硬岩巷道掘进的中深孔爆破和光面爆破试验研究.docx

硬岩巷道掘进的中深孔爆破和光面爆破试验研究
随着城市化进程的加快和交通运输体系的不断改善，越来越多的地下工程开始得到广泛应用，包括地铁、隧道、地下储气库和水电站等。地下工程建设的核心技术之一就是硬岩巷道掘进技术。然而，由于硬岩的坚硬性和强度较高，传统的掘进技术已经无法满足需求，因此需要进行深入的研究和探索。本文主要探讨了硬岩巷道掘进的中深孔爆破和光面爆破试验的研究。
一、硬岩巷道掘进技术的背景
硬岩是一种坚硬、密度大、强度高的岩石，通常指比较耐久的岩石，如花岗岩、片岩和砂岩等。在地下建设中，巷道掘进面临的主要难题之一就是硬岩的掘进。硬岩的强度较高，破碎性差，而且易裂解、易形成锥形坑，导致掘进工作周期和成本显著增加。
传统的巷道掘进技术主要包括钻掘、钻爆和挖掘机械三种方式。然而，这些方法都难以适应硬岩掘进的需求。例如，对于钻掘方法，由于钻头材料和结构的约束，其在硬岩掘进中容易出现磨损和断头现象，导致工作效率低下；对于钻爆方法，爆破效果不可控，难以精细控制爆炸能量，容易造成岩石的损坏和振动，影响周围建筑和环境的安全。
二、硬岩巷道掘进技术的现状
近年来，随着科技水平的不断提高，越来越多的技术应用于硬岩巷道掘进中，随之而来的是掘进效率的不断提高和成本的不断降低。目前，主要的硬岩巷道掘进技术包括中深孔爆破法、光面爆破法，以及机械挖掘等新技术。
1.中深孔爆破法
中深孔爆破是指在硬岩中打出深度较大的孔洞，并且将爆炸装置置于孔洞深处，然后控制爆炸能量完成巷道掘进的工作。中深孔爆破法适用于岩石坚硬、破碎性差、难以控制爆炸能量的情况。其主要优点包括：掘进效率高，矿石损失少，对周围建筑和地下水环境的影响小，成本低等。
2.光面爆破法
光面爆破是指将爆炸装置置于硬岩巷道的光面部分，通过合理的钻孔排布和爆破能量控制，实现硬岩巷道的高效掘进。光面爆破法适用于大块光面硬岩掘进，特别是高速公路和铁路隧道掘进等领域。其主要优点包括：节省时间和成本，破碎效果好，对周围建筑和环境的影响小，精确性好等。
三、硬岩巷道掘进技术中深孔爆破和光面爆破试验研究
1.中深孔爆破试验
中深孔爆破是指在硬岩中打出深度较大的孔洞，并在孔洞深处放置装有爆炸物的管道，然后通过起爆将爆炸能量释放到硬岩中，分解硬岩。为了确保中深孔爆破技术的稳定性和可靠性，需要进行大量的试验和研究。
通过对中深孔爆破技术进行试验，可以有效地评估不同深度、不同数量和不同布置方式的钻孔在进行巷道掘进中的爆破效果。其中，试验结果显示，选择合适的孔径、孔距、孔深和充填物等参数可以极大地提高爆破效果和继续性，降低巷道掘进周期和成本。
2.光面爆破试验
光面爆破是一种在巷道光面部分爆破，实现硬岩巷道高效掘进的技术。光面爆破技术的稳定性和可靠性也需要进行大量的试验和研究。
试验结果表明，选择适当的爆破方式和爆破能量以及钻孔布置等参数可以有效地控制爆破效果，避免由于噪声、震动和碎片等因素引起的地面沉降和周围建筑的损坏。同时，光面爆破优于传统的钻爆和挖掘机械方法，具有掘进速度快、效率高、成本低等优点。
四、结论
硬岩巷道掘进面临的主要难点是硬岩的坚硬性和强度较高。本文探讨了硬岩巷道掘进的中深孔爆破和光面爆破试验研究，通过对试验的总结分析，发现中深孔爆破技术和光面爆破技术都具有较高的掘进效率和成本优势。在硬岩巷道掘进中，可根据工程需求选择不同的技术方法，以达到最为理想的效果。