超大斷面硬巖巷道復式楔形掏槽技術研究.pdf

1、隨著城市化進程的加快，地下空間被越來越多的開發(fā)與利用，爆破開挖巖石地下空間的難度及對爆破開挖的要求也愈來愈高。本文以國儲石油洞庫頂部超大斷面硬巖巷道為對象，進行復式楔形掏槽設計，從物理力學角度分析成腔機制，并對楔形掏槽進行數值仿真，通過現場試驗檢驗復式楔形掏槽爆破及全斷面爆破效果，同時對比數值模擬結果。主要研究內容與成果如下：
　?。?）建立簡化的中深孔楔形掏槽模型，通過物理力學分析，得出楔形掏槽炮孔的最佳傾斜角度（與自由面夾角）

2、，取值范圍為65°~85°。
　?。?）建立中深孔楔形掏槽數值計算模型，對掏槽爆破進行數值模擬分析，得出掏槽孔裝藥爆炸后應力波先以圓形波陣面向四周傳播，隨后相鄰炮孔應力波相遇并發(fā)生疊加等復雜變化，應力波開始以柱狀波陣面向四周傳播；楔形掏槽爆破有效應力波對掏槽腔體持續(xù)作用時間約為1000us，峰值超過500MPa，能夠將掏槽腔內絕大部分巖石充分破碎并拋擲，在掏槽處形成明顯的槽腔，為后續(xù)爆破創(chuàng)造良好的自由面并提供巖石碎脹空間。

3、　　（3）結合前期施工經驗，根據地質情況、巖石特性、所用炸藥及開挖斷面，運用爆破理論設計了復式楔形掏槽爆破方案，現場試驗結果較好得驗證了數值模擬結果，復式楔形掏槽合理有效，槽腔體積大，炮孔利用率高，循環(huán)進尺大，拋渣塊度適中，掏槽效果良好，可以解決超大斷面掏槽難題。
　?。?）在復式楔形掏槽基礎上，設計了全斷面一次光面爆破方案，超大斷面硬巖巷道爆破中復式楔形掏槽合理有效，全斷面炮孔布置及參數選取合理高效，炸藥能量得到充分利用，并且對