巷道爆破方案的設(shè)計(jì)

1、巷道爆破方案的設(shè)計(jì)工程情況簡(jiǎn)介通過(guò)工程情況簡(jiǎn)介，要了解隧道的長(zhǎng)度，交通情況，有沒(méi)有斜井、 豎井、平行導(dǎo)坑。還要了解工程周邊的情況，有沒(méi)有建筑物、居民， 我們進(jìn)行爆破工程，對(duì)建筑物有沒(méi)有影響，擾不擾民。還要大致了解 是一條隧道還是兩條隧道并行，若是兩條隧道，之間的間距是多少。工程水文地質(zhì)情況這里要了解圍巖的類別、地質(zhì)情況，各級(jí)圍巖所占的比例，有多 少條斷層，在什么里程，含水量多大，在什么里程最為突出；有沒(méi)有 有毒氣體，易燃易爆氣體；隧道穿過(guò)的地方有沒(méi)有古墓。當(dāng)?shù)貧夂驐l 件，年平均降雨量，汛期最大降雨量，隧道進(jìn)出口的匯水面積多大， 隧道的進(jìn)出口是不是就在山洪暴發(fā)所通過(guò)的通道上，隧道的進(jìn)出口的 標(biāo)高

2、如何，對(duì)洞子有沒(méi)有淹沒(méi)的危險(xiǎn)。爆破方案3.1開(kāi)挖方法3.1.1全斷面開(kāi)挖（圍巖整體性、穩(wěn)定性都比較好的，一般來(lái)說(shuō)是山 級(jí)圍巖以上）3.1.2上下臺(tái)階開(kāi)挖（分長(zhǎng)臺(tái)階和短臺(tái)階）（一般來(lái)說(shuō)介于山級(jí)和V級(jí) 之間）3.1.3分部開(kāi)挖（整體性穩(wěn)定性都不好，一般用于V級(jí)圍巖）3.1.4雙側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖（又叫“眼鏡拱”法開(kāi)挖）（整體性穩(wěn)定性都不 好，破碎圍巖較多）3.1.5CD法開(kāi)挖（整體性穩(wěn)定性都不好，破碎圍巖較多）3.1.6CRD法開(kāi)挖（整體性穩(wěn)定性都不好，破碎圍巖較多，同時(shí)圍巖 比較軟弱）3.2掏槽孔3.2.1錐形掏槽各掏槽眼以相當(dāng)或近似相等的角度向工作面中心軸線傾斜，孔底 趨于集中，但互相并不貫通，孔底

3、相互保持20cm的距離，爆破后形 成錐形槽。孔數(shù)為36個(gè)，通常排列成三角錐形、正四角錐形和圓 錐形。這種掏槽形式大多用于豎井的掘進(jìn)。3.2.2楔形掏槽通常有兩排相對(duì)稱的傾斜炮孔組成，爆破后形成楔形槽。楔形槽 通常用于中硬以上的均質(zhì)巖石，斷面大于4m2,炮孔以23對(duì)用得 最多，每對(duì)掏槽孔間距為2060cm，掏槽孔與工作面交角為55 -75，孔底距為20cm。楔形掏槽的優(yōu)點(diǎn)是：所需掏槽孔數(shù)目較少，掏槽體積大，易將巖 石拋出，有利于其他炮孔的爆破。缺點(diǎn)是：掏槽孔深度受到巷道斷面 的限制，因而影響每循環(huán)進(jìn)尺；巖石拋得較遠(yuǎn)，巖堆分散，影響裝巖 效率。表1錐形掏槽孔要素巖石堅(jiān)固系數(shù)f炮孔傾角（）相鄰炮孔間

4、距（m）備注孔口距離孔底距離2 675701.000.900.406 870-680.900.850.308 1068 650.85 0.800.20101365630.800.700.2013 1663600.700.600.1516 1860580.600.500.1018-2058-550.500.400.10表2楔形掏槽的主要參數(shù)巖石堅(jiān)固系數(shù)f炮孔傾角（）兩排炮孔空口間距（m）炮孔數(shù)目備注2 675700.6 0.546 870-650.5 0.44 68 1065630.40.35610 1263600.350.30612 1660580.300.206162058550.206-8

5、3.2.3垂直孔掏槽（直線型掏槽）垂直孔掏槽是所有掏槽孔相互平行且垂直與工作面，其中有一個(gè) 或數(shù)個(gè)不裝藥的空孔，作為裝藥孔的輔助自由面。垂直孔掏槽有縫形、 桶形和螺旋形三種類型，由于縫形掏槽體積較小，故目前已很少用， 常被桶形掏槽所代替。3.2.3.1桶形掏槽桶形掏槽的體積較大，有利于輔助眼的爆破，故被廣泛應(yīng)用?？?孔直徑可與裝藥孔相同，一般采用75100mm的大孔徑，孔間距一 般為 10 20cm o3.2.3.2螺旋式掏槽它的特點(diǎn)是裝藥孔到空孔距離依次遞增，由近及遠(yuǎn)依次起爆，能 充分利用自由面的作用擴(kuò)大掏槽效果。如炮孔直徑為d,則孔距L1二(11.8) d; L2=(23.5) d; L3

6、= (34.5) d; L4= (45.5) d。為 了克服這種掏槽爆后往往在槽中存留被壓實(shí)的巖碴，可增加23個(gè)空 孔，其長(zhǎng)度比裝藥孔加長(zhǎng)3050cm，并在眼底裝200300g炸藥，然 后用充填物堵塞20cm，待所有掏槽孔爆破后，緊接著反向起爆，以 利拋碴。垂直掏槽與傾斜掏槽相比，其優(yōu)點(diǎn)是：孔深不受巷道斷面限制， 可進(jìn)行較深的炮孔爆破，加大掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺；掏槽體積里外大小較一 致，相鄰炮孔的最小抵抗線也較一致，爆塊均勻，不會(huì)拋擲過(guò)遠(yuǎn)，爆 堆集中，有利于裝巖。其缺點(diǎn)是掏槽孔數(shù)較多，掏槽體積小，裝藥孔 和空孔的間距不能太大且需相互平行，要求有較高的鉆孔技術(shù)。3.2.4單向掏槽掏槽孔排成一行，并朝一個(gè)

7、方向傾斜。單向掏槽適用于軟巖或有 層理、節(jié)理、裂隙和軟弱夾層的巖石中，且掏槽孔應(yīng)與層理、裂隙垂 直或斜交。3.2.5混合掏槽混合掏槽是指兩種以上的掏槽方式混合使用。在遇到巖石特別堅(jiān) 硬或巷道斷面較大時(shí)，可采用復(fù)式楔形掏槽或桶形與錐形混合掏槽。3.2.6 “大八字”掏槽這種掏槽也是傾斜掏槽的一種，一般用于大斷面隧道的開(kāi)挖，其 優(yōu)點(diǎn)是：鉆孔少，簡(jiǎn)單、省事。缺點(diǎn)：用藥量大，爆出的石頭粒徑特 別大，超欠挖十分嚴(yán)重，不提倡使用這種掏槽。3.3周邊孔（包括底板孔）周邊孔布置在開(kāi)挖斷面的輪廓線上，用以控制開(kāi)挖斷面的輪廓和 規(guī)格。周邊孔應(yīng)向外傾斜35，以保證斷面輪廓不縮小。周邊孔 的孔口距巷道輪廓邊緣10-2

8、5cm，以利鑿巖機(jī)械操作。根據(jù)圍巖的級(jí) 別不同，周邊孔的孔口間距為4070cm。3.4輔助孔（掘進(jìn)孔，爆破孔）輔助孔均勻布置在所爆區(qū)域內(nèi)，孔間距一般為6090cm。3.5光面爆破參數(shù)3.5.1炮眼直徑（d）對(duì)于隧道開(kāi)挖，現(xiàn)場(chǎng)所使用的鉆頭直徑一般為35mm42mm， 所以炮眼直徑一般來(lái)說(shuō)是38mm45mm。3.5.2周邊眼間距（a）周邊眼間距（a）和最小抵抗線（w）是光面爆破的兩個(gè)重要參數(shù)。 一般原則是，軟巖和層理節(jié)理發(fā)育的巖層上，眼距應(yīng)小而抵抗線應(yīng)大， 在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層上，眼距應(yīng)大些，抵抗線應(yīng)小些。隧道跨度較小時(shí)， 眼距應(yīng)適當(dāng)小一些，反之適當(dāng)加大。隧道開(kāi)挖施工爆破可按下式確定 周邊眼間距ad為

9、炮眼直徑cm對(duì)于隧道爆破的周邊眼間距一般取40cm70cm，導(dǎo)向空眼和裝 藥眼之間的間距一般不小于40cm。3.5.3最小抵抗線w最小抵抗線即光面層厚度，光面爆破效果的好壞，除受周邊眼間 距和周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響外，更主要受最小抵抗線影響，光面 層厚度不僅影響周邊眼間裂紋的形成，而且還影響光面層的破碎和開(kāi) 挖后隧道圍巖的穩(wěn)定。因此，確定合理的光面厚度，對(duì)提高光面爆破 效果有積極作用。表3隧洞光面爆破參數(shù)一般參考值炮孔間距a(m)最小抵抗線w (m)線裝藥密度q (kg/m)適用條件堅(jiān)硬巖0.55-0.700.600.800.300.35炮孔直徑d為38 45mm,藥卷直徑32mm，炮孔深度

10、1.03.5m中硬巖0.450.650.600.800.200.30軟巖0.350.500.400.600.08 0.123.5.4炮眼密集度系數(shù)m炮眼密集度系數(shù)也稱炮眼臨近系數(shù)，他表達(dá)了炮眼間距和a與最 小抵抗線w之間的關(guān)系即m=a/w，是光面爆破參數(shù)確定中的一個(gè)關(guān) 鍵值，實(shí)踐證明m得合理取值在0.81.003.5.5光面爆破炮眼的角度和深度每循環(huán)炮眼的深度2.53.5m，其外插角為35光面爆破裝藥量，一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定，根據(jù)爆破效果，再適 當(dāng)調(diào)整爆破參數(shù)。表4掘進(jìn)爆破炸藥單耗q（kg/m3）掘進(jìn)斷面面積m2巖石堅(jiān)固性系數(shù)f2-34-68-1012-1415-20V41.231.772.4

11、82.963.364 61.051.502.152.462.936 80.891.281.892.332.598 100.781.121.692.042.3210 120.721.011.611.902.1012 150.660.921.361.781.9715200.640.901.311.671.85200.600.861.261.621.80有了炸藥單耗q值后，便可以計(jì)算每掘進(jìn)一環(huán)所需的炸藥量，采用下式計(jì)算裝藥量：Q=q*S*L*A式中Q掘進(jìn)一循環(huán)所需炸藥量，kg；q一炸藥單耗量，kg/m3，般取0.150.25kg/m3，軟巖取小值，硬巖取大值；S一巷道掘進(jìn)斷面面積，m2;L一平均炮孔

12、深度，m;一炮孔利用率，一般為0.80.95.單孔裝藥量Q:0Q 二a*L*G/h0式中Q0一每個(gè)炮孔的裝藥量，kg；L一炮孔深度，m;a一平均裝藥系數(shù)，即裝藥長(zhǎng)度與炮孔深度之比，一般取0.5 0.8;h藥卷長(zhǎng)度，m;G 一藥卷重量，kgo3.5.7炮孔數(shù)目炮孔數(shù)目取決于掘進(jìn)斷面面積、巖石性能和炸藥性能?？讛?shù)過(guò)少 將造成大塊增多，巷道周壁不平整，甚至?xí)霈F(xiàn)炸不開(kāi)的情況；相反， 孔數(shù)過(guò)多將使鑿眼工作量增大。因此，在必須保證合格爆破效果的前 提下盡可能的減少孔數(shù)，通常根據(jù)炮孔平均分配炸藥量的原則來(lái)計(jì)算 炮孔數(shù)目。設(shè)炮孔數(shù)目為N,可根據(jù)每一循環(huán)炸藥量Q與單孔Q0炸 藥量求得：N=Q/ Q03.5.8

13、不耦合系數(shù)B炮眼直徑(d)與藥卷直徑(dy)的比值稱為不耦合系數(shù)，即B=d/dyo 當(dāng)不耦合系數(shù)B=1時(shí)，表示藥卷與孔壁緊密接觸。當(dāng)B1時(shí)，表示 藥卷與孔壁存在著空氣間隙，爆炸能量將在空隙中衰減一部分，因此， 在實(shí)際施工中主要采用耦合裝藥改變裝藥結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制爆破。研究 和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，B=1.252.0時(shí)，是隧道控制超欠挖效果最好的。3.6光面爆破的質(zhì)量要求對(duì)于光面爆破的質(zhì)量要求，參見(jiàn)表5所示，爆破后的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng) 符合表中要求，并且爆破后石碴塊度應(yīng)與所采用的裝碴設(shè)備相適應(yīng)，否則需要調(diào)整爆破參數(shù)。表5光面爆破質(zhì)量要求順序項(xiàng)目硬巖中硬巖軟巖1平均線性超挖量cm1015152最大線性超挖量cm20

14、25253兩炮銜接臺(tái)階的最大尺寸cm1515154炮眼痕跡保存率三80三70三505局部欠挖量cm555注：超欠挖的測(cè)量以爆破設(shè)計(jì)線為準(zhǔn)；平均線性超挖量二超挖面積/爆破設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面周長(zhǎng)（不包括隧道底寬度）；最大線性超挖量系指最大超挖處至爆破設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓切線的垂直線；炮眼痕跡保存率=殘留有痕跡的炮眼數(shù)/周邊炮眼總數(shù)量，應(yīng)在開(kāi)挖輪廓線上均勻分布；欠挖范圍每平方米內(nèi)不大于0.1m2.附：隧道開(kāi)挖各項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表里程鉆孔設(shè)備型號(hào)鉆孔深度m炮眼直徑mm鉆孔數(shù)量鉆孔 時(shí)間 min人員數(shù)量備注掏槽 眼及 形式周邊 眼內(nèi)圈 眼掘進(jìn) 眼底板 眼記錄人： 工班長(zhǎng)：工程部長(zhǎng)：總工程師:附表2:裝藥裝藥 時(shí)間 min準(zhǔn)

15、備及放炮時(shí) 間min裝藥數(shù)量kg通風(fēng) 時(shí)間 min找頂 時(shí)間 min人員數(shù)量備注掏槽 孔周邊 眼內(nèi)圈 眼掘進(jìn) 眼底板 眼記錄人： 炸藥庫(kù)管員：工班長(zhǎng)：工程部長(zhǎng)：總工程師:附表3：砼噴射噴射面積m2噴射方量m3噴射時(shí)間min噴射設(shè)備人員數(shù)量備注設(shè)備型號(hào)數(shù)量臺(tái)記錄人： 材料員：工班長(zhǎng)：工程部長(zhǎng)：總工程師:附表4：超前錨桿、錨管，系統(tǒng)錨桿超前錨桿超前錨管系統(tǒng)錨桿鉆孔 安裝 時(shí)間 min鉆孔設(shè)備人員數(shù)量直徑mm長(zhǎng)度m數(shù)量 根直徑mm長(zhǎng)度m數(shù)量 根直徑mm長(zhǎng)度m數(shù)量 根規(guī)格型號(hào)數(shù)量 臺(tái)記錄人： 材料員：工班長(zhǎng)：工程部長(zhǎng)：總工程師:附表5:注漿配合比C:W注漿孔 數(shù)注漿時(shí)間min注漿壓力Mpa注漿量m3竄、漏 漿情況注漿設(shè)備人員數(shù) 量規(guī)格型 號(hào)數(shù)量臺(tái)記錄人：材料員：工班長(zhǎng)：工程部長(zhǎng)：總工程師:注：1.這里指的是注單液漿；2.注漿要有專門的記錄表格。掛網(wǎng)面積m2網(wǎng)格尺寸mm X mm鋼筋直徑mm鋼筋重量kg掛網(wǎng)時(shí)間min掛網(wǎng)人數(shù)備注記錄人： 材料員：工班長(zhǎng)：工程部長(zhǎng)：總工程師:附表7:鋼拱架架設(shè)鋼拱架架設(shè)架設(shè)棉數(shù) 相架設(shè)