间距（根据岩石情况而定，一般为0.50.6 m），并使钻孔方向朝底板下方有一定的倾斜角度，在软岩中倾角可小些，在硬岩中倾角要大些，使炮孔底部低于底板标高高10 15 cm为宜。此外，为了克服巷道爆落岩体的自重作用，底孔较其他周边孔要增加装药量，减少堵塞长度（有20 cm堵塞长度即可）。四、掘进炮孔的起爆顺序n 为确保提高爆破效果，掘进炮孔必须有合理的起爆顺序，通常是掏槽孔辅助孔周边孔。每类炮孔还可再分组按顺序起爆。n合理的起爆顺序是，应使后起爆炮孔充分利用先期起爆炮孔所形成的自由面。n一次起爆炮孔数越少或起爆段数越多，除能够充分利用自由面外，还能减弱震动、空气冲击波的强度和噪声。n 掏槽孔间的起爆顺序因掏槽形式不同而不同。龟裂掏槽和桶形掏槽的装药孔可采用瞬发雷管同时起爆，或用多段延期雷管起爆（图4-6、图4-7）；螺旋掏槽采用延期雷管使装药孔逐一起爆（图4-8）。n 辅助孔本身也应分段起爆。首先，与掏槽孔相邻的辅助孔先起爆，然后再依次使其他辅助孔起爆。就顺序而言，接下来的是周边孔的起爆（平巷、斜井掘进时，先起爆腰孔，即两帮中部的孔，然后是顶孔，最后为底孔）。第二节第二节 巷道掘进爆破参数的巷道掘进爆破参数的确定确定n 巷道掘进爆破参数包括：炮孔直径、炸药单耗、孔距、孔深、炮孔数目、装药量、堵塞长度和微差起爆间隔时间等。一、炮孔直径n 炮孔直径直接影响凿岩生产率、炮孔数目、炸药单耗、爆破块度和巷道周壁平整度。炮孔直径及其相应的装药直径增大时，药包爆炸能量相对集中，爆速和爆轰稳定性有所提高。n但是，过大的炮孔直径将导致凿岩速度显著下降，而且要减少炮孔数目，使岩石的破碎质量降低，巷道周壁平整度变差，从而降低了爆破效果。n因此，必须根据凿岩设备和工具、炸药性能和掘进具体条件等加以综合分析，必要时可进行对比试验，合理选定炮孔直径。大断面巷道（6 rn2）掘进爆破可采用3845mm的药卷；小断面（4 rn2且岩石坚硬时，应使用高威力炸药和小直径药卷（2532mm）。通常，炮孔直径比装入的药卷直径大510mm为宜。二、炮孔深度n 炮孔深度是指孔底到工作面的垂直距离。在各爆破参数中居重要位置。因为它不仅影响每一个掘进循环工作量、完成的时间和掘进速度，而且影响爆破效果和材料消耗。炮孔深度还是决定每班掘进循环次数的主要因素。为了实现快速掘进，应力求加大孔深。n根据我国快速掘进的经验，采用深孔多循环能使工时得以充分利用，增加凿岩和装岩的时间，减少装药、爆破、通风和准备时间。但是，在巷道断面小的情况下，随着孔深的增加，不仅凿岩速度降低，而且爆破的夹制作用增大，不利于获取良好的爆破效果。n目前，在我国所具备的掘进技术和设备条件下，孔深为1.52.5m用得最多。新型、高效凿岩机使用凿岩台车时，可增至34 m。三、炸药单耗n炸药单耗q是一个重要爆破参数。q值偏小时，可能使巷道断面达不到设计要求；q值偏大时，不仅造成爆破器材浪费，而且还会崩坏巷道周壁以外的原岩，降低围岩稳定性，甚至损坏支架和设备等。合理的q值主要取决于岩石性质、巷道断面、炮孔直径和深度等因素。由于影响因素多，迄今还不能对q值进行精确计算。n实际工作中，q值可按国家定额标准或用经验公式计算确定。四、装药量计算n1、按下式计算出每一次循环所需的总装药量Qn Q qV=qSL n 式中 V每一循环预定爆破岩石体积，m3；nS巷道掘进断面面积，m2；nL工作面炮孔的平均深度，m；n 一炮孔利用率，=L/L/=0.80.95；n其中L/为循环进尺，m。n 2、每个炮孔的装药量Q0由下式给出n QO =LG/h n 式中QO单孔装药量，kg；n装药系数，掏槽孔取0.60.8，辅助孔和周边孔取0.50.75；nh每个药卷长度，m；nG每个药卷质量，kg。五、炮孔数目n炮孔数目直接影响凿岩工作量和爆破效果。孔数过少，大块增多，巷道周壁不平整，甚至出现爆不开的情形。孔数过多，将使凿岩工作量增加，单孔装药量过小，甚至产生爆破的内部作用，恶化爆破效果。n确定炮孔数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能减少炮孔数目。通常，按各炮孔平均分配炸药量原则来计算炮孔数目。六、炮孔间距n辅助孔孔距为400600mm；n周边孔孔距一般取600700mm。对于坚硬岩石，周 边 孔 口 距 巷 道 轮 廓 线 应 保 持 在150200mm范围内，而且顶、底及帮孔要向外（向上、向下及向侧面）侧倾斜50左右，并使孔底落在轮廓线外约100mm处；对较软岩石，周边孔孔口距轮廓线可达200300mm，且边孔垂直于工作面。这些数据并非一成不变，都要视具体条件进行合理调整。七、堵塞长度n 堵塞的目的是为了提高炸药爆炸能量利用率，从而提高巷道掘进的爆破效率。为此，除应选用合适的堵塞材料外，需要有一个合理的堵塞长度。巷道掘进爆破用的堵塞物为1：3配比的粘土与细砂的混合物（称为炮泥）。合理的堵塞长度应与装药长度或炮孔直径成一定比例关 系，生 产 中 常 取 堵 塞 长 度 等 于0.350.50倍的装药长度。八、微差爆破间隔时间n通过高速摄影所观察到的结果表明，辅助孔相对于掏槽孔、辅助孔与辅助孔之间、周边孔相对于辅助孔，它们的延迟间隔时间应取50100 ms为宜（孔深1.2-5.0 m，软到中硬岩石）；n掏槽孔各段之间的延迟间隔时间应取50ms。n对于坚硬岩石，微差爆破间隔时间还可取小于上述值。n实践证明，采用上述毫秒时间间隔数据，可取得良好的爆破效果。第三节第三节 隧道掘进的基本方法隧道掘进的基本方法n一、全断面开挖法n按隧道的设计断面一次沿掘进方向向前推进，适用于岩质均匀、岩石比较坚硬，并且隧道断面尺寸较小（高度以不超过5米为宜）的情况。使用凿岩台车钻孔，一次爆破循环进尺可达2.5 4 m。当遇到岩体节理裂隙比较发育和断层破碎带时，使用全断面掘进法必须与支护工序相间配合进行，一次爆破循环进尺多为1.22.0 m。二、台阶开挖法n 当隧道高度较高又无大型凿岩台车，不便于钻孔爆破作业时，可将隧命为上、下两层，施工时形成台阶状。这种开挖法称为台阶开挖法或半断面开挖法。n 当上半部断面超前下半部断面施工时，称为正台阶工作面施工法，如图4-10（a）所示。首先开挖上部断面1并完成拱圈衬砌工作，再按2、3的顺序进行下部开挖，然后进行边墙衬砌。上半部开挖时可使用小型凿岩台车和装碴机。而下部2、3开挖以后，几同样可使用装碴机出碴。这种开挖方法用于不太松软的岩层中施工相当安全，并且效率较高，平均日进尺可达l0m左右。n如果施工中遇到岩体比较松软的地段，n可以改变其上部半断面开挖方法，如图4-10（b）所示，首先开挖1，待拱圈衬砌完成后，再进行核心2的开挖，然后按3、4顺序进行下部开挖与支衬。三、导坑（硐）开挖法n 导坑开挖法就是先在隧道断面上的某个局部，以小断面超前掘进，然后再逐步刷大到设计断面。这种开挖方法多用于岩层松软破碎、涌水量大的地带，或者用在跨度很宽的隧道掘进中。导坑的位置、断面面积应满足通风及装运岩碴的要求。n根据导坑位置的不同，可分为中央下导坑和顶部导坑（即上导坑）法。n下导坑法则又分为全断面开挖和半断面开挖两种方式。（一）中央下导坑超前全断面开挖法n 在隧道掘进过程中，预计有大量涌水和连续破碎带的地段，可以考虑采用超前坑道全断面开挖法：如图4-11所示。这种开挖方法的作用是通过导坑事先导出岩层中的地下水，并可探测掘进前方的地质情况，有利于进一步刷大断面时的围岩稳定和施工安全。n这一开挖方法又分为两种方式：n （1)下导坑超前掘进，待其终止时，再以全断面开挖方法赶上，即在导坑开挖期间，后方的全断面开挖须停止，两者不能平行作业。n （2）下导坑超前掘进和后方的全断面开挖之间保持一定的距离，即两者之间采取平行作业。n实践证明，方法（2）有利于缩短总的掘进时间，故使用较多。n但应特别注意，如遇到不良岩层，产生大断面顶板冒落时，可能会埋没超前小导坑的安全出口。为保证这种方法的施工安全，在坑道内侧应设有必要的支护装置。（二）中央下导坑超前半断面开挖法n 中央下导坑超前半断面开挖法虽然不如全断面开挖法那样快速，但对于围岩构造复杂的不良地质条件最为适宜，而且也不致造成各施工工序间的过分干扰，n如图4-12所示。首先开挖下导坑1，然后开挖上半断面2及3，待拱圈支衬完成后，再将下部半断面4向上扩大以及按5、6顺序开挖，并完成边墙的混凝土浇灌工作（三）顶部导坑开挖法n 当遇到岩层特别松软、涌水量又大或隧道断面跨度又很宽，不能用全断面开挖时，可以采用顶部导坑开挖法。n其开挖顺序如图4-13所示，首先开挖上部导坑1，再开挖其周围部分2，并及时完成拱部支衬。此后的工作是开挖边墙3，接着进行边墙支衬，此时要预留临时引泳道，最后完成核心4的开挖工作。第四节第四节 光面爆破光面爆破n 一、光面爆破的特点n 若掘进爆破的周边孔与其他炮孔的爆破方式相同，则不可避免地使开挖轮廓线以外的围n岩遭到破碎，巷道轮廓线不整齐，甚至出现严重的超挖或欠挖，影响岩体稳定性。为此，瑞n典从20世纪50年代开始率先研究一种能按设计轮廓线爆破岩体，使巷道周壁或开挖面平整，并使围岩不受明显破坏的控制爆破技术，即光面爆破。n光面爆破的实质就是在巷道掘进设计断面的轮廓线上布置加密的周边孔，减小药包直径，减少装药量，采用低密度和低爆速的炸药，以控制炸药爆炸能量及其作用，降低爆炸冲击波的峰值压力，削弱它在岩石中引起的应力波强度，避免在炮孔周围产生压碎区，而使爆破作用集中到需要爆落的一侧岩体上，减弱对原岩体的破坏作用。这种加密的周边孔称为光爆孔。当相邻的光爆孔爆破时，在其连心线上将形成贯通裂隙，岩体被劈裂形成平整的断裂面。n自1970年以来，光面爆破技术在我国的矿山、水利、地下工程中获得了广泛应用，已成为控制开挖轮廓线的主要爆破方法之一。尤其是近10年来，在露天开挖工程中的应用逐渐增多，通过采用预留保护层（光爆层）的方法，实现了路堑高边坡光面爆破。巷道掘进中采用光面爆破具有以下优点：n（1）光面爆破对围岩的破坏要轻微得多，根据声波探测表明，采用光面爆破时，围岩松弛带的范围只是常规爆破方法的1/3一1/2，从而提高了围岩的稳定性，减少了支护工作量；n （2）光面爆破可以大大减少巷道的超欠挖量，提高施工质量，加快施工进度，节省大量的混凝土衬砌浇筑量；n （3）采用光面爆破，围岩的壁面平整，危石少，撬顶工作简单，减轻了表面应力集中现象，避免局部冒落，增进了围岩的稳定和施工安全，并为喷锚支护的使用创造了有利条件。n光面爆破的优点在完整岩体中十分明显，可以直观地感到爆破后的开挖面光洁平整，岩体完整，爆破裂隙不发育，给人以安全感。二、光面爆破的基本原理n（一）应力波叠加作用理论n 当周边炮孔同时起爆后，以炮孔为中心的圆柱形应力波很快从每个炮孔向外扩展。波峰在两炮孔之间相遇。在相遇前，这一区域的岩体承受来自两炮孔的径向压力。波峰切线方向产生拉应力。当两波相遇后，则因产生波的叠加而增强。在垂直于两炮孔之间连心线上的拉应力也增大，当此合成拉应超过岩石的极限抗拉强度时，在两炮孔中间首先产生裂隙，然后沿连心线向两个炮孔方向发展，最后形成断裂面。n应力波叠加理论要求光爆孔同时起爆，但实际上是很难做到的。由于工业雷管的起爆时间通常达到几毫秒至几十毫秒，而相邻炮孔间距一般为几十厘米，要使相邻炮孔产生的压应力波波峰压力在两炮孔连心线之间相遇是难以实现的。假如两炮孔间距为30厘米，应力波速度为3000m/s，则起爆时差为0.1ms时，应力波就不会在孔间相碰发生叠加干涉。动光弹摄影资料观察表明，爆破裂缝是从炮孔壁首先开始，再沿连心线向炮孔中间发展（二）爆轰气体准静态压力作用理论n认为爆轰气体的准静压力作用是产生贯穿裂隙的主要原因。光爆炮孔装药是在不藕合条件下爆炸，由于空气间隙的缓冲作用，作用于炮孔璧的冲击波压力急剧下降，减小了破碎区，只剩下几条径向裂缝，在较长时间内，炮孔处于一定的准静态压力作用下。相邻炮孔起爆后，在准静压力作用下，在炮孔连心线上各点产生很大的切向拉应力，而在连心线与炮孔壁相交处产生应力集中程度很高的拉应力。当炮孔间距适合时，在炮孔壁上应力集中处将首先出现拉伸裂隙，然后在爆轰气体的作用下，裂隙沿连心线延伸，最后形成具有一定宽度的贯通裂缝。在裂缝形成过程中，爆轰气体产生的高压准静态作用是裂缝贯通的主要动力。（三）应力波与爆轰气体共同作用理论n该理论认为，炮孔装药爆炸后，应力波的主要作用是在炮孔周围产生分布较密的径向微裂隙。爆轰气体准静压力作用于含有随机微裂隙的炮孔壁上，炮孔间形成准静应力场，使径向微裂隙进一步发展而贯通。三、光面爆破主要爆破参数的确定n 巷道掘进光面爆破主要针对断面周边一层岩体的爆破，要求在爆落岩体的同时，应形成光滑、平整的边界，因而其爆破参数的设计计算与辅助孔、掏槽孔爆破存在一定的差别。主要爆破参数有：最小抵抗线、炮孔密集系数、不耗合系数、线装药密度、孔距和起爆时差等。（一）最小抵抗线与炮孔密集系数n 进行光面爆破设计时，一般都要引用光爆层这一概念。光爆层是指周边炮孔与最外层主爆孔之间的一圈岩石层。光爆层的厚度就是周边孔（光爆孔）的最小抵抗线。n 光爆层厚度w与周边孔的间距a有着密切的关系，可用两者的比值Ka/W来表示，K称为周边孔（光爆孔）的密集系数。密集系数过大，爆破后可能在光爆孔间留下岩埂，造成欠挖，达不到光面爆破效果，反之则可能出现超挖。由此可见，密集系数是光面爆破的一个重要参数。n实践中多取0.50.8，即最最小小抵抵抗抗线线大大于于孔孔距距，具具有有小小孔孔距距、大大抵抵抗抗线线的的特特点点，尤其在坚硬岩石中密集系数皆小于1。这样，可使反射拉伸波从最小抵抗线方向折回之前造成贯穿裂缝，隔断反射拉伸波向围岩传播的可能，减少围岩破坏。n光爆层的厚度还与巷道开挖断面的大小有关，大断面巷道的顶拱垮度大，光爆孔所受到的夹制作用小，岩体比较容易崩落，此时，光爆层厚度可以大一些。小断面巷道的光爆孔受到的夹制作用大，其厚度宜小一些。n光爆层的厚度还与岩石的性质和地质构造等因素有关。坚硬完整的岩石，光爆层宜薄一些；而松软破碎的岩石，光爆层宜厚一些。（二）不藕合系数n 不藕合系数K是指炮孔直径与药包直径之比（环向空气间隔装药时）。光面爆破采用药包直径小于炮孔直径的方法，因而不藕合系数K1。随着不藕合系数K值的增大，爆炸冲击作用减弱，而爆炸气体准静态压力的作用时间n得到延长，作用在炮孔壁岩石上的应力值下降。不藕合系数K的取值一般介于1.53.0之间，此时可使炮孔壁岩石上受到的冲击压力（或产生的应力）不大于岩石的极限抗压强度，避免压碎圈的形成，从而留下半炮孔痕迹；同时，在炮孔连心线上产生的切向拉应力大于岩石的抗拉强度，产生定向裂隙。在光面爆破中，采用最多的是不祸合系数K=2.5。光面爆破炮孔的装药结构n根据不藕合系数的大小和所选用药卷的直径，光面爆破炮孔的装药结构通常有两种形式：n环向空气间隔连续装药结构和轴向空气间隔装药结构，如图4-14所示。（三）线装药密度n线装药密度是指单位长度炮孔内的装药量，又称装药集中度，可用下式计算n （4-5）n 式中 炸药密度，kg/m3；n d1药卷直径，m；n q0线装药密度，kg/m。n 在采用环向不藕合连续装药结构时，因为K=d2/d1，这里d2为炮孔直径，则由式（4-5）得n如果采用炮孔内各药包间也保持一定间隙的装药结构，则q0值的计算另当别论。譬如，当采用既有环向不藕合又有轴向空气间隔的装药结构时，应当按当量药包或体积不藕合系数计算q0值。n在生产中，为了控制爆破所引起的裂隙发展，保持岩石新壁面完整和稳固，要在保证炮孔连心线上岩石得以破裂贯通的前提下，尽可能减少装药量，并使药包沿炮孔均匀布置。这样，一方面最好选用低密度、低爆速的炸药，另一方面就是合理选取线装药密度。当光爆孔直径为 3545mm时，一 般 将 线 装 药 密 度 取 为0.10.3kg/m，其中软岩为0.070.12 kg/m，中硬岩为0.10.15 kg/m，硬岩则为0.150.25 kg/m。（四）孔距n光爆孔的间距比主爆孔小，它与炮孔直径、岩性和装药量等参数有关。孔距过大，难以爆出平整光面；孔距过小会增加凿岩费用，且产生大块。n通常，合理的孔距可按炮孔直径选取 na=（1020）d2n 式中 a孔距（实际工程设计多用类比法选取），m。（五）起爆时差 n两相邻光爆炮孔因雷管误差会导致不能同时起爆，即存在起爆时差。n专门的试验和光面爆破实践表明，这种时差在10 ms内时，光爆孔间应力叠加明显，有利于贯通裂隙的形成，可视为光爆炮孔同时起爆，采用高精度雷管或导爆索来实现。n我国的光面爆破实践证明，两相邻光爆炮孔的起爆时差100 ms可获得良好爆破效果，时差越短则壁面平整效果越有保证。四、起爆顺序 n光面爆破掘进有两种施工方案：全断面一次掘进方案和预留光面层方案 n全断面一次掘进方案的炮孔起爆顺序为：掏槽孔辅助孔周边孔（光爆孔），如图4-15所示 预留光面层方案：最后起爆光面层光爆孔。作业题n1、巷道掘进爆破的炮孔是如何划分的？各起什么作用？n2、隧道掘进的基本方法有那些？各在什么条件下使用？n3、巷道掘进的起爆顺序是如何确定的？