隧道超欠挖控制方法新技術(shù)詳解PPT(2018)

1、成都：西南交通大學 土木工程學院 2018 年 05 月肖 清 華第四部分 隧道超欠挖控制方法 Email ： xqh_電 話： 容 第一部分 隧道爆破設計與施工 第二部分 隧道掏槽爆破技術(shù) 第三部分 隧道光面爆破技術(shù) 第四部分 爆破器材與起爆方法 第五部分 爆破安全控制技術(shù) 第六部分 瓦斯隧道爆破技術(shù)第一部分 隧道爆破設計與施工 一、隧道掘進方法 人工 鉆爆：人工 動力 機械：盾構(gòu) TBM 例1: 白令海峽 渤海、瓊州 例2: 錦屏 (?)隧道光面爆破 1、鉆爆法：通過鉆孔、裝藥、爆破開挖巖石的方法。 2、隧道掘進機械法盾構(gòu)法 盾構(gòu) (Shield)，全名叫盾構(gòu)隧道

2、掘進機，大鉆頭，暗挖隧道機械。 盾構(gòu)機2、國外盾構(gòu)施工與現(xiàn)狀大坡度大坡度斜井盾構(gòu)施工成型隧道 TBM掘進法 TBM (Tunnel Boring Machine)中文名字：隧道掘進機。它是利用回轉(zhuǎn)刀具開挖，同時破碎洞內(nèi)圍巖及掘進，形成整個隧道斷面的一種新型、先進的隧道施工機械。 3、隧道掘進機械法TBM法錦屏12.48m TBM在洞內(nèi)組裝整 裝 待 發(fā) 4、目前現(xiàn)狀 目前，鉆爆法由于對地質(zhì)條件適應性強、開挖成本低，特別適合于堅硬巖石隧道、破碎巖石隧道及大量短隧道的施工。鉆爆法仍是隧道掘進的主要手段，約占70%。 二、隧道爆破設計與施工 炮眼的種類和作用掏槽眼(孔)輔助眼(孔)(多種叫法)輔掏、

3、掘進周邊眼(孔) (1) 掏槽眼(cut hole) 針對隧道開挖爆破只有一個臨空面的特點，為提高爆破效果，宜先在開挖斷面的適當位置（一般在中央偏下部)布置幾個裝藥量較多的炮眼。其作用是先在開挖面上炸出一個槽腔，為后續(xù)炮眼的爆破創(chuàng)造新的臨空面。 (2) 輔助眼(reliever) 位于掏槽眼與周邊眼之間的炮眼稱為輔助眼。其作用是擴大掏槽眼炸出的槽腔，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。 (3) 周邊眼(perimeter hole) 沿隧道周邊布置的炮眼稱為周邊眼。其作用是炸出較平整的隧道斷面輪廓。按其所在位置的不同，又可分為幫眼（3#眼）、頂眼（4#眼）、底眼（5#眼）。 爆破的關(guān)鍵是掏槽眼和周邊眼的爆

4、破。 掏槽眼為輔助眼和周邊眼的爆破創(chuàng)造了有利條件，直接影響循環(huán)進尺和掘進效果； 周邊眼關(guān)系到隧道開挖邊界的超欠挖和對周圍圍巖的影響。 隧道爆破的基本概念 （1）掏槽爆破 （2）光面爆破 （3）預裂爆破 （4）循環(huán)進尺 （5）炮眼間距 （6）抵抗線 （7）炸藥單耗 （08）炮眼利用率 （09）掏槽眼 （10）擴槽眼 （11）周邊眼 （12）內(nèi)圈眼 （13）地板眼 （14）二臺眼 （15）微差爆破 三、設計程序如何設計 1、確定循環(huán)進尺及相關(guān)參數(shù) 合理地確定炮眼布置、數(shù)目、深度和角度、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方法、起爆順序，安排好循環(huán)作業(yè)等； 2、圖表 爆破設計工藝1、參數(shù)選取不準確2、手工布孔繪圖

5、慢3、計算與修改量大4、數(shù)據(jù)管理困難 按選取的參數(shù)在隧道斷面上布置掏槽、輔助、掘進、周邊炮孔，計算藥量并調(diào)整 按隧道爆區(qū)地質(zhì)資料和隧道斷面尺寸選取包括掏槽類型、掏槽參數(shù)以及其他炮孔孔網(wǎng)參數(shù)和炸藥單耗等參數(shù) 根據(jù)布孔設計圖進行現(xiàn)場布置、鉆鑿炮孔、爆破參數(shù)選取布孔設計現(xiàn)場施工 四、鉆爆施工 鉆爆施工是把鉆爆設計付諸實施的重要環(huán)節(jié)，包括鉆孔、裝藥、堵塞和爆破后可能出現(xiàn)的問題處理等。 1、開挖方法 隧道施工方法的選用，應根據(jù)工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)資料，結(jié)合斷面大小、支護類型、隧道長度、工期要求等因素綜合研究確定。當采用鉆爆法施工時，一般可選用全斷面開挖法(full face method)、臺階法(b

6、ench cut method)和導坑法(drift method)等。 2、鉆眼 目前，在隧道開挖爆破過程中，廣泛采用的鉆孔設備為鑿巖機(rock drill) 和鉆孔臺車(drill jumbo)。 問題： 3、裝藥 (1) 炮孔檢查：仔細檢查炮眼的位置、深度、角度 是否滿足設計要求。 (2) 炮孔清理：將炮眼內(nèi)的殘碴積水排除干凈。 (3) 裝藥：應嚴格按照設計的炸藥量進行裝填。 (4) 起爆藥卷安裝：正向起爆、反向起爆和雙向起 爆三種起爆形式。 必須采用竹片，但與大斷面隧道快速掘進理念矛盾！ 效果區(qū)別：反向起爆有利于克服巖石的夾制作用，能提高炮眼利用率，減小巖石破碎塊度，爆破效果較正向起

7、爆為好。 但反向起爆較早裝入起爆藥卷，會影響后續(xù)裝藥質(zhì)量，在有水情況下，起爆易受潮拒爆，還易損傷起爆引線，機械化裝藥時易產(chǎn)生靜電早爆。例：瓦斯涌出爆炸 隧道周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)常用小直徑連續(xù)裝藥、間隔裝藥、導爆索裝藥和空氣柱裝藥。一般宜選用小直徑連續(xù)裝藥或間隔裝藥結(jié)構(gòu)；當巖石很軟時，可用導爆索裝藥結(jié)構(gòu)；眼深小于2m時，可采用空氣柱裝藥結(jié)構(gòu)。 能否做到？ 4、堵塞 隧道內(nèi)所用的炮眼堵塞材料，一般為砂子和粘土混合物，其比例大致為砂子50%40%，粘土50%60%。堵塞長度視炮眼直徑而定。當炮眼直徑為25mm或50mm時，堵塞長度不能小于18cm和45cm。堵塞長度也和最小抵抗線有關(guān)，通常不能小于最小抵

8、抗線。堵塞方法可采用分層搗實法進行。 能否做到？ 起爆網(wǎng)絡是隧道爆破成敗的關(guān)鍵，它直接影響爆破效果和爆破質(zhì)量，起爆網(wǎng)絡必須保證每個藥卷按設計的起爆順序和起爆時間起爆。目前在無瓦斯與煤塵爆炸危險的鐵路隧道中進行爆破開挖多采用導爆管起爆系統(tǒng)起爆。五、安全警戒與起爆(一) 安全警戒與信號爆破作業(yè)全過程都存在安全警戒問題，但到了起爆階段，其主要工作是安全警戒。為了保證起爆階段能夠按程序有條不紊地進行，還需要規(guī)定必要的聯(lián)絡信號，使整個起爆工作做到安全、準確、可靠、萬無一失。1、安全警戒 (1) 清場 (2) 派出崗哨 (3) 斷絕交通 (4) 堅守崗位 (5) 解除警戒2、信號警戒信號是保證爆破安全實施

9、的基本保障，一般有口哨、信號旗、警報器、警笛等音響和視覺信號。 在每次爆破中，起爆前后一共有3次信號。預警信號:該信號發(fā)出后爆破警戒區(qū)內(nèi)開始清場工作。起爆信號:起爆信號應在確認人員、設備全部撤離爆破警戒區(qū)，所有警戒人員全部到位，在具備安全起爆條件時發(fā)出。起爆信號發(fā)出后準許負責起爆的人員起爆。解除信號:安全等待時間過后，檢查人員進入爆破警戒范圍內(nèi)檢查、確認安全后，方可發(fā)出爆破解除信號。在此之前，崗哨不得撤離，不允許非檢查人員進入爆破警戒范圍。 (二) 起爆起爆是爆破工作的關(guān)鍵。由于現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)的起爆儀器易受人為操作因素的影響，有可能因為起爆人員的一個微小錯誤 (例如忘記更換電池、接線前沒有按要求

10、迸行放電、操作順序錯誤、按鈕未能按到底造成開關(guān)接觸不良、提早按下起爆按鈕充電不到位等)，就導致整個爆破的失敗。(例：班長線、曹煙囪)對起爆人員的要求起爆人員應由有經(jīng)驗的爆破員擔任，對于重大爆破應由爆破技術(shù)人員擔任。（例：技術(shù)員被夾）起爆器操作要由兩人負責實施，1人操作，1人監(jiān)督，必要時進行替換。熟悉常用的起爆儀器，包括起爆器、擊發(fā)槍 (筆)的連接，測試儀表的使用，了解起爆器的性能、電池更換周期。熟悉常用起爆方法的操作要領(lǐng)和步驟。絕對聽從指揮員口令，準確地按信號實施操作。(三) 警戒的解除起爆后，經(jīng)檢查確認無盲炮或其他險情，檢查人員向爆破工作領(lǐng)導人報告后方能解除爆破安全警戒，解除警戒的程序為:

11、進入爆區(qū)檢查的人員檢查完畢后，由事先指定的負責人匯總向爆破指揮部 (或爆破工作領(lǐng)導人)報告檢查情況，報告內(nèi)容包括爆堆狀況、有無盲炮及判定的理由、邊坡危石情況、附近建筑物及不能撤離的設備有無損壞、是否發(fā)現(xiàn)殘余的爆破器材等。如果有盲炮，由指揮部或爆破工作領(lǐng)導人派出人員立即處理。爆破工作領(lǐng)導人綜合各方面情況后確認無盲炮 (或有盲炮己經(jīng)處理完畢)和其他險情后，下達警戒解除命令。收到警戒解除命令后，由信號員發(fā)出解除信號。收到解除信號后警戒人員方可結(jié)束警戒任務、撤離警戒哨位。(四) 早爆、遲爆與拒爆1、早爆炸藥包比預定時間提前爆炸，稱為早爆。發(fā)生早爆時，由于作業(yè)人員就在藥包附近或尚未撤離危險區(qū)，所以極易造

12、成人員傷亡。工程實踐表明，早爆的主要原因有以下幾方面: （例：梁煙囪） 采用電起爆網(wǎng)路時，雷電、射頻電 (廣播、電視、無線電臺等發(fā)射的電波)、靜電、高壓噸、雜散電流等外來電流影響引起雷管早爆。 雷電直接落在雷管、炸藥包、起爆導爆索或?qū)П艿缺ú牧仙蠈е略绫?違反安全操作規(guī)程、違章作業(yè)引起早爆，如擴壺爆破間隔時間過短，或幾次擴壺后隨即裝藥，因孔壁溫度過高引起早爆；用竿頭開裂的竹竿進行炮孔裝藥，用力過猛插響雷管；用鉆桿當炮棍裝藥，捅響雷管；確室爆破作業(yè)現(xiàn)場由于照明不當或使用煙火引起藥包燃燒、爆炸。 起爆器材有問題，如導火索燃速過快引起早爆。 硫化礦床用硝銨類炸藥進行爆破，因硝酸銨與硫化礦接觸產(chǎn)

13、生放熱反應，使孔內(nèi)溫度升高，如裝藥環(huán)境內(nèi)有水，則加速這種反應，結(jié)果引起炸藥 (雷管)自爆。 為了防止早爆及由此發(fā)生的安全事故，應采取以下措施: 若爆區(qū)附近有廣播、電視、無線電發(fā)射臺和高壓輸電線時，采用非電起爆。手機、對講機！ 提高爆破作業(yè)人員安全施工操作水平，嚴禁違章作業(yè)。 堅持使用木質(zhì)炮棍。 對新購進的爆炸物品，使用前要進行性能檢測。 目前國家做得很好！ 采用電起爆在裝人雷管前，爆區(qū)附近用電設備暫停運行，清除爆區(qū)內(nèi)的金屬物件和撤落在積水內(nèi)的炸藥，以減少雜散電流源。 雷雨天氣采用非電起爆。遇雷雨時立即停止爆破作業(yè)，迅速撤離危險區(qū)，并在危險區(qū)邊界設置崗哨，防止他人誤入。 在含硫礦床地段作業(yè)時，可

14、向工作面或炮孔中涂酒石灰水，或采用抗高溫的雷管和炸藥。2、遲爆炸藥包比預定時間滯后爆炸，稱為遲爆。遲爆具有不可預見性和突然性，所以也極易發(fā)生人身安全事故。遲爆事故分析表明，產(chǎn)生遲爆的原因有以下幾方面: 起爆材料或炸藥過期，起爆能力或爆轟性能降低，起爆后炸藥不能立即爆轟，存在一段由爆燃轉(zhuǎn)為爆轟的時間，致使爆炸時間滯后。 起爆材料質(zhì)量不好，如導火索慢燃、延期雷管延期時間延長等。 在導火索一火雷管起爆情況下，施工質(zhì)量低，導致導火索傳火困難，推遲了起爆時間。 為防止遲爆及由此發(fā)生的安全事故，應抓好以下幾個環(huán)節(jié): 不便用已過期的爆炸材料。 用前檢測爆炸材料性能，剔除變細或折斷的導火索段。 在裝藥填塞過程

15、中防止導火索扭曲、損傷，確保導火索正常傳火。 發(fā)現(xiàn)炮末響時，不要急于當盲炮處理，應留有足夠的等待時間，以防遲爆。 （例：班子，隧道30min）3、拒爆例：同次爆破有一個不響拒爆通常稱盲炮，又稱瞎炮、啞炮。比起早爆和遲爆，拒爆常常更多地出現(xiàn)在各類工程爆破中。個別及少數(shù)藥包拒爆，通常會影響爆破效果；而大面積藥包的拒爆，則往往導致整個爆破作業(yè)歸于失敗。實踐經(jīng)驗表明，產(chǎn)生拒爆的原因可歸納為以下幾方面: 炸藥、起爆器材質(zhì)量不合格。(例：不同批) 炸藥、起爆器材變質(zhì)失效。 電起爆時，起爆電源 (含起爆器和交直流電源)容量不夠，起爆網(wǎng)路中雷管不準爆。 爆破施工不當，損壞了起爆線路，或使導爆管網(wǎng)路中少數(shù)導爆臂

16、拒爆。（例：南寧煙廠炸墻） 將大直徑乳膠炸藥卷用人工搓成小藥卷，使炸藥失去敏感性而拒爆。 電爆網(wǎng)路接頭接地或短路(在含有裂隙水的炮孔申極易發(fā)生)，或在同一網(wǎng)路中使用不同廠或同廠不同批的電雷管，或在網(wǎng)路中的雷管電阻值相差過大，這些均能造成局部或大部分藥包拒爆。 在導爆索和導爆管起爆網(wǎng)路中，因爆破參數(shù)選取不當，導致先起爆藥包爆炸后破壞了后起爆網(wǎng)路，造成拒爆。（例：肖墻不倒） 電爆網(wǎng)路設計錯誤，并聯(lián)電路電阻不平衡，致使電阻大的一組網(wǎng)路拒爆。 錯誤地將同一爆區(qū)的藥包組分成兩個起爆網(wǎng)路先后起爆，后起爆網(wǎng)路藥包拒爆。防止拒爆的主要措施有以下幾項: 使用前對爆破器材進行性能檢測，禁止使用不合格產(chǎn)品。 不使用

17、過期失效的爆炸材料。 提高爆破設計技術(shù)水平，避免因設計差錯造成拒爆。(五) 盲炮處理方法盲炮不僅影響爆破效果，而且造成不安全因素。盲炮一般分為以下3種情況:拒爆：雷管和炸藥沒有引爆。半爆：雷管爆炸，但因起爆能不夠，沒有引爆炸藥。殘爆：炸藥未達到穩(wěn)定爆轟狀態(tài)，爆轟不完全，留有殘藥。（例：炸壞鐵軌）1、盲炮的判斷在爆破后，發(fā)現(xiàn)有下列情況之一者可以判斷存在盲炮:在爆破地段范圍內(nèi)殘留炮孔，地表無松動或應有的拋擲現(xiàn)象;兩藥包之間有顯著的隔離，土石方崩塌范圍較其他地段或原計算有顯著差異;在拋擲爆破中，大部分或局部無拋擲現(xiàn)象。2、盲炮處理的有關(guān)規(guī)定在盲炮處理中必須遵守 (爆破安全規(guī)程)的以下規(guī)定:處理盲炮前

18、應由爆破工作領(lǐng)導人定出警戒范圍，并在該區(qū)域邊界設置警戒，處理盲炮時無關(guān)人員不準許進人警戒區(qū)。應派有經(jīng)驗的爆破員處理盲炮，硐室爆破的盲炮處理應由爆破工程技術(shù)人員提出方案并經(jīng)單位主要負責人批準。電力起爆發(fā)生盲炮時，應立即切斷電源，及時將盲炮電路短路。導爆索和導爆管起爆網(wǎng)路發(fā)生盲炮時，應首先檢查導爆索或?qū)П苁欠衿茡p或斷裂，發(fā)生有破損或斷裂的應修復后重新起爆。不應拉出或拘出炮孔和藥壺中的起爆藥包。盲炮處理后，應仔細檢查爆堆，將殘余的爆破器材收集起來銷毀;在不能確認爆堆無殘留的爆破器材之前，應采取預防措施。盲炮處理后應由處理者填寫登記卡片或提交報告，說明產(chǎn)生盲炮的原因、處理的方法或結(jié)果、預防措施。3、

19、盲炮的處理方法 對于不同類型的盲炮，需采用不同的處理方法。 (1) 裸露爆破的盲炮處理處理裸露爆破的盲炮，可去掉部分封泥，安置新的起爆藥包，加上封泥起爆;如發(fā)現(xiàn)炸藥受潮變質(zhì)，則應將變質(zhì)炸藥取出銷毀，重新敷藥起爆。處理水下裸露爆破和破冰爆破的盲炮，可在盲炮附近另投人裸露藥包誘爆，也可將藥包回收銷毀。(2) 淺孔爆破的盲炮處理經(jīng)檢查確認起爆網(wǎng)路完好時，可重新起爆。淺孔爆破時可用木、竹或其他不產(chǎn)生火花的材料制成的工具，輕輕地將炮孔內(nèi)填塞物掏出，用藥包誘爆?？稍诎踩攸c用遠距離操縱的風水噴管吹出盲炮填塞物及炸藥，但應采取措施回收雷管?？捎闷叫锌籽b藥爆破，平行孔距盲炮不應小于0.3m;對于藥壺爆破法，平

20、行孔距藥壺邊緣不應小于0.5m。為確定平行炮孔的方向，可從盲炮孔口掏出部分填塞物。處理非抗水硝鉸類炸藥的盲炮，可將填塞物掏出，再向孔內(nèi)注水，使其失效，但應回收雷管。盲炮應在當班處理，當班不能處理或末處理完畢，應將盲炮情況 (盲炮數(shù)目，炮孔方向，裝藥數(shù)量和起爆藥包位置，處理方法和處理意見)在現(xiàn)場交代清楚，由下一班繼續(xù)處理。(3) 深孔爆破的盲炮處理爆破網(wǎng)路未受破壞，且最小抵抗線無變化者，可重新連線起爆；最小抵抗線有變化者，應驗算安全距離，并加大警戒范圍后，再連線起爆。所用炸藥為非抗水硝銨類炸藥，且孔壁完好時，可取出部分填塞物向孔內(nèi)灌水使之失效，然后做進一步處理。可在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直徑

21、處另打平行孔裝藥爆破。爆破參數(shù)由爆破工程技術(shù)人員確定并經(jīng)爆破領(lǐng)導人批準。(4) 硐室爆破的盲炮處理如能找出起爆網(wǎng)路的電線、導爆索或?qū)П?，?jīng)檢驗正常仍能起爆者，應重新測量最小抵抗線，重劃警戒范圍，再連線起爆?？裳刎Q井或平硐清除填塞物并重新敷設起爆網(wǎng)路連線起爆，或取出炸藥和起爆體。 (5) 水下炮孔爆破的盲炮處理因起爆網(wǎng)路絕緣不好或連接錯誤造成的盲炮，可重新連線起爆。填塞長度小于炸藥的殉爆距離或全部用水鎮(zhèn)塞的盲炮，可另裝入起爆體誘爆?？稍诿づ诟浇度肼懵端幇T爆。(6) 其他盲炮處理地震勘探爆破發(fā)生盲炮時，應從炮孔中取出拒爆藥包銷毀;不能從炮孔中取出藥包者可裝填新起爆藥包進行誘爆。處理金屬結(jié)構(gòu)物

22、爆破的盲炮，應掏出或吹出填塞物，重新裝起爆藥包誘爆。 處理熱凝物爆破的盲炮時，應待炮孔溫度冷卻到40C以下，才準掏出或吹出填塞物，重新裝起爆藥包起爆。 2.6 隧道爆破質(zhì)量檢驗標準 隧道爆破質(zhì)量直接影響隧道施工的安全、掘進速度以及經(jīng)濟效益。爆破時，圍巖的破壞范圍過大，將威脅到施工安全；石碴塊度過大，將會影響裝運速度；眼底不平，炮眼利用率不高，會影響掘進速度；光爆效果不好，超挖過大，則是造成經(jīng)濟效益不好的直接原因。根據(jù)長期總結(jié)的經(jīng)驗，并考慮到鐵路隧道施工的現(xiàn)狀，一般采用下表所示的質(zhì)量檢驗標準： 巖性 項目軟弱中硬硬圍巖擾動深度（m）10.80.5平均線性超挖（cm）151510最大線性超挖（cm

23、）252520兩炮銜接臺階最大尺寸（cm）151515局部欠挖（cm）555炮眼殘痕率50%70%80%炮眼利用率100%95%90%巖壁爆后圍巖穩(wěn)定，無剝落現(xiàn)象石碴塊度大塊一般不宜超過30cm,大型裝碴機允許5060cm,最大100cm,碴堆集中，最大拋距20m,雙線隧道深眼爆破時為30m。(六) 隧道爆破質(zhì)量檢驗標準第二部分 隧道掏槽爆破技術(shù) 根據(jù)坑道斷面、巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造等條件，掏槽眼排列形式有很多種，總的可分成斜眼掏槽和直眼掏槽兩大類。斜眼掏槽形式一、常用掏槽類型直眼掏槽形式常用掏槽類型25341楔 形 掏 槽錐 形 掏 槽桶 形 掏 槽菱 形 掏 槽螺旋形掏槽楔 形 掏 槽 二、垂

24、直楔形掏槽（vertical wedge cut）。掏槽眼水平成對布置，爆破后將炸出楔形槽口。炮眼與開挖面間的夾角、上下兩對炮眼的間距a和同一平面上一對掏槽眼眼底的距離b，是影響此種掏槽爆破效果的重要因素，這些參數(shù)隨圍巖類別的不同而有所不同。表3-1列出一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)供參考。 圍巖類別（）斜度比a (cm)b (cm)炮眼數(shù)量（個）類以下類類類70807580707555701:0.271:0.181:0.271:0.181:0.371:0.271:0.471:0.3770806070506030503030252044666垂直楔形掏槽爆破參數(shù) 目前隧道爆破施工的設計循環(huán)進尺L0大多為0.85

25、.0m（設計中按照分米取整）。(1) 楔形掏槽級數(shù)的確定原則0.8m=L0=2.0m2.1m =L0= 3.6m3.7m =L0= 5.0m確定L0單 楔 形二級復式三級復式 確定炮眼深度L0的常用方法有三種。 方法一： 一種是采用斜眼掏槽時，炮眼深度受開挖面大小的影響，炮眼過深，周邊巖石的夾制作用較大，故炮眼深度不宜過大。一般最大炮眼深度取斷面寬度（或高度）B的0.50.7倍，即L=（0.50.7）B。當圍巖條件好時，采用較小值。 有問題！方法二：利用每一掘進循環(huán)的進尺數(shù)及實際的炮眼 利用率來確定。即 L炮眼深度（m）計算 l每掘進循環(huán)的計劃進尺數(shù)（m）； 炮眼利用率（efficiency

26、of bore hole）， 一般要求不低于0.85。方法三：按每一掘進循環(huán)中所占時間確定，即式中：m鉆機數(shù)量； v鉆眼速度（m/h）； t每一掘進循環(huán)中鉆眼所占時間(h)； N炮眼數(shù)目。 所確定的炮眼深度還應與裝碴運輸能力相適應，使每個作業(yè)班能完成整數(shù)個循環(huán)，而且使掘進每米坑道消耗的時間最少，炮眼利用率最高。目前較多采用的炮眼深度為1.2m1.8m，中深孔2.5m3.5m，深孔3.5m5.15m。 設隧道寬為B，掏槽中心軸線至隧道周邊的最小距離為b（當掏槽位置處于隧道正中間時，b為隧道寬的一半），如圖所示。(2) 單楔形掏槽炮孔布置 設隧道寬為B，掏槽中心軸線至隧道周邊的最小距離為b同側(cè)內(nèi)外

27、層掏槽孔孔口距為c1，如圖所示。(3) 二級復式楔形掏槽炮孔布置炮孔間距與傾角變化n 21直孔斜孔如何把炮孔擺正例：常出問題 三、裝藥量的計算及分配 眼裝藥量的多少，是影響爆破效果的重要因素。藥量不足，會出現(xiàn)炸不開，炮眼利用率低和石碴塊度過大；裝藥量過多，則會破壞圍巖穩(wěn)定，崩壞支撐和機械設備，使拋碴過散，對裝碴不利，且增加了洞內(nèi)有害氣體，相應地增加了排煙時間和供風量等。 隧道內(nèi)布置炮眼時，必須保證獲得良好的爆破效果，并考慮鉆眼的效率。在開挖面上除出現(xiàn)土石互層、圍巖類別不同、節(jié)理異常等特殊情況外，應按實際需要布置炮眼，一般應按下述原則布置炮眼：四、 炮眼的布置 1、先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最

28、后是輔助眼。掏槽眼一般應布置在開挖面中央偏下部位，其深度應比其它眼深15cm20cm。為爆出平整的開挖面，除掏槽和底部炮眼外，所有掘進眼眼底應落在同一平面上。底部炮眼深度一般與掏槽眼相同。 2、周邊眼應嚴格按照設計位置布置。斷面拐角處應布置炮眼。為滿足機械鉆眼需要和減少超欠挖，周邊眼設計位置應考慮0.030.05m的外插斜率。并應使前后兩排炮眼的銜接臺階高度（即鋸齒形的齒高）最小為佳。此高度一般要求為10cm左右，最大也不應大于15cm。 3、輔助眼的布置主要是解決炮眼間距和最小抵抗線的問題，這可以由施工經(jīng)驗決定，一般抵抗線W約為炮眼間距的60%80%，并在整個斷面上均勻排列，當采用2號巖石銨

29、梯炸藥時，W值一般取0.6m0.8m。 4、當炮眼的深度超過2.5m時，靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應與周邊眼有相同的傾角。 5、當巖層層理明顯時，炮眼方向應盡量垂直于層理面。如節(jié)理發(fā)育，炮眼應盡量避開節(jié)理，以防卡鉆和影響爆破效果。 隧道斷面圖 單循環(huán)進尺2.0m設計方案隧道掘進爆破設計智能系統(tǒng)研究 單循環(huán)進尺2.3m設計方案及其爆破施工效果第三部分 隧道光面爆破技術(shù)什么是光面爆破沿開挖邊界布置密集炮孔，采以不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之后起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。 八達嶺高速公路山羊洼二號隧道光面爆破一、隧道光面爆破的特點與標準 1、技術(shù)特點 光面爆破在設計斷面內(nèi)主體巖體爆破崩落

30、后再爆周邊孔，使爆破后的圍巖斷面輪廓整齊，最大限度地減輕爆破對圍巖的擾動和破壞，盡可能地保持原巖的完整性和穩(wěn)定性的爆破技術(shù)。2、主要標準開挖輪廓成形規(guī)則，巖面平整；圍巖壁上保存有50%以上的半面炮眼痕跡，無明顯的爆破裂縫；超欠挖符合規(guī)定要求，圍巖壁上無危石等。公路路塹光面爆破 1、 合理選定周邊眼的間距和最小抵抗線，盡最大努力提高鉆眼質(zhì)量。 2、 嚴格控制周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長均勻分布。3、 周邊眼宜使用小直徑藥卷和低猛度、低爆速的炸藥。為滿足裝結(jié)構(gòu)要求，可借助導爆索（傳爆線）來實現(xiàn)空氣間隔裝藥。 4、 采用毫秒微差有序起爆。要安排好開挖程序，使光面爆破具有良好的臨空面。 5、邊孔

31、直徑小于等于50mm。 二、光面爆破的技術(shù)要點三、隧道光面爆破的主要參數(shù)主要參數(shù)包括：周邊炮眼的間距，光面爆破層的厚度，周邊眼密集系數(shù)(intensive coefficient of perimeter hole)和裝藥集中度等。影響光面爆破參數(shù)選擇的因素很多，主要有巖石的爆破性能、炸藥品種、一次爆破的斷面大小、斷面形狀、鑿巖設備等。 1、周邊炮眼間距E E=（1018）d 當炮眼直徑為32mm40mm時，E=320mm700mm。一般情況軟質(zhì)或完整的巖石E宜取大值，隧道跨度小、堅硬和節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石E宜取小值，裝藥量也需相應減少。 2、光面層厚度及炮眼密集系數(shù)m 大小對光面爆破效果有較大

32、影響。 實踐表明，m=0.8左右較為適宜，光面層厚度W一般取50cm80cm。 3、裝藥量 周邊眼的裝藥量通常以線裝藥密度表示。 在光面層單獨爆落時，周邊眼的線裝藥密度一般為0.15kg/m0.25kg/m,全斷面一次起爆時，為盡量減少殘眼，需適當增加，一般可達0.30kg/m0.35kg/m。光面爆破參數(shù)示意圖四、隧道光面爆破的技術(shù)措施 為了獲得良好的光面爆破效果，可采取以下技術(shù)措施：(1) 使用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥。(2) 采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。光面爆破的不偶合系數(shù)最好大于2，但藥卷直徑不應小于該炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定傳爆。當采用間隔裝藥時，相鄰炮眼所用的

33、藥卷位置應錯開，以充分利用炸藥效能。(3)嚴格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。周邊眼應盡量做到同時起爆。(4)嚴格控制裝藥集中度。為克服眼底巖石的夾制作用，通常在眼底需加強裝藥。 表3-1給出了光面爆破一般參考數(shù)值和國內(nèi)部分隧道光面爆破設計參數(shù)（表5-7、5-9適用于炮眼深度1.03.5m，炮眼直徑4050mm，藥卷直徑2025mm）。巖石類別炮眼間距（E）（cm）抵抗線（W）(cm)密集系數(shù)(m=E/W)裝藥集中度(kg/m)硬巖中硬巖軟巖5570456535506080608040600.71.00.71.00.50.80.300.350.200.300.07

34、0.12表3-1 光面爆破一般參考數(shù)值第四部分 爆破器材與起爆方法111起爆器材種類： 雷管 導火索 導爆索 導爆管 繼爆管 起爆藥柱內(nèi)容：它們的結(jié)構(gòu)、性能、用途5.1 起爆器材112 工程爆破中常用的工業(yè)雷管有火雷管、電雷管和導爆管雷管3大類。雷管屬于起爆器材，是起爆炸藥用的。雷管是高度危險的爆炸物品，其感度較高，生產(chǎn)、運輸、貯存和使用時必須確保安全。工業(yè)雷管按管內(nèi)裝藥量多少，可分為8號和6號兩種，號數(shù)愈大，其主裝藥量愈多，雷管的起爆能力愈強。1135.1.1 電雷管1141151、電雷管分類 按用途不同，分為普通電雷管和煤礦許用電雷管; 按通電后爆炸延期時間不同，分為瞬發(fā)電雷管和延期電雷管

35、兩種，根據(jù)延期時間長短又分為秒延期電雷管、半秒延期電雷管、1/4秒延期電雷管和毫秒延期電雷管; 按主裝藥量的不同，分為8號和6號電雷管。 1162、電雷管結(jié)構(gòu)電雷管的裝藥部分與火雷管相同，不同的是在管內(nèi)裝有電點火裝置。電點火裝置由腳線、橋絲和引火頭組成。電雷管管殼為紙、銅、覆銅鋼、鋁、鐵、塑料等材料，但煤礦許用型電雷管的管殼只允許用銅、覆銅鋼、紙等材料。管殼內(nèi)徑名義尺寸為6.2mm，加強帽的傳火孔直徑不小于1.9mm，腳線為聚氯乙烯絕緣爆破線，長度為2m。117(1) 瞬發(fā)電雷管瞬發(fā)電雷管是一種通電立即爆炸的電雷管，所以又稱它為即發(fā)電雷管。瞬發(fā)電雷管的結(jié)構(gòu)如圖所示。118119瞬發(fā)電雷管根據(jù)電

36、點火裝置的不同，分為直插式和引火頭式兩種。圖2-5a為直插式瞬發(fā)電雷管，其橋絲直接插迸副裝藥，靠通電灼熱的橋絲直接引燃副裝藥并使之爆轟，副裝藥是松散的，取消了加強帽;圖2-5b為引火頭式電雷管，橋絲周圍涂有引火藥，做成一個圓珠狀的引火頭。 120 (2) 秒延期電雷管秒延期電雷管是通電后延遲爆炸時間以秒、半秒、1/4秒為計量單位的遲發(fā)電雷管。秒延期電雷管結(jié)構(gòu)如圖所示。121122 (3) 毫秒延期電雷管毫秒延期電雷管 (又稱微差電雷管)，通電后爆炸的延期時間以毫秒計。毫秒電雷管的結(jié)構(gòu)如圖所示。(例：炸房時起爆段別錯影響倒塌方向)123124125 2、 安全電流安全電流是指雷管通過恒定的直流電

37、5min也不會爆炸的最大電流，這是檢驗電雷管針對雜散電流或檢測儀表工作電流的安全指標?，F(xiàn)行國家標準規(guī)定電雷管的安全電流為0.18A。爆破安全規(guī)程規(guī)定，用來導通電雷管的儀表工作電流 (或最大誤操作電流)，不應超過30mA。 1263、 單發(fā)發(fā)火電流單發(fā)發(fā)火電流是指對電雷管通以恒定直流電流，其發(fā)火電流的上限不應大于0.45A。爆破施工中，成組電雷管起爆則要求通過每發(fā)雷管的電流不應小于：一般爆破，直流電2A，交流電2.5A；硐室爆破，直流電2.5A，交流電4A。（例：南寧煙廠余墻不倒）127 512 導爆管雷管利用塑料導爆管為傳爆元件，并與起爆元件、連接元件及末端工作元件等構(gòu)成的起爆系統(tǒng)稱為塑料導爆

38、管起爆系統(tǒng) ( the nonel initiation system) ，簡稱導爆管起爆系統(tǒng)。128 1、導爆管雷管外觀與結(jié)構(gòu)導爆管雷管管殼用的材料為銅、覆銅鋼、鋁合金、鐵等，導爆管長度有3m、5m、l5m等?；鹄坠芘c導爆管用塑料連接套連接，結(jié)合應牢固，不允許脫出或松動。毫秒導爆管雷管的結(jié)構(gòu)如圖所示。1291301311322、導爆管傳爆導爆管的傳爆速度為（165050）m/s（195950）m/s。其適用的環(huán)境溫度為4050，常溫下能承受68.6N靜拉力，在經(jīng)扭曲、打結(jié)后（管腔不被堵死）仍能正常傳爆。133134 51.3 導爆索工程爆破常用的索狀起爆 (傳爆)器材主要有導火索、導爆索和塑

39、料導爆管，產(chǎn)品外觀如圖所示。1351361371、導爆索起爆網(wǎng)路的敷設導爆索起爆網(wǎng)路一般分簇聯(lián)、單向分叉和環(huán)行并聯(lián)等幾種形式。138操作的一般規(guī)定應在木板上使用鋒利刀具切割導爆索，不得使用剪刀剪斷導爆索。導爆索起爆網(wǎng)路應采用搭接、水手結(jié)等方法連接(見圖4-13)。搭接時兩根導爆索持接長度不應小于15cm，中間不得有異物和炸藥卷，捆扎應牢固，支線和主線傳爆方向的夾角應小于90 。139140連接導爆索中間不應出現(xiàn)打結(jié)或打圈；交叉敷設時，應在兩根導爆索之間設置厚度不小于l0cm木質(zhì)墊塊。起爆導爆索的雷臂與導爆索捆扎端端頭的距離不應小于15cm，雷管的聚能穴應朝向?qū)П鞯膫鞅较颉?41142143

40、7.2 起爆方法在工程爆破中，為了使工業(yè)炸藥起爆，必須由外界給炸藥局部施加一定的能量。利用起爆器材，并輔以一定的工藝方法引爆炸藥的過程叫起爆，起爆所采用的工藝、操作和技術(shù)的總和叫起爆方法。144主要起爆方法： 導火索起爆法； 導爆索起爆法； 導爆管起爆法； 電起爆法。前三種通稱為非電起爆法。 了解起爆系統(tǒng)的構(gòu)成、優(yōu)缺點及適用條件。145起爆方法選取原則在工程爆破中究竟選用哪一種起爆方法好，應根據(jù)環(huán)境條件、爆破規(guī)模、經(jīng)濟技術(shù)效果、是否安全可靠以及工人掌握起爆操作技術(shù)的熟練程度來確定。例如：1）在有沼氣爆炸危險的環(huán)境中進行爆破，應采用電起爆而禁止采用非電起爆；2）對大規(guī)模爆破，如硐室爆破、深孔爆破

41、和一次起爆數(shù)量較多的炮眼爆破，應采用電雷管、導爆管和導爆索起爆。146一、導爆索網(wǎng)路的聯(lián)接方式導爆網(wǎng)路索聯(lián)接方式，可分為串聯(lián)、分段并聯(lián)、并簇聯(lián)以及繼爆管同導爆索組成的聯(lián)合起爆網(wǎng)絡。串聯(lián)方式 分段并聯(lián)147導爆索網(wǎng)路的聯(lián)接方式（續(xù)）并簇聯(lián)接頭搭接支線與主線的連接148孔間導爆索網(wǎng)路的聯(lián)接方案1）排孔孔間微差爆破網(wǎng)路 2）排中間隔微差起爆149孔間導爆索網(wǎng)路的聯(lián)接方案（續(xù)）3）排間對孔間隔微差起爆150二、導爆管起爆法起爆系統(tǒng)：起爆元件、連接元件和末端工作元件151基本起爆網(wǎng)路 簇聯(lián)網(wǎng)路 串聯(lián)網(wǎng)路 并串聯(lián)網(wǎng)路152基本起爆網(wǎng)路 并串串網(wǎng)路 并串并網(wǎng)路 對稱式并串串網(wǎng)路 復式并串聯(lián)網(wǎng)路153三、電起

42、爆法154電爆網(wǎng)路設計電爆網(wǎng)路由電雷管與導電線組成。電爆網(wǎng)路有串聯(lián)、并聯(lián)、混合聯(lián)三種形式。串聯(lián)電爆網(wǎng)路 并聯(lián)電爆網(wǎng)路（ a）并聯(lián)；（ b）并簇聯(lián)。 155電爆網(wǎng)路設計（續(xù)）混合聯(lián)1）串并聯(lián) 2）并串聯(lián)復雜電爆網(wǎng)路156電起爆法的操作要點操作要點 ： 1）電雷管必須逐發(fā)導通檢查，阻止誤差不得超過0.5； 2）按順序連接爆破網(wǎng)路； 3）隨時進行爆破網(wǎng)路的導通檢查，最后，網(wǎng)路總阻值應 與設計值相符； 4）選擇安全地點作為起爆站。另外還要求： 1）工作人員不得穿化纖衣服； 2）連線前，洗干凈手及導線接頭上的污泥，刮去絕緣層 和氧化層； 3）接頭應牢固，有較大的接觸面積，以減少接頭電阻； 4）接頭不能接

43、地，應用絕緣膠布包裹； 5）專人按設計檢查復核。第五部分 爆破安全技術(shù)1585.1 爆破有害效應與安全距離的確定爆破有害效應，包括爆破地震、爆破沖擊波、爆破飛石、爆破毒氣、爆破噪聲及爆破煙塵等。 1591、爆破地震 視被爆介質(zhì)的不同，炸藥爆炸后約有2%一20%的能量轉(zhuǎn)化為地震波。它是一種彈性波。當其在介質(zhì)內(nèi)傳播時，可以引起爆源附近地基及其上建筑物或構(gòu)筑物產(chǎn)生顛欺和搖晃，即通常所說的地震。例：雅安電站民房 （爆轟波沖擊波應力波地震波）160爆破地震與天然地震的異同點爆破地震與天然地震相同之處是：它們都是一種迅速釋放能量，并以波的形式向外傳播的客觀現(xiàn)象。給人的直觀感覺是地在震動。但二者相比，它們在

44、震源深度、釋放能量、振動頻率、持續(xù)時間及影響范圍等方面具有明顯的區(qū)別 (詳見下表)。 例：房屋2-3層斷161162由于在諸多方面存在的差異，天然地震的危害程度要比爆破地震大得多。天然地震的振動頻率低，與建 (構(gòu))筑物的固有頻率 (或稱自振頻率)相近，容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象，導致房屋等建 (構(gòu))筑物產(chǎn)生損壞或倒塌。163根據(jù)大量工程實踐總結(jié)得出的地震烈度與天然地震、爆破地震相應物理量的關(guān)系見表5-2(供參考)。目前國內(nèi)多數(shù)地區(qū)城市建 (構(gòu))筑物的抗震標準為7度天然地震烈度，這相當于爆破地震振動速度6.012.0cm/s。安全規(guī)程：框架樓房允許爆震為5.0cm/s 。164165爆破地震強度的衡量標準

45、及振動安全允許距離進行爆破時，如何確定爆區(qū)附近建 (構(gòu))筑物地基爆破振動強度，當前世界上多數(shù)國家采用振動速度 (簡稱振速) 作為衡量爆破地震振動強度的標準;也有少數(shù)國家采用振動加速度或位移。我國則采用振速作為衡量標準。（例：南檢察院鑒定，山南） 166 (1) 爆破振動的計算167式中 v爆破地震速度，cm/sQ總裝藥量或最大段藥量，kgR爆源到被保護物的距離，mm炸藥指數(shù)，取1/3k、與介質(zhì)、爆破方式等因素有關(guān)系數(shù)(K=150 220，=1.5 2.0)168K、值選取可參照表5-3，也可參照類似工程選取。 169 (2) 爆破振動的控制標準 爆破安全規(guī)程(2003) 規(guī)定“一般建筑物和構(gòu)筑

46、物的爆破地震安全性應滿足安全震動速度的要求”并規(guī)定了建（構(gòu)）筑物地面質(zhì)點振動速度控制標準。170171(3) 爆破地震安全距離的計算172(4) 爆破允許最大藥量的計算173式中 V允鄰近建筑物允許的振動速度，cm/s（根據(jù)國家爆破安全規(guī)程規(guī)定，土坯、毛石房V允=1.0cm/s，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房V允=5.0cm/s） Q允一次爆破最大段允許炸藥量，kg 其他符號同前。1745.2 爆破沖擊波5.2.1 空氣沖擊波當一次使用炸藥量較大，爆破破碎后的大量土石方崩落時，擠壓空氣也可在爆區(qū)附近形成較強的空氣沖擊波?？諝鉀_擊波在一定范圍內(nèi)能夠殺傷人員，損壞建 (構(gòu))筑物和設備?？諝鉀_擊波對人體的危害

47、和對建筑物的破壞情況分別列人表5-5和表5-6。1751761775.2.2 空氣沖擊波的安全距離空氣沖擊波的安全距離主要依據(jù)以下幾個方面來確定：對地面建筑物的安全距離；空氣沖擊波超壓值計算和控制標準；爆破噪聲；空氣沖擊波的方向效應與大氣效應。控制空氣沖擊波距離計算：（例：師徒撿工具袋，掩體位置如何確定）178式中Q一次爆破炸藥量或分段爆破最大段裝藥量，kgRk空氣沖擊波對掩體內(nèi)人員的安全距離， m179（例1：1000t山頭避炮，管道效應）（例2：100kg）180控制空氣沖擊波的方法主要有： （1）避免裸露爆破，特別是在居民區(qū)更需特別重視，導爆索要掩埋20cm或更多，一次爆破孔間延遲不要太

48、長，以免前排帶炮使后排變成裸露爆破。（2）保證堵塞質(zhì)量，特別是第一排炮孔，如果掌子面出現(xiàn)較大后沖，必須保證足夠的堵塞長度。對水孔要防止上部藥包在泥漿中浮起。（例：不愿堵塞）181（3）考慮地質(zhì)異常，采取措施。例如斷層、張開裂隙處要間隔堵塞，溶洞及大裂隙處要避免過量裝藥。（例：爆破沒反應、注漿沒反應）（4）在地下礦山巷道，可利用障礙、阻波墻、擴大室等結(jié)構(gòu)來減輕巷道空氣沖擊波。1823、爆破飛石的安全距離爆破飛石的飛散距離受地形、風向和風力、堵塞質(zhì)量、爆破參數(shù)等影響，爆破飛石的安全距離應根據(jù)硐室爆破、非拋擲爆破、拋擲爆破等情況分別考慮。183爆破飛石是指爆破時個別或少量脫離爆堆、飛得較遠的石塊或碎

49、塊 (混凝土塊、磚塊等)。在露天爆破中，爆破飛石往往是造成人員傷亡、建筑物和儀器設備等損壞的主要原因。據(jù)有關(guān)資料介紹，自1984年12月至2001年10月，發(fā)生在深圳及國內(nèi)其他地區(qū)的73起爆破事故中，因爆破飛石造成的事故有49起，占事故總數(shù)的67%。因此，在確保爆破安全中，防止發(fā)生爆破飛石事故，是頭等重要的事情。184爆破飛石安全距離 在露天爆破中，通常以爆破飛石對人員的安全距離來劃定爆破安全警戒范圍。硐室爆破個別飛石的安全距離RF，一般按下列經(jīng)驗公式計算:185186臺階炮孔 (含淺孔和深孔)爆破可參照下式計算RF（例：飛700m）1874 、 爆破毒氣爆破毒氣俗稱炮煙，主要由氮氧化物、一氧

50、化碳、硫化氫等氣體構(gòu)成。由于目前在爆破中使用的炸藥都不是理想炸藥，炸藥爆炸時本身就會產(chǎn)生氮氧化物或一氧化碳；炸藥原料中含有一定的雜質(zhì)；以及在貯存過程中因溫度、濕度影響發(fā)生變質(zhì)，所以炸藥爆炸時總會產(chǎn)生毒氣。這些毒氣可致人、畜中毒，甚至死亡。毒氣對人體的生理影響見表5-13。188189地下爆破時，由于炮煙的擴散條件不好，要特別注意防止炮煙中毒。地下爆破作業(yè)地點的有毒氣體濃度不得超過表5-14所列的標準。190191目前，防止爆破毒氣對人造成傷害的主要措施是爆后要充分通風，吹散炮煙。地下爆破后還可向工作面灑水，以稀釋炮煙。爆破后作業(yè)人員一定不要急于迸人工作場所，要按照國家的有關(guān)規(guī)定，在露天爆破炮響

51、后，深孔、藥壺及蛇穴爆破要不少于15min，淺孔爆破要不少于5min；地下爆破炮響后要不少于15min(經(jīng)過充分通風吹散炮煙)，作業(yè)人員才能進人作業(yè)地點。1925、爆破噪聲（例：科分院）爆破噪聲是爆破空氣沖擊波的延續(xù)。當空氣沖擊波的超壓降到相當?shù)偷乃?(0.2kgf/cm2 0.2 0.098MPa)以后，沖擊波就衰減為聲波，其傳播范圍很廣。雖然爆破噪聲的持續(xù)時間很短，但若過高、過頻，將刺激人的神經(jīng)，損傷人體器官，危害人體健康，常常引起民事糾紛及訴訟。有的甚至導致接近民居的采石場停產(chǎn)及關(guān)閉。 1936、 爆破煙塵在城鎮(zhèn)地區(qū)進行大面積拆除 (尤其是拆除多年陳舊廠房和居民樓)爆破和規(guī)模較大的土石

52、方爆破時，產(chǎn)生由大量細微顆粒組成的煙塵，在局部地區(qū)往往造成遮天蔽日的景象，不僅污染空氣，也給爆區(qū)周圍一定范圍內(nèi)的居民家庭帶來一場 “塵雨”。隨著這一類爆破的增多，爆破煙塵成為爆破有害效應之一，也逐漸成為一種 “公害”。第六部分 瓦斯隧道爆破技術(shù)195 瓦斯隧道爆破施工不同于一般隧道爆破施工，必須預防爆破作業(yè)引發(fā)瓦斯爆炸，嚴格按瓦斯隧道施工規(guī)程執(zhí)行，選用安全性能高的礦用爆破器材，采用合理的瓦斯隧道爆破工藝。 一、爆破作業(yè)引起瓦斯爆炸的原因 (1) 爆炸時空氣沖擊波的作用 沖擊波具有很大的壓力，可以壓縮含瓦斯氣體使其升溫，當沖擊波壓力造成壓縮瓦斯氣體溫度高于瓦斯發(fā)火點，即產(chǎn)生爆炸，如爆炸點附近有障

53、礙物，造成沖擊波反射疊加，壓力會進一步加大。196 (2) 熾熱固體顆粒作用 反應不完全的熾熱顆粒或燃燒著的顆粒向外飛出發(fā)生分解或被空氣介質(zhì)氧化而燃燒，具有很高溫度，引發(fā)爆炸。 (3) 高溫爆炸氣體和二次火焰作用 炸藥爆炸氣體產(chǎn)物，瞬間溫度高達18003000，大大超過了瓦斯煤塵的發(fā)火溫度，可能引燃瓦斯爆炸。此外，二次火焰間接作用引發(fā)瓦斯發(fā)火。197 (4) 非安全電雷管引起瓦斯爆炸 正是基于以上原因，對瓦斯隧道爆破施工應結(jié)合具體隧道進行個別設計。 瓦斯隧道施工，瓦斯超限積聚的地點，一般為：隧道拱頂、掌子面、開挖周邊凹陷處、巖縫部位等。施工中，要求拱頂必須采用光面爆破技術(shù)。198 二、開挖斷面

54、條件規(guī)定 按照規(guī)范規(guī)定，在有瓦斯和煤塵爆炸危險的隧道所使用的煤礦許用毫秒延期電雷管，最后一段的延期時間不得超過130ms。由此限定了爆破雷管段數(shù)。這也限定了隧道開挖斷面，為此施工中采用臺階法。199 三、爆破器材 按照鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范(TB10120-2002/J160-2002)規(guī)定：瓦斯工區(qū)必須采用電力起爆，并使用煤礦許用電雷管。嚴禁使用秒或半秒級電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時，最后一段的延期時間不得大于130 ms。 非安全電雷管引起瓦斯爆炸的機理： 電雷管爆炸后飛出的灼熱碎片或殘碴在含瓦斯介質(zhì)中引起爆炸； 雷管內(nèi)副起爆藥爆炸時，產(chǎn)生高溫和火焰引起瓦斯爆炸；200 延期藥燃燒噴

55、出高溫殘渣的引燃作用。 這些作用因素，并非孤立的存在，往往是共同作用于瓦斯介質(zhì)，更增加了引燃的可能性。同時，瓦斯和煤塵介質(zhì)在引燃時還存在引火延期性，延遲時間同溫度有關(guān)，溫度越高，延遲時間越短，爆炸危險性越大。根據(jù)實驗，沼氣在常壓下，引燃溫度650，延遲時間10s；溫度為1000時延遲時間1s。201 雷管的起爆能不足，將導致炸藥爆炸不完全產(chǎn)生不良氣體；如雷管的延期時間過長，超過130ms，更容易引起爆炸。把延期時間限制在130ms以內(nèi)，爆破后放炮地點瓦斯?jié)舛冗€遠未達到爆炸下限，煤塵也來不及揚起，全部雷管卻已爆炸完畢。在瓦斯環(huán)境中必須選擇符合標準的煤礦許用電雷管，即選用適應各級瓦斯?jié)舛鹊燃壍暮撩?/p>

56、延期電雷管第一系列的前五個段和第二系列的前九個段。而且一次爆破中，只能用同廠、同批生產(chǎn)的雷管，并逐個作全電阻檢查，電阻差不應大于0.25。禁止在瓦斯環(huán)境中使用火雷管和非電塑料導爆管。202 不能使用秒或半秒延期電雷管。由于秒延期雷管或半秒延期雷管各段的間隔時間，長達1秒和半秒，當前段炸藥爆炸，瓦斯煤塵爆炸濃度早已形成，況且這類雷管內(nèi)延期藥在燃燒時，要從雷管的排氣孔噴出火焰或高溫氣體，這就很容易引爆瓦斯煤塵爆炸危險的工作面。203 四、煤礦安全炸藥 按照鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范（TB10120-2002/J160-2002）規(guī)定：瓦斯工區(qū)的爆破作業(yè)必須采用煤礦許用炸藥，有突出地段安全等級不低于三級的

57、煤礦許用的含水炸藥。 一般說，瓦斯隧道許用炸藥應該具有如下特點： 能量要有一定的限制，其爆熱、爆溫、爆壓和爆速都要求低一些，使爆破后不致引起隧道大氣的局部高溫。 應有較高的起爆度和較好的使爆能力，以保證爆炸的安全性和使爆的穩(wěn)定性。204 炸藥中不能含有金屬粉末，以防爆炸后生成熾熱固體顆粒。 氣體生成量應符合國家規(guī)定，其氧平衡應接近于零。一般來講，正氧平衡，炸藥在爆炸時易生成氧化氮和初生，易引起發(fā)火；負氧平衡，爆炸不完全，會增加熾熱的固體顆粒，容易引起二次火焰。205 為使炸藥具有上述特點，一般在中加消焰劑氯化銨及其它類似物質(zhì)。 采用煤礦許用炸藥時，宜選2號或3號煤礦許用炸藥，有瓦斯突出危險的地

58、段，必須使用3號礦用炸藥，礦用水膠炸藥、煤礦乳化油炸藥、被筒炸藥、當量炸藥、離子交換型炸藥。 不得使用硬化或水份超過0.5%的銨梯炸藥。206 五、起爆器材 在有瓦斯煤塵爆炸危險的礦井，應采用防爆型的電容放炮器（發(fā)爆器）。這種放炮器有高強度的防爆外殼，電能輸出有時間限制，在6毫秒之內(nèi)能將足夠電流輸送到爆破網(wǎng)路后面自動停止供電，防止網(wǎng)路炸開瞬間產(chǎn)生的電火花放電，使安全得到保證。207 發(fā)爆器的鑰匙必須由爆破工隨身攜帶，嚴禁插在發(fā)爆器上或轉(zhuǎn)交他人；有煤塵與瓦斯爆炸危險的掌子面，嚴禁同時使用兩臺發(fā)爆器；串聯(lián)電路受母線電阻的影響不大顯著，需要的總電流小，符合發(fā)爆器起爆的特點，在含瓦斯的隧道環(huán)境中使用較

59、安全，但是串聯(lián)網(wǎng)絡聯(lián)接時的起爆雷管個數(shù)在100發(fā)以下，這也是前面開挖方法中采取小斷面開挖的措施之一。208 六、爆破工藝 按照鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范（TB10120-2002/J160-2002）規(guī)定： 瓦斯工區(qū)鉆孔作業(yè)應符合下列規(guī)定： 1、開挖工作面附近20m風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.5%; 2、必須采用濕式鉆孔； 3、炮眼深度不應小于0.6m,209 瓦斯工區(qū)裝藥與爆破作業(yè)應符合下列規(guī)定 1、爆破地點20m內(nèi)，風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?%; 2、爆破地點20m內(nèi)，礦車、碎石、煤碴等物體阻塞開挖斷面不得大于1/3; 3、通風應風量足，風向穩(wěn)，局扇無循環(huán)風； 4、炮眼內(nèi)煤、巖粉應清除干凈；210

60、5、炮眼封泥不足或不嚴不應進行爆破。 在巖層內(nèi)爆破，炮眼深度不足0.9m時，裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度為0.9m以上時，裝藥長度不得大于炮眼深度的2/3。在煤層中爆破，裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2。211 6、正向爆破 瓦斯工區(qū)采用電雷管起爆時，嚴禁反向裝藥。采用正向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)時，雷管以外不得裝藥卷。 炮眼內(nèi)炸藥的爆轟波運動方向沖向眼底，為正向爆破。正向爆破時，灼熱的炸藥和雷管微粒的飛散方向，也沖向眼底，安全。爆轟波運動方向沖向眼口，為反向爆破。反向爆破時，灼熱的炸藥和雷管微粒的飛散方向，也沖向眼口，不安全。故采用正向爆破。212 7、爆破網(wǎng)絡 按照鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范（