項(xiàng)目6任務(wù)2鉆孔爆破開挖法

主講：黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目六地下建筑工程1任務(wù)2鉆孔爆破開挖法2鉆孔爆破法是地下建筑物施工中常用的開挖方法，其主要施工順序是：鉆孔→裝藥爆破→出渣及相應(yīng)的輔助工作。鉆孔出渣裝藥爆破3一、鉆孔爆破設(shè)計(jì)1.鉆孔爆破設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：①確定開挖斷面的炮孔布置，包括各類炮孔的位置、深度及方向；②確定各類炮孔的裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)及堵孔方式；③確定各類炮孔的起爆方法和起爆順序。42.炮孔按作用分①掏槽孔（布置于開挖面的中心部位，最先起爆，爆出一個(gè)小的槽穴，以增加爆破臨空面，提高周圍炮孔的爆破效果。）；

②崩落孔（崩落炮孔的主要作用是爆落巖體，為周邊炮孔的爆破創(chuàng)造有利條件。為此，崩落炮孔大致均勻地分布在掏槽外圍。）；

③周邊孔（布置在開挖斷面四周，控制開挖斷面輪廓的炮孔）。5673.炮孔數(shù)量和裝藥量。常采用類比法或經(jīng)驗(yàn)公式法，結(jié)合具體工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定較合理的炮孔數(shù)量和各種炮孔類型的炮孔間距。常用計(jì)算公式為：

8裝藥量：（1）排炮總藥量（6—3）式中Q－—排炮進(jìn)尺炸藥耗量，kg；K－—單位耗藥量，kg/m3 ；V－—每排炮進(jìn)尺爆落巖石的體積，m3；L－—實(shí)際鉆孔深度，m；S－—開挖端面面積，m2；μ－—炮孔利用率，μ=L’/L；L’－—爆破后的實(shí)際深度，m。9

（2）單孔裝藥量：排炮總藥量計(jì)算出來(lái)之后，即可進(jìn)行分配。根據(jù)炮孔的位置不同，需要不同的裝藥量。104.炮孔深度

炮孔深度的確定，主要與開挖面的尺寸、掏槽型式、巖層性質(zhì)、鉆機(jī)、自由面數(shù)目和循環(huán)作業(yè)時(shí)間的分配等因素有關(guān)。合理的炮孔深度，能提高爆破效果，降低開挖費(fèi)用，加快掘進(jìn)速度。因此，合理的炮孔深度，應(yīng)綜合分析確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，炮孔深度為隧洞開挖斷面寬度的0.5~0.85倍，同時(shí)還應(yīng)與循環(huán)作業(yè)時(shí)間相協(xié)調(diào)。循環(huán)作業(yè)時(shí)間常采用4h、6h、8h、16h、24h等。因此，炮孔深度L又是循環(huán)作業(yè)時(shí)間的函數(shù)，即L=f(T)。111213二、鉆孔爆破循環(huán)作業(yè)工序有鉆孔準(zhǔn)備、鉆孔（一般占掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的四分之一強(qiáng)。）、裝藥、爆破、通風(fēng)排煙、安全檢查、出渣（是一項(xiàng)繁重的作業(yè)，約占循環(huán)作業(yè)時(shí)間的50-60%，是影響掘進(jìn)速度的關(guān)鍵。）、延長(zhǎng)運(yùn)輸線路和風(fēng)水電管線等。14地下工程施工的輔助作業(yè)有通風(fēng)、防塵、消煙、照明和風(fēng)水電供應(yīng)等工作，做好這些輔助作業(yè)，可以改善施工人員工作環(huán)境，加快施工進(jìn)度。

1．通風(fēng)、防塵及消煙通風(fēng)、防塵及消煙的目的是為了排除因鉆孔、爆破、裝巖、內(nèi)燃機(jī)尾氣等原因產(chǎn)生的有害氣體，降低巖塵含量，及時(shí)供給工作面充足的新鮮空氣，改善洞室內(nèi)的溫度、濕度和氣流速度，使之符合洞室施工衛(wèi)生要求。15

通風(fēng)方式：有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種，自然通風(fēng)只適用于洞長(zhǎng)小于40m的短洞。一般多采用機(jī)械通風(fēng)，其基本形式有壓入式、吸出式和混合式三種，如圖6－28所示。（a）壓入式；（b）吸出式；（c）混合式；（d）帶簾幕的通風(fēng)方式1.風(fēng)機(jī)2.風(fēng)筒3.新鮮空氣4.污濁氣體5.簾幕圖6－28機(jī)械通風(fēng)方式162.風(fēng)、水、電供應(yīng)及排水洞室在整個(gè)開挖循環(huán)作業(yè)中，風(fēng)、水、電供應(yīng)及排水需統(tǒng)籌考慮。輸送到工作面的壓縮空氣，應(yīng)保證風(fēng)量充足，風(fēng)壓不低于500KPa；施工用水的數(shù)量、質(zhì)量和壓力，應(yīng)滿足鉆孔、噴錨、襯砌、灌漿等作業(yè)的要求；洞內(nèi)動(dòng)力、照明、電力起爆的供電線路應(yīng)按需要分開架設(shè)，并注意防水和絕緣；洞內(nèi)照明應(yīng)采用36V或24V的低壓電，保證照明亮度；洞內(nèi)排水系統(tǒng)必須暢通，保證工作面和路面無(wú)積水。1718三、循環(huán)作業(yè)掘進(jìn)一次的工序組合，稱為循環(huán)作業(yè)。在一晝夜中的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，因此，常采用的循環(huán)時(shí)間為4、6、8、12h等。當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較好，有鉆架臺(tái)車或多臂鉆車鉆孔，短臂挖掘進(jìn)機(jī)或裝載機(jī)配自卸汽車出渣時(shí)，宜采用深孔少循環(huán)的方式，以節(jié)省輔助工作的時(shí)間。若圍巖的穩(wěn)定性較差，用風(fēng)鉆鉆孔，斗車或礦車出渣，宜采用淺孔多循環(huán)的方式，以保證圍巖穩(wěn)定。19１.編制循環(huán)作業(yè)圖編制循環(huán)作業(yè)圖的關(guān)鍵是確定一個(gè)循環(huán)的掘進(jìn)深度，一般先確定一個(gè)循環(huán)時(shí)間（T），再推算出相應(yīng)的掘進(jìn)深度。2021【案例】魯布革水電站引水隧洞循環(huán)作業(yè)魯布革水電站引水隧洞分A、B、C、D四段掘進(jìn)，其中D段全長(zhǎng)2589m，開挖直徑8.8m，底坡0.032。巖層為厚層白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r，完整性好，偶有團(tuán)塊狀灰?guī)r與泥質(zhì)薄層出現(xiàn)，節(jié)理斷層較不發(fā)育，地下水位線位于洞底高程以下。采用全斷面鉆爆法施工，其施工方案簡(jiǎn)述如下：22（1）施工設(shè)備。測(cè)量放線與布孔用激光發(fā)生器；鉆孔用2臺(tái)JCH310—C型全液壓三臂鑿巖臺(tái)車；通風(fēng)用1臺(tái)PF100SW37型隧洞軸流式送風(fēng)機(jī)；清撬危石及清底用1臺(tái)斗容量為0.34m3的UH04型液壓反向鏟；裝渣用1臺(tái)斗容量為3.1m3的966D型側(cè)翻式輪胎裝載機(jī)；出渣用4～6輛12t自卸汽車.（2）鉆爆施工參數(shù)。設(shè)計(jì)開挖斷面60.82m2，鉆孔139個(gè)，鉆孔直徑100mm和45mm，鉆孔深度3.3m，循環(huán)進(jìn)尺3.0m，炮孔密度2.29個(gè)／m2，爆破效率89.8％，平均單位耗藥量1.65kg／m3