1. Principio de la voladura suave
El mecanismo de rotura de rocas de la voladura suave es un problema muy complejo y aún se está explorando. Aunque la teoría aún no está madura, existen conocimientos de análisis cualitativo. Generalmente se cree que existen dos efectos sobre el macizo rocoso cuando se detonan explosivos; el segundo es el efecto de la expansión de los gases explosivos; Una voladura suave es la detonación simultánea de los agujeros circundantes y la onda de choque de cada agujero se propaga radialmente a su alrededor. Cuando los impactos de agujeros adyacentes se encuentran, las ondas de tensión se superponen, produciendo un estiramiento tangencial. La tensión máxima se produce en el punto medio de las líneas centrales de los agujeros adyacentes. Cuando la resistencia última a la tracción del macizo rocoso es menor que esta fuerza de tracción, el macizo rocoso se separa y se forman grietas en la línea central del agujero. Posteriormente, el gas de explosión se expande y las grietas se expanden aún más, formando una superficie de explosión plana.
2. Puntos técnicos del granallado
Para conseguir buenos resultados en el granallado, generalmente es necesario dominar los siguientes puntos técnicos:
1. al área circundante De acuerdo con las características de la roca, debemos seleccionar razonablemente el espaciado de los orificios periféricos y la línea de resistencia mínima, y hacer nuestro mejor esfuerzo para mejorar la calidad de la perforación.
2. Controle estrictamente la carga periférica del ojo e intente distribuir la carga uniformemente a lo largo del ojo.
3. Para los agujeros periféricos se deben utilizar rodillos de pequeño diámetro y explosivos de baja velocidad y baja explosividad. Para cumplir con los requisitos de la estructura de carga, la carga en el espacio aéreo se puede lograr utilizando un cordón detonante (alambre detonante).
4. Utiliza detonación ordenada diferencial de milisegundos. Es necesario organizar el procedimiento de excavación de manera que quede una buena superficie libre para una voladura suave.
5. El diámetro del orificio lateral es menor o igual a 50 mm.
3. Voladura previa y voladura suave
Para garantizar que el macizo rocoso reservado se ajuste al contorno diseñado. Para formar la superficie y evitar que la roca circundante sea destruida, se debe utilizar tecnología de voladura controlada por contorno. Las técnicas de voladura controlada por contorno comúnmente utilizadas incluyen la voladura precortada y la voladura suave. La llamada voladura previa a la división consiste en detonar primero la carga de los orificios de voladura previamente divididos dispuestos en la línea de contorno de diseño para formar grietas que recorren la línea de contorno de diseño y luego volar la parte principal de la excavación bajo el blindaje de grietas artificiales. para garantizar que la roca reservada El cuerpo no se dañe mediante una voladura suave, primero se destruye el macizo rocoso en la parte principal de la excavación y luego se detonan las cargas en los orificios periféricos dispuestos en la línea de contorno diseñada, detonando así la voladura suave; capa y formando una superficie de excavación plana.
La voladura precortada y la voladura suave se han utilizado ampliamente en la excavación de cimientos de presas, taludes y cavernas subterráneas.
(1) Mecanismo de formación de juntas
Tanto la voladura previa como la voladura suave requieren superficies de grietas regulares inducidas por la voladura a lo largo de la línea del contorno de diseño, y el mecanismo de formación de juntas es básicamente lo mismo. Ahora, tomemos las pregrietas como ejemplo para analizar sus mecanismos de formación de grietas.
La voladura de presplitting utiliza una estructura de carga desacoplada, que se caracteriza por una capa anular de separación de aire entre la carga y la pared del pozo. La existencia de esta capa de separación de aire reduce la presión máxima de explosión que actúa sobre la pared del pozo. . Dado que la resistencia a la compresión dinámica de la roca es mucho mayor que la resistencia a la tracción, la presión de voladura reducida se puede controlar para que no cause daños significativos por compresión a la pared del pozo, pero la tensión de tracción tangencial causará grietas radiales alrededor del pozo. Además, la acumulación de energía entre los orificios provoca la concentración de tensiones en la conexión entre los orificios, y las grietas iniciales en la conexión entre los orificios se desarrollan aún más, y el efecto casi estático del gas retardado de alta presión hace que la paleta de aire se desplace. Se dividen a lo largo de la costura, lo que provoca que las grietas en la conexión entre los orificios circundantes penetren para formar costuras.
(2) Estándares de control de calidad
1) La integridad de la roca circundante excavada se mide mediante la tasa de marcas de agujeros en la pared de roca. La tasa de seguimiento del pozo también se denomina tasa de medio pozo, que se refiere al porcentaje de la longitud total de los rastros del pozo en la pared de excavación con respecto a la longitud total del pozo. En el sector hidroeléctrico, para macizos rocosos con juntas y fisuras extremadamente desarrolladas, la tasa de trazado de los barrenos de voladura debería alcanzar generalmente entre el 10% y el 50%; para juntas y fisuras moderadamente desarrolladas, debería alcanzar entre el 50% y el 80% y más del 80%; % de articulaciones y fisuras no están desarrolladas. No debería haber grietas obvias por explosión en las paredes de roca circundantes.
2) El valor permitido de rugosidad de la roca circundante (también llamada diferencia superior e inferior) es de 15 cm.
3) En superficies de aeropuertos, el ancho de las prefisuras generalmente no debe ser inferior a 1 cm. La práctica ha demostrado que para rocas blandas (como la limolita del Proyecto Gezhouba), el ancho previo a la fisura puede alcanzar más de 2 cm, y sólo cuando alcanza más de 2 cm puede desempeñar un papel de aislamiento eficaz, pero para roca dura, el ancho previo a la grieta es difícil de alcanzar 1 cm. El ancho del granito prefisurado del Proyecto Dongjiang es de sólo 6 m·m, lo que aún puede desempeñar un papel de aislamiento eficaz. El ancho previo a la fisura de los proyectos subterráneos es mucho menor que el de los proyectos al aire libre y generalmente solo alcanza entre 0,3 y 0,5 cm. Por lo tanto, el estándar de ancho de las prefisuras está relacionado con la litología y la ingeniería del sitio y debe determinarse finalmente mediante pruebas de campo.
Además de los parámetros de voladura, los factores que afectan la calidad de la voladura de contorno dependen principalmente de las condiciones geológicas y la precisión de la perforación. Esto se debe a que las grietas por voladura tienden a desarrollarse a lo largo de las grietas y uniones originales del macizo rocoso, y la precisión de la perforación es un requisito previo para garantizar la calidad del control de la voladura circundante.
(3) Diseño de parámetros
El diseño de parámetros de la voladura previa a la división y la voladura suave generalmente adopta el método de analogía de ingeniería y finalmente se determina mediante pruebas de campo.
(1) Parámetros de voladura previa a la división
1) Proyectos a cielo abierto con aberturas de 70 ~ 165 mm; excavaciones de túneles de 40 ~ 90 mm, grandes centrales subterráneas de 50 ~; 110 mm
2) El espacio entre los agujeros está relacionado con las características de la roca, el rendimiento explosivo, las condiciones de carga, los requisitos de planitud de la pared de excavación y el tamaño del agujero. Generalmente, la separación entre orificios es de 7 a 12 veces el diámetro del orificio. El valor más pequeño debe usarse cuando los requisitos de calidad de la voladura son altos, la roca es débil y se desarrollan grietas.
3) El coeficiente de no acoplamiento de carga se refiere a la relación entre el radio del barreno y el radio del rodillo de carga, que generalmente es de 2 a 5, para evitar daños a la pared del barreno.
4) La carga lineal es la carga promedio por unidad de longitud del barreno. Los factores que afectan los parámetros de la voladura previa al corte son complejos y, en teoría, es difícil derivar una fórmula de cálculo estricta. La fórmula empírica es la principal. En la actualidad, la forma básica de las fórmulas comúnmente utilizadas en mi país es la siguiente
En la fórmula, qx es la densidad de carga lineal de la voladura previa a la división, kg/m;
σc - la resistencia a la compresión última de la roca, MPa;
a-espacio entre agujeros, m;
d-diámetro de perforación,
k, α, Coeficientes empíricos β y γ.
Dependiendo de la litología, la densidad de carga lineal de la voladura previa a la división es generalmente de 200 ~ 500 g/m. Para superar el pellizco de las rocas en el fondo del pozo, la densidad de carga lineal es de 200 ~ 500 g/m. el fondo del agujero debe aumentarse de 2 a 5 veces.
(2) Parámetros de voladura suave
1) El espesor de la capa de voladura suave, es decir, la línea de resistencia mínima, es generalmente de 10 a 20 veces el diámetro del barreno. Para rocas débiles y grietas, para las que están en desarrollo, tome el valor menor.
2) El espacio entre los agujeros es generalmente de 0,75 a 0,90 veces el espesor de la capa de voladura suave. Para aquellos con rocas más débiles y grietas más desarrolladas, tome un valor menor.
3) El diámetro del pozo y el coeficiente de no acoplamiento de carga deben seleccionarse en función de la voladura previa al corte.
4) La carga de línea Qx generalmente se determina con base en la fórmula de cálculo de la carga suelta de voladura.
En la fórmula, q es el consumo unitario de voladura suelta, kg/m
a -- el espaciamiento de los orificios de voladura lisos, m
; w - espesor de la capa de voladura superficial ligera, m
(4) Estructura de carga y detonación
(1) Estructura de costos
1) La función del bloqueo La sección es para extender el explosivo. El tiempo de acción del gas asegura que solo se producirán grietas en la sección del orificio sin embudo de explosión. Para voladuras de pozos profundos, la longitud de esta sección es generalmente de 0,5 a 1,5 m.
2) La longitud de la sección de refuerzo en el fondo del pozo es aproximadamente igual a la longitud de la sección de obturación. Debido a que el fondo del pozo está sujeto por rocas, es necesario utilizar una densidad de carga lineal mayor.
3) Sección de carga uniforme Esta sección generalmente es una carga desacoplada y espaciada axialmente, y debe estar distribuida uniformemente a lo largo del eje del orificio. Las cargas espaciadas axialmente deben enrollarse y detonarse en serie con cordones detonantes. Para garantizar que la pared del orificio no se aplaste, el rollo medicinal debe colocarse en el centro del orificio tanto como sea posible. En países extranjeros, los localizadores de núcleos de orificios se utilizan generalmente para localizar el rollo de droga, mientras que en China, el rollo de droga y el cordón detonante generalmente se atan a piezas de bambú para posicionar el rollo de droga.
(2) Puesta en marcha
Para garantizar la detonación simultánea, la voladura previa a la división y la voladura suave generalmente usan cordones detonantes para detonar, generalmente usando el método paralelo segmentado.
Dado que el barreno liso es el último en detonarse, el cordón detonante puede dañarse prematuramente.
Para garantizar una voladura precisa de los barrenos periféricos, se puede utilizar el método de doble detonación del detonador retardado de etapa alta y cordón detonante para barrenos de voladura suaves. Si los hoyos pre-divididos y los hoyos en el área principal de voladura forman la misma red para la detonación, los hoyos pre-divididos deben detonar de 75 a 100 ms antes que la primera fila de hoyos principales. v