隧道爆破施工技術(shù)4922180484學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1隧道隧道(sudo)爆破施工技術(shù)爆破施工技術(shù)4922180484第一頁，共111頁。13:0021、由于滴水、潮濕空氣、照明、通風(fēng)和洞內(nèi)氣溫、噪聲、粉塵等的影響(yngxing)，鉆孔爆破作業(yè)條件差，加之它與支護、出碴運輸?shù)裙ぷ鹘惶?，致使工作面受到限制，施工難度大。必須采用合理的爆破施工，保證爆破循環(huán)的正常進(jìn)行。2、爆破的臨空面少，巖石的夾制作(zhzu)用大，耗藥量多，不能充分發(fā)揮爆破效果。隧道爆破施工(sh gng)的特點第2頁/共111頁第二頁，共111頁。13:0033、對鉆孔和爆破的質(zhì)量(zhling)要求高。要保證方向、精度；爆破隧道斷面達(dá)標(biāo)，不能超挖過大；還要減小飛石的破

2、壞作用，爆落巖石塊度要均勻，便于運輸。隧道爆破施工(sh gng)的特點（續(xù)）4、施工中要保證(bozhng)良好的工程質(zhì)量。施工中要減小的圍巖的擾動，確保圍巖的完整。第3頁/共111頁第三頁，共111頁。13:0045、施工方法和設(shè)備的選擇要根據(jù)具體現(xiàn)場條件。此外變化復(fù)雜的圍巖（結(jié)構(gòu)、強度、松動程度、耐風(fēng)化性、初始地應(yīng)力方向）跨度及地下水活動情況等對施工方法和設(shè)備也有較大(jio d)影響6、鉆孔是隧道爆破的關(guān)鍵(gunjin)工序，要保證其位置和深度的準(zhǔn)確。隧道爆破(bop)施工的特點（續(xù)）第4頁/共111頁第四頁，共111頁。13:005第一節(jié) 隧道爆破(bop)設(shè)計隧道開挖前要確定(q

3、udng)：炮孔數(shù)量、角度、深度、炮孔位置、裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方法和順序；還要安排好循環(huán)作業(yè)時間。主要根據(jù)是：工程地質(zhì)條件(tiojin)、開挖斷面、開挖方法、掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺、鉆孔機具等，如有現(xiàn)成的爆破器材也要予以考慮。第5頁/共111頁第五頁，共111頁。13:006一、炮眼的種類(zhngli)和作用1、掏槽眼。在中間偏下一點的位置設(shè)置的炮眼，炸出一個“腔槽”，擴大后續(xù)(hux)炮眼爆破的臨空面。裝藥量也適當(dāng)多一些。2、輔助眼。處于掏槽眼與周邊眼之間的炮眼。擴大掏槽眼炸出的腔槽，為周邊眼的爆破(bop)創(chuàng)造臨空面。3、周邊眼。沿隧道設(shè)計輪廓線布置的炮眼。作用是炸出較平整的隧道斷面輪廓。分

4、成底眼、邦眼和頂眼。第6頁/共111頁第六頁，共111頁。13:007第7頁/共111頁第七頁，共111頁。13:008掏槽眼和周邊(zhu bin)眼是爆破的關(guān)鍵。掏槽眼為輔助和周邊(zhu bin)眼的爆破創(chuàng)造的有利條件，直接影響循環(huán)進(jìn)尺和掘進(jìn)效果；周邊(zhu bin)眼關(guān)系到隧道開挖邊界的超欠挖和對周圍圍巖的影響。第8頁/共111頁第八頁，共111頁。13:009二、掏槽形式(xngsh)和參數(shù)掏槽效果的好壞直接影響爆破的成敗。根據(jù)掏槽眼與開挖面的關(guān)系、掏槽眼的布置方式、掏槽深度以及裝藥起爆順序的不同(b tn)，可將掏槽眼分成以下幾類：第9頁/共111頁第九頁，共111頁。13:00

5、101、斜眼掏槽(to co)。其特點是炮眼不垂直于開挖斷面，炮孔外部間距大于底部間距。斜眼掏槽(to co)比較常見，但其進(jìn)尺受到限制。分成許多種類，這里介紹常用的垂直楔形掏槽(to co)和錐形掏槽(to co)兩種。第10頁/共111頁第十頁，共111頁。13:0011（1）垂直楔形掏槽。掏槽眼水平(shupng)成對布置，如圖5-1，爆破后形成楔形槽。設(shè)計可參考表5-1，也可查閱其它爆破技術(shù)手冊。注意參考表5-1時，要計算出B值，以便于確定炮孔位置。第11頁/共111頁第十一頁，共111頁。13:0012圍巖的類別根據(jù)(gnj)附錄3確定圍巖類別圍巖類別斜度比斜度比a a/cm/cmb

6、 b/cm/cm眼數(shù)眼數(shù)/ /個個類及以上類及以上7070801:0.271:0.181:0.271:0.187080708030303 3類類7575801:0.271:0.181:0.271:0.186070607030304 4類類7070751:0.371:0.271:0.371:0.275060506025255 5類類5555701:0.471:0.371:0.471:0.373050305020206 6表5-1 垂直(chuzh)楔形掏槽爆破參數(shù)第12頁/共111頁第十二頁，共111頁。13:0013（2）錐形掏槽。這種炮眼呈角錐形布置，各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中

7、心軸線(zhu xin)傾斜。眼底(ynd)趨于集中，但互相并不貫通，爆破后形成錐形槽。炮孔數(shù)目35。錐形掏槽常用于受巖層層理、節(jié)理、裂隙影響較大的圍巖。設(shè)計時可參考表5-2。第13頁/共111頁第十三頁，共111頁。13:0014圍巖的類別根據(jù)附錄(fl)3確定圍巖類別圍巖類別a/cm/cm眼數(shù)眼數(shù)/ /個個類及以上類及以上70701001003 3類類686890904 4類類656580805 5類類606070706 6表5-2 錐形掏槽爆破(bop)參數(shù)第14頁/共111頁第十四頁，共111頁。13:0015斜眼掏槽的優(yōu)缺點：優(yōu)點：操作簡單、精度要求較直眼掏槽低、能按巖層的實際情況選

8、擇掏槽方式和掏槽角度、易把巖石拋出、掏槽眼的數(shù)量少且炸藥消耗量低等優(yōu)點。缺點：炮眼深度易受開挖斷面尺寸的限制，不易提高循環(huán)進(jìn)尺，也不便于(biny)多臺鑿巖機同時作業(yè)?！昂糜玫牟缓猛冢猛诘牟缓糜谩钡?5頁/共111頁第十五頁，共111頁。13:0016第16頁/共111頁第十六頁，共111頁。13:0017第17頁/共111頁第十七頁，共111頁。13:0018圖5-3 柱狀掏槽裝藥孔臨空孔孔深小于3.0m孔深3.03.5m孔深3.55m第一個起爆(qbo)裝藥孔離開臨空孔距離1.5倍臨空孔直徑。第18頁/共111頁第十八頁，共111頁。13:0019圖5-4 螺旋形掏槽abcd1234螺旋

9、掏槽由柱狀掏槽發(fā)展而來。如圖所示，炮孔離臨空孔的距離逐漸加大，其連線成呈螺旋狀。D為臨空孔直徑，一般超過(chogu)100mm，亦可用6070mm的鉆頭鉆成8字形雙孔。Da)5 . 10 . 1 (Db)5 . 22 . 1 (Dc)0 . 40 . 3(Dd)0 . 50 . 4(起爆順序(shnx)由近及遠(yuǎn)。第19頁/共111頁第十九頁，共111頁。13:0020（2）影響直眼掏槽的因素直眼掏槽以空眼作為增加的臨空面，利用炸藥爆炸的能量將槽內(nèi)的巖石破碎，并借助爆破(bop)產(chǎn)生的氣體的余能將已經(jīng)破碎的巖石拋出腔槽。直眼掏槽就注意以下5點。眼距空眼與裝藥眼之間的距離(jl)。隨巖性及孔徑變

10、化，不可過大，也不可過小。一般取24倍D第20頁/共111頁第二十頁，共111頁。13:0021空眼數(shù)目(shm)。空眼起兩個作用(自由面，破碎空間)，深度增加則增加。裝藥。一般過量裝藥，裝藥長度=0.70.9L，長度不夠可出現(xiàn)“掛門簾”或“留門坎”現(xiàn)象。超過2.5米時要注意防止出現(xiàn)溝槽(u co)效應(yīng)。輔助(fzh)拋擲。炮孔太深時需要采取這一措施。一般將空眼加深100200mm，并在眼底放一卷炸藥，并于最后起爆。鉆孔質(zhì)量。不可將炮孔鉆穿，也不可使炮孔距離外面小，里面大。第21頁/共111頁第二十一頁，共111頁。13:00223、混合掏槽混合掏槽是指兩種以上的掏槽方式的混合使用。一般在巖石

11、特別堅硬或隧道開挖(ki w)斷面較大時使用。（1）復(fù)式掏槽多級斜眼掏槽，其目的是加深掏槽的深度，擴大一次爆破的循環(huán)進(jìn)尺。過炮孔底的垂線必須落在已經(jīng)開挖出的隧道內(nèi)。上下排距5090cm，硬巖取小值。硬巖使用高威力炸藥。一般布置(bzh)上下兩排，巖石十分堅硬時可采用三排或四排。炮眼深度小于2.5米時可用兩級掏槽。圖5-5是三級復(fù)式楔形掏槽示意圖。第22頁/共111頁第二十二頁，共111頁。13:0023第23頁/共111頁第二十三頁，共111頁。13:0024（3）分段掏槽一次直眼鉆孔，“由表及里(yu bio j l)”、“由內(nèi)向外”分步起爆，以減小每次爆破的W。該方法有利于腔槽的形成，提高

12、腔槽的有效深度，便于機械化作業(yè)。炮孔布置與起爆順序如圖5-7所示。此外對付堅硬巖石還可采用角錐與直眼掏槽結(jié)合、楔形與直眼掏槽結(jié)合的方法。第24頁/共111頁第二十四頁，共111頁。13:0025第25頁/共111頁第二十五頁，共111頁。13:0026三、隧道(sudo)爆破的參數(shù)設(shè)計1、炮眼(poyn)直徑炮眼(poyn)直徑對鑿巖生產(chǎn)率、炮眼(poyn)數(shù)目、單位耗藥量和洞壁的平整程度均有影響。加大炮眼(poyn)直徑及相應(yīng)的裝藥量可使炸藥能量集中，爆炸效果得以改善。但炮眼(poyn)直徑過大將導(dǎo)致鑿巖速度顯著下降，并影響巖石破碎質(zhì)量、洞壁平整程度和圍巖穩(wěn)定性。因此，必須根據(jù)巖性、鑿巖設(shè)備

13、和工具、炸藥性能等縮合分析，合理選用孔徑。一般隧道的炮眼(poyn)直徑在3250mm之間，藥卷與孔壁之間的間隙一般為炮孔直徑的10%15%。第26頁/共111頁第二十六頁，共111頁。13:00272、炮眼數(shù)量N與開挖斷面面積、巖石性質(zhì)（影響炸藥單耗）、炸藥性能（也影響炸藥單耗）、炮眼直徑(zhjng)（影響裝藥系數(shù)）等因素有關(guān)，一般可用下面公式計算。qSN 炮眼數(shù)量還可以根據(jù)表5-5的經(jīng)驗數(shù)值(shz)中獲取。一般(ybn)取1.22.4kgm-3,也可查表5-62號巖石查表5-4，其它根據(jù)炸藥密度、藥卷直徑推算。參考表5-3第27頁/共111頁第二十七頁，共111頁。13:00283、炮

14、眼深度L炮眼深度是指炮眼底至開挖面的垂直距離。合適的L有助于提高掘進(jìn)(jujn)速度和炮眼利用率。隨著鑿巖、裝碴運輸設(shè)備的改進(jìn)，目前普遍存在加長炮眼深度以作業(yè)循環(huán)次數(shù)的趨勢。第28頁/共111頁第二十八頁，共111頁。13:0029L的確定一般(ybn)考慮下列因素：圍巖(wi yn)的穩(wěn)定性，避免過大的超欠挖。鑿巖機的允許鉆眼長度、操作技術(shù)條件和鉆眼技術(shù)水平。掘進(jìn)循環(huán)安排，保證充分利用作業(yè)時間。確定炮眼深度常用(chn yn)以下三種方法：第29頁/共111頁第二十九頁，共111頁。13:0030第一種：采用斜眼(xiyn)掏槽時根據(jù)隧道寬度來確定：（圍巖條件好時采用較小值）BL)7 . 0

15、5 . 0(第二種：根據(jù)每一循環(huán)進(jìn)尺(jnch)及實際炮眼利用率來確定)85. 0()(不低于lmL第30頁/共111頁第三十頁，共111頁。13:0031第三種：根據(jù)每一循環(huán)(xnhun)鉆眼所占時間、鉆機（頭）數(shù)、鉆機鉆眼速度及炮孔數(shù)量來確定。NmvtL 另外：所確定的炮眼深度還應(yīng)與裝碴運輸能力相適應(yīng)，使每個作業(yè)(zuy)班能完成整數(shù)個循環(huán)，而且使掘進(jìn)每米坑道消耗的時間最少，炮孔利用率最高。目前較多采用的炮眼深度為1.21.8米，中深孔2.53.5米，深孔55.15米。第31頁/共111頁第三十一頁，共111頁。13:00324、裝藥量的計算(j sun)及分配炮眼裝藥量的多少是影響爆破效

16、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現(xiàn)象。藥量過多，則會破壞圍巖穩(wěn)定，崩壞支撐和機械設(shè)備，使拋碴過散，對裝碴不利，且增加了洞內(nèi)有害氣體，相應(yīng)(xingyng)地增加了排煙時間和供風(fēng)量等。第32頁/共111頁第三十二頁，共111頁。13:0033合理的藥量應(yīng)根據(jù)所使用的炸藥的性能和質(zhì)量、地質(zhì)條件、開挖斷面尺寸、臨空面數(shù)目、炮眼直徑和深度及爆破質(zhì)量要求來確定。目前多采用體積公式計算出一個循環(huán)的總用藥量，然后根據(jù)炮眼的特性進(jìn)行分配，并在實踐中加以修正，直到(zhdo)取得較好的效果為止。用藥量按下式計算：第33頁/共111頁第三十三頁，共111頁。13:0034注意：計算

17、爆落巖石體積(tj)時用斷面面積乘以循環(huán)進(jìn)尺而非炮眼深度。爆破單位體積(tj)巖石所消耗的炸藥量q可查表（5-6），查表所對應(yīng)的是2號巖石銨梯炸藥，若用其它炸藥則需要乘以換算系數(shù)e。qSlqVQ第34頁/共111頁第三十四頁，共111頁。13:0035總的炸藥量應(yīng)分配(fnpi)到各個炮孔中去。由于各炮孔的作用及受到巖石夾制情況不同裝藥數(shù)量也不相同，通常按裝藥系數(shù)進(jìn)行分配(fnpi)，可查表5-3。各孔分配(fnpi)的炸藥量可按下式計算：lQ 第35頁/共111頁第三十五頁，共111頁。13:0036三、炮眼(poyn)布置隧道內(nèi)布置炮眼時，必須(bx)保證獲得良好的爆破效果，并考慮鉆眼效率

18、。在開挖面上除出現(xiàn)土石互層（巖石和土交替）、圍巖類別不同、節(jié)理異常等特殊情況外，應(yīng)按實際需要布置炮眼。一般按下述原則布置：第36頁/共111頁第三十六頁，共111頁。13:00371、先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最后布置輔助眼。掏槽眼一般應(yīng)布置在開挖面中央偏下部位置(wi zhi)，其深度應(yīng)比其它眼深1520cm。為爆出平整的開挖面，除掏槽眼外，所有炮眼的眼底應(yīng)落在同一平面上。底部炮眼深度一般與掏槽眼相同。炮眼布置(bzh)原則第37頁/共111頁第三十七頁，共111頁。13:00382、周邊眼應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計位置布置。斷面拐角處應(yīng)布置炮眼。為滿足機械鉆眼需要和減少超欠挖，周邊眼設(shè)計位置應(yīng)考慮0

19、.030.05的外插斜率，并應(yīng)使用前后(qinhu)兩排炮眼的銜接臺階高度（即鋸齒的齒高）最小。一般要求10cm，最大不超過15cm。炮眼(poyn)布置原則（續(xù)）第38頁/共111頁第三十八頁，共111頁。13:0039炮眼(poyn)布置原則（續(xù)）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W約為炮眼間距的0.60.8，并在整個(zhngg)斷面上均勻排列。當(dāng)采用2號巖石銨梯炸藥時，W一般取0.60.8米。第39頁/共111頁第三十九頁，共111頁。13:0040炮眼(poyn)布置原則（續(xù)）5、當(dāng)巖層層理明顯時，炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面。如節(jié)理發(fā)育，

20、炮眼應(yīng)盡量避開節(jié)理，以防卡鉆和影響(yngxing)爆破效果。4、當(dāng)炮眼(poyn)的深度超過2.5米時，靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應(yīng)與周邊眼有相同的傾角。第40頁/共111頁第四十頁，共111頁。13:0041三、炮眼(poyn)布置隧道開挖面的炮眼，在遵守上述原則的基礎(chǔ)上，可以有以下幾種(j zhn)布置方式：1、直線(zhxin)形布置。第41頁/共111頁第四十一頁，共111頁。13:0042三、炮眼(poyn)布置（續(xù)）按垂直或水平方向在掏槽眼邊的直線上布置。該方式簡單易掌握，同排炮(pipo)眼的W一致，間距一致，前排爆破后為后排創(chuàng)造臨空面。爆破效果好。直線(zhxin)形布眼的方法：

21、第42頁/共111頁第四十二頁，共111頁。13:0043三、炮眼(poyn)布置（續(xù)）2、多邊形布置。圍繞(wiro)掏槽部位由里向外將炮眼布置成正方形、長方形、多邊形等。第43頁/共111頁第四十三頁，共111頁。13:0044三、炮眼(poyn)布置（續(xù)）3、弧形布置。順著拱部輪廓線逐圈布置炮眼。亦可將其上部布置成弧形，下部(xi b)布置成直線形。4、圓形布置。當(dāng)開挖斷面(dun min)為圓形時，炮孔圍繞斷面(dun min)中心逐層布置成圓形。多用于圓形隧道、泄水洞及圓形豎井的開挖中。第44頁/共111頁第四十四頁，共111頁。13:0045三、炮眼(poyn)布置（續(xù)）3、弧形布

22、置。順著拱部輪廓線逐圈布置炮眼。亦可將其上部布置成弧形，下部(xi b)布置成直線形。第45頁/共111頁第四十五頁，共111頁。13:0046第二節(jié) 周邊(zhu bin)眼的控制爆破目的：控制斷面的尺寸，減小對圍巖的擾動。措施：采用光面爆破(bop)或預(yù)裂爆破(bop)兩種控制爆破(bop)技術(shù)。第46頁/共111頁第四十六頁，共111頁。13:00471、隧道光面爆破(bop)的特點與標(biāo)準(zhǔn)一、隧道的光面(un min)爆破特點：通過正確確定爆破參數(shù)和施工方法，在設(shè)計斷面內(nèi)的巖體爆破崩落后才爆周邊孔，使爆破后的圍巖斷面輪廓(lnku)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

23、原巖體的完整性和穩(wěn)定性。第47頁/共111頁第四十七頁，共111頁。13:00481、隧道光面爆破(bop)的特點與標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）一、隧道(sudo)的光面爆破開挖輪廓(lnku)成型規(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。其主要標(biāo)準(zhǔn)：第48頁/共111頁第四十八頁，共111頁。13:0049對圍巖擾動(rodng)小，保持圍巖原有承載能力。光面爆破(bop)的好處：加快(ji kui)施工進(jìn)度。減少了超挖和回填量，節(jié)省混凝土。圍巖壁平整，應(yīng)力均勻、防止局部落石，施工安全。光面爆破可減輕振動和保護圍巖，所以它是在松軟及不均質(zhì)的

24、地質(zhì)巖體中較為有效的開挖爆破方法。第49頁/共111頁第四十九頁，共111頁。13:00502、隧道光面(un min)光面(un min)爆破的主要參數(shù)光面爆破的成敗取決于參數(shù)的確定是否合理。其主要參數(shù)包括(boku)：周邊炮眼的間距、光面爆破層的厚度、周邊眼密集系數(shù)、和裝藥集中度等。第50頁/共111頁第五十頁，共111頁。13:00512、隧道(sudo)光面光面爆破的主要參數(shù)（續(xù)）其影響選擇的因素包括：巖石爆破性能(xngnng)、炸藥品種、一次爆破斷面大小、斷面形狀、鑿巖設(shè)備等。影響最大的是地質(zhì)條件。選擇方法是通過經(jīng)驗計算+工程類比+實踐中調(diào)整和完善。第51頁/共111頁第五十一頁，

25、共111頁。13:0052（1）周邊(zhu bin)眼的間距E。確定E的依據(jù)是巖石的抗拉強度、抗壓強度、炮孔直徑。光面爆破必須滿足(mnz)炮孔內(nèi)的靜壓力不把巖體壓碎還能把該爆落的部分拉下來，即巖石的抗壓強度而大于其抗拉強度。用圖5-5進(jìn)行受力分析可得：dKdELdFLEipccp/第52頁/共111頁第五十二頁，共111頁。13:0053從上式可以看出，周邊炮眼間距(jin j)與巖體的抗拉、抗壓強度及炮眼直徑有關(guān)，孔距離系數(shù)與巖石的性質(zhì)有關(guān)，一般取孔距系數(shù)Ki=1018，即取E=（1018）d；當(dāng)炮眼直徑3240mm時，E=320700mm。第53頁/共111頁第五十三頁，共111頁。1

26、3:0054一般軟質(zhì)或完整的巖石E宜取大值，隧道跨度小、堅硬(jinyng)和節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石E宜取小值。裝藥量也需要相應(yīng)減少。還可以在兩炮眼間增加導(dǎo)向空眼，導(dǎo)向眼到裝藥眼間的距離一般控制在400mm內(nèi)。此外還要注意炸藥品種對E值也有影響。第54頁/共111頁第五十四頁，共111頁。13:0055（2）光面層厚度及炮眼密集系數(shù)。光面層即周邊眼與最外一圈輔助眼之間的巖石層。光面層厚度就是周邊眼的最小抵抗線W。周邊眼的密集系數(shù)K=E/W，K值大小對光面爆破效果有較大影響(yngxing)。必須使應(yīng)力波在兩相鄰炮眼間的傳播距離小于應(yīng)力波到臨空面的傳播距離。即E要小于W，實踐表明K=0.8較為適宜。

27、光面層厚度W一般取5080cm。第55頁/共111頁第五十五頁，共111頁。13:0056（3）裝藥量。周邊眼裝藥量通常以線裝藥密度表示。恰當(dāng)?shù)难b藥量既要保證能夠破巖，又要不破壞保留巖體。施工中應(yīng)根據(jù)孔距、光面層厚度、巖石性質(zhì)、及炸藥種類等綜合考慮確定裝藥量。在光面層單獨爆落時，周邊眼的線裝藥密度一般為0.150.25kgm-1，全斷面一次起爆時，為減少(jinsho)殘眼，裝藥密度需適當(dāng)增加，一般可達(dá)0.300.35kgm-1。第56頁/共111頁第五十六頁，共111頁。13:00573、隧道光面光面爆破的技術(shù)(jsh)措施：使用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能(xngnng)好、爆炸威力大

28、的炸藥。采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。光面爆破(bop)的不偶合系數(shù)最好大于2，但藥卷直徑不應(yīng)小于炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定傳爆。當(dāng)采用間隔裝藥時，相鄰炮眼所用的藥卷位置應(yīng)錯開，以充分利用炸藥性能。第57頁/共111頁第五十七頁，共111頁。13:0058嚴(yán)格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈眼的爆破效果，為周邊眼創(chuàng)造臨空面。周邊眼應(yīng)盡量(jnling)做到同時起爆。嚴(yán)格控制裝藥集中度，必要時可采取間隔裝藥結(jié)構(gòu)。為克服眼底巖石的夾制作(zhzu)用，通常在眼底需要加強裝藥。第58頁/共111頁第五十八頁，共111頁。13:0059由于工程爆破是經(jīng)驗性很強的一項工作，初學(xué)者應(yīng)多參考有關(guān)手冊和資料。表5-7和表5-8提

29、供了部分這方面的數(shù)據(jù)，可供在爆破設(shè)計中參考。要注意數(shù)據(jù)適用(shyng)的條件。第59頁/共111頁第五十九頁，共111頁。13:0060二、隧道(sudo)預(yù)裂爆破如前所述，預(yù)裂爆破是由于首先起爆周邊眼，在其他炮眼未爆破之前，先沿著開挖輪廓線預(yù)裂爆破出一條用以反射爆破地震(dzhn)應(yīng)力波的裂縫而得名。它與光面爆破同屬于控制爆破，其目的也一樣，不一樣的是起爆的順序正好相反。第60頁/共111頁第六十頁，共111頁。13:0061隧道預(yù)裂爆破(bop)對圍巖的保護效果好，但技術(shù)難度大，經(jīng)驗性強。預(yù)裂爆破(bop)更適用于穩(wěn)定性較差而又要求控制爆破(bop)輪廓的軟弱圍巖，需要的炮眼數(shù)量多、鉆孔

30、工作量大。第61頁/共111頁第六十一頁，共111頁。13:0062隧道預(yù)裂爆破的設(shè)計理論尚不完善(wnshn)，多采用經(jīng)驗和工程類比的方法，表5-9給出了隧道預(yù)裂參考數(shù)值，可供在工作中選用。比較表5-7和5-9，預(yù)裂爆破(bop)的孔距更近、最小抵抗線更小，裝藥集中度更大。第62頁/共111頁第六十二頁，共111頁。13:0063第三節(jié) 鉆爆施工(sh gng)鉆爆施工是把鉆爆設(shè)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)的情況處理等。隧道爆破通常都要求每一循環(huán)進(jìn)尺盡可能大，但實際操作中會發(fā)生各種情況，使爆破效果達(dá)不到預(yù)期要求，因此(ync)在施工設(shè)計中，不但要了解實際掘進(jìn)速

31、度的可能性，而且要研究開挖方法。第63頁/共111頁第六十三頁，共111頁。13:0064一、開挖(ki w)方法：隧道施工方法的選用，應(yīng)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、機械裝備水平、支護類型、隧道長度、工期要求等因素縮合(suh)研究確定。一般可選用：全斷面開挖法、臺階法、導(dǎo)坑法。第64頁/共111頁第六十四頁，共111頁。13:0065導(dǎo)坑法在擴大刷幫時（炸掉第IV部分），一般(ybn)采用順幫鉆孔，即炮孔與導(dǎo)坑前進(jìn)方向相同。導(dǎo)坑法有利于摸清巖體的地質(zhì)條件，及時(jsh)調(diào)整設(shè)計參數(shù)。第65頁/共111頁第六十五頁，共111頁。13:0066二、鉆孔(zun kn)：目前在隧

32、道開挖爆破過程中，廣泛采用鑿巖機和鉆孔臺車。為保證達(dá)到良好的爆破效果，施鉆前應(yīng)由專門人員根據(jù)設(shè)計布孔圖現(xiàn)場布設(shè)，必須標(biāo)出掏槽眼和周邊眼的位置，嚴(yán)格(yng)按照炮眼的設(shè)計位置、深度、角度和孔徑進(jìn)行鉆眼。如果出現(xiàn)偏差，由現(xiàn)場施工技術(shù)人員確定其取舍，必要時應(yīng)廢棄重鉆。第66頁/共111頁第六十六頁，共111頁。13:0067三、裝藥在炸藥裝入炮眼前，應(yīng)將炮眼內(nèi)的殘渣、積水排除干凈，并仔細(xì)檢查炮眼的位置、深度、角度是否滿足要求，嚴(yán)格按設(shè)計裝藥量時行裝藥。隧道爆破中常采用(ciyng)的裝藥結(jié)構(gòu)有連續(xù)裝藥、間隔裝藥、不偶合裝藥等。連續(xù)裝藥的結(jié)構(gòu)按雷管所在位置的不同，又可分正向起爆、反向起爆和雙向起爆三

33、種形式。第67頁/共111頁第六十七頁，共111頁。13:0068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，爆破效果較正向起爆好。但反向起爆較早裝入起爆藥卷或起爆雷管，會影響后續(xù)裝藥質(zhì)量，或造成起爆引線的損壞。目前乳化炸藥大量使用的情況下，建議多采用(ciyng)這種起爆方式。隧道周邊眼一般采用小直徑藥卷連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)或普通藥卷間隔裝藥結(jié)構(gòu)。當(dāng)巖石很軟時，也可用導(dǎo)爆索裝藥結(jié)構(gòu)，即用導(dǎo)爆索取代(qdi)炸藥藥卷進(jìn)行裝藥。眼深小于2米時，可采用空氣柱裝藥結(jié)構(gòu)。第68頁/共111頁第六十八頁，共111頁。13:0069四、堵塞(ds)及起爆隧道內(nèi)所用炮眼堵塞材料一般為沙子(

34、0.40.5)和黏土(0.50.6)混合物，堵塞長度視炮眼直徑(zhjng)而定。當(dāng)炮眼直徑(zhjng)為25mm和50mm時堵塞長度不能小于18cm和45cm。堵塞長度也和W有關(guān)，通常不能小于W。堵塞可采用分層搗實法進(jìn)行。第69頁/共111頁第六十九頁，共111頁。13:0070起爆網(wǎng)絡(luò)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(luò)必須保證每個藥卷按設(shè)計的起爆順序和起爆時間起爆。目前(mqin)在無瓦斯和煤塵爆炸危險的隧道開挖過程中多采用導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)進(jìn)行起爆。第70頁/共111頁第七十頁，共111頁。13:0071777777725555555911113 33火雷管導(dǎo)火索

35、（炮眼旁數(shù)字為毫秒雷管段別）導(dǎo)爆管非電雷管起爆網(wǎng)絡(luò)之一第71頁/共111頁第七十一頁，共111頁。13:0072五、盲炮的預(yù)防(yfng)和處理放炮時，炮眼內(nèi)預(yù)期發(fā)生爆炸的裝藥未發(fā)生爆炸的現(xiàn)象稱為盲炮，俗稱瞎炮，盲炮的預(yù)防(yfng)和處理在以后講述。第72頁/共111頁第七十二頁，共111頁。13:0073六、隧道爆破(bop)質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)爆破質(zhì)量直接影響隧道施工的安全、掘進(jìn)速度經(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(jìn)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(yunyn)。根據(jù)實踐經(jīng)驗，一

36、般對隧道爆破的質(zhì)量按表5-10中的要求進(jìn)行檢驗。第73頁/共111頁第七十三頁，共111頁。13:0074第74頁/共111頁第七十四頁，共111頁。13:0075第四節(jié) 瓦斯隧道(sudo)爆破技術(shù)當(dāng)隧道穿越煤系地層時，爆破施工可能遇到瓦斯問題。瓦斯是一種(y zhn)有害的可燃混合氣體，當(dāng)條件成熟時將發(fā)生燃燒或爆炸。因此瓦斯會給爆破施工帶來極大的安全危害。在有瓦斯爆炸危險的環(huán)境實施爆破作業(yè)必須采取必要的安全防護措施。第75頁/共111頁第七十五頁，共111頁。13:0076一、瓦斯(w s)的特性瓦斯以沼氣為主，夾雜少量CO、H2S等，具有可燃性，當(dāng)它與空氣混合的比例適當(dāng)(shdng)時，

37、混合氣體就具有爆炸危險，具體混合比例如表5-11所示。第76頁/共111頁第七十六頁，共111頁。13:0077了解瓦斯在空氣中濃度爆炸界限后，就要采取措施，使爆破作業(yè)環(huán)境中的瓦斯?jié)舛炔辉诒ń缦迌?nèi)，并且杜絕火源就可以避免(bmin)因瓦斯氣體爆炸帶來的危害。表5-11 瓦斯(w s)濃度爆炸界限瓦斯?jié)舛韧咚節(jié)舛?%爆炸界限爆炸界限5656爆炸下界限爆炸下界限14161416爆炸上界限爆炸上界限9.59.5爆炸最強烈爆炸最強烈8.08.0最易點燃最易點燃小于小于5.0或大于或大于1416 不爆炸不爆炸, ,與火焰接觸部分燃燒與火焰接觸部分燃燒第77頁/共111頁第七十七頁，共111頁。13:0

38、078二、瓦斯隧道對爆破材料(cilio)的有關(guān)要求瓦斯隧道的爆破(bop)必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管，具體有以下六條規(guī)定：要避免瓦斯爆炸的產(chǎn)生，要適當(dāng)了解瓦斯氣體(qt)爆炸的機理（原因）。第78頁/共111頁第七十八頁，共111頁。13:0079二、瓦斯隧道對爆破材料的有關(guān)(yugun)要求1、瓦斯隧道在煤層以及距煤層10米以內(nèi)的爆破工作面，或沼氣濃度大于0.3%的巖層工作面時，都必須使用取得產(chǎn)品合格證的煤礦許用爆破器材，采用(ciyng)安全電力起爆。若巖層爆破工作面及其前后20米范圍內(nèi)的沼氣濃度在爆破全過程中均不越過0.3%，則可以使用非爆破器材和非電塑料導(dǎo)爆管起爆。2、嚴(yán)禁

39、(ynjn)使用硬化的硝銨類炸藥。第79頁/共111頁第七十九頁，共111頁。13:00804、嚴(yán)禁使用(shyng)秒或半秒級電雷管（長延期電雷管）3、采用煤礦許用炸藥時，宜選用2號或3號煤礦許用炸藥；有瓦斯突出危險的地段(ddun)，必須選用3號煤礦許用炸藥、煤礦水膠炸藥、煤礦乳化炸藥、被筒炸藥、當(dāng)量炸藥或離子交換型炸藥。5、采用電力起爆時，必須使用防爆型起爆電源，一個(y )工作面不得同時使用兩臺或多臺起爆器放炮。6、電爆網(wǎng)路必須采用串聯(lián)方式，不得并聯(lián)或串并聯(lián)。第80頁/共111頁第八十頁，共111頁。13:0081三、施工瓦斯(w s)的檢測1、檢測標(biāo)準(zhǔn)主要控制各個監(jiān)測點瓦斯氣體的濃度

40、(nngd)，共有9條。隧道(sudo)內(nèi)氧含量不小于20%?；仫L(fēng)的風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛刃∮?.75%。其它工作面進(jìn)來的風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛刃∮?.75%。第81頁/共111頁第八十一頁，共111頁。13:00821、檢測(jin c)標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）工作面風(fēng)流中，與其濃度達(dá)到(d do)1%時必須停止用電鉆打眼。開挖工作面風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)到 1.5%，電機或其它地點20m內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%，必須停止運轉(zhuǎn)(ynzhun)，撤人、斷電，換風(fēng)。開挖工作面內(nèi)，在體積大于0.5立的空間內(nèi)，如坍塌洞穴、避車洞等處，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%，必須停止運轉(zhuǎn)，撤人，換風(fēng)。第82頁/共111頁第八十二頁，共111頁。13:0083

41、1、檢測(jin c)標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）停工后風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)(ynzhun)，在恢復(fù)通風(fēng)前，局部通風(fēng)機及其開關(guān)附近10米內(nèi)瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.5%，方可開動局部通風(fēng)機。其它有害氣體(qt)符合表10-5的規(guī)定。因瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)而停止工作的電機，必須在濃度降到1%以下方可開工。使用瓦斯自動報警斷電裝置的掘進(jìn)工作面，只準(zhǔn)人工復(fù)電。第83頁/共111頁第八十三頁，共111頁。13:00843、瓦斯(w s)超限與處理2、瓦斯檢測儀器瓦斯安全檢測儀器應(yīng)保持測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，除每旬必須進(jìn)行一次調(diào)試、校正外，平時發(fā)現(xiàn)有問題應(yīng)及時處理。儀器大修應(yīng)送國家認(rèn)證(rnzhng)機構(gòu)進(jìn)行。當(dāng)監(jiān)測到瓦斯超限時，須立即(lj)停止

42、作業(yè)，撤出人員，并報告主管領(lǐng)導(dǎo)，采取處理措施。符合標(biāo)準(zhǔn)時方可復(fù)工。第84頁/共111頁第八十四頁，共111頁。13:0085在具有瓦斯爆炸危險的隧道中進(jìn)行爆破作業(yè)，必須遵守(znshu)遵守(znshu)爆破安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程等國家法規(guī)的要求。具體可列出以下12條。四、瓦斯隧道(sudo)爆破作業(yè)技術(shù)要求第85頁/共111頁第八十五頁，共111頁。13:00862、專職的瓦斯安全檢查員、爆破工、電工和各種( zhn)設(shè)備操作者，必須進(jìn)行專門的安全技術(shù)培訓(xùn)，考試合格方可上崗。瓦斯安全檢查員負(fù)責(zé)檢查、督促安全措施的全面實施，當(dāng)發(fā)現(xiàn)事故預(yù)兆時，有權(quán)責(zé)令現(xiàn)場人員停止施工，并按有關(guān)安全規(guī)定采取措施。1

43、、瓦斯隧道施工單位的各級行政領(lǐng)導(dǎo)是安全生產(chǎn)(shngchn)的第一責(zé)任者，必須加強責(zé)任心。第86頁/共111頁第八十六頁，共111頁。13:00873、有瓦斯突出危險的隧道(sudo)，應(yīng)單獨編制預(yù)防瓦斯突出的實施性施工組織設(shè)計。瓦斯區(qū)段的施工均應(yīng)進(jìn)行瓦斯，設(shè)置消防設(shè)施，并配備兼職救護隊。4、隧道含瓦斯區(qū)段必須(bx)采用普通光電測距儀測量時，其工作范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛缺仨?bx)小于1%。第87頁/共111頁第八十七頁，共111頁。13:00887、隧道含瓦斯工區(qū)鉆孔作業(yè)，應(yīng)符合下列規(guī)定：鉆眼前，應(yīng)測定工作面附近20米以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，?%以下時方可開鉆。在施鉆過程(guchng)中，要隨

44、時檢測瓦斯?jié)舛取１仨毑捎脻袷借弾r，炮眼深度不得小于0.65米。5、洞內(nèi)裝碴時，必須將石碴潤濕(rn sh)，裝碴機鏟斗不得猛力與石碴碰擊。6、含與其區(qū)段的爆破嚴(yán)格實行“一炮三檢”制度，即鉆眼前、裝藥前、起爆前均應(yīng)檢查瓦斯(w s)濃度。第88頁/共111頁第八十八頁，共111頁。13:00898、采用電雷管起爆，正向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，起爆藥卷以外不得(bu de)裝藥。嚴(yán)禁反向裝藥或間隔裝藥。9、在巖層內(nèi)爆破，炮眼深度在0.9米以下時，裝藥長度不得超過炮眼深度的1/2；炮眼深度在0.9米以上時，裝藥長度不得超過炮眼深度的2/3。在煤層內(nèi)爆破，裝藥長度不得超過炮眼深度的1/2。所有炮眼的剩余部分都應(yīng)

45、用(yngyng)炮泥堵塞。第89頁/共111頁第八十九頁，共111頁。13:009011、有下列情況之一時，未經(jīng)妥善處理不準(zhǔn)裝藥和放炮：在放炮地點附近20以內(nèi)風(fēng)流中，沼氣濃度超過1%時；放炮地點20米以內(nèi)，有未清除的碎石、煤碴、礦車或其他物體阻塞巷道斷面1/3以上時；風(fēng)量不夠，風(fēng)向不穩(wěn)，局部有循環(huán)風(fēng)時；炮眼內(nèi)有異物、溫度(wnd)驟高或驟低、煤巖松散或有顯著瓦斯涌出時；炮眼內(nèi)有煤、巖粉未清除干凈；無炮泥、封泥不足或不嚴(yán)的炮眼。10、炮泥應(yīng)用黏土炮泥，嚴(yán)禁(ynjn)使用煤粉、塊狀材料或其他可燃性材料作炮泥。第90頁/共111頁第九十頁，共111頁。13:009112、爆破后，只有(zhyu)

46、當(dāng)瓦斯?jié)舛刃∮?%，二氧化碳濃度小于1.5%，撤除警戒后，工作人員方可進(jìn)入工作面工作。第91頁/共111頁第九十一頁，共111頁。13:0092隧道掘進(jìn)由巖層進(jìn)入煤層前，必須(bx)重新驗證各煤層的突出危險性。掘進(jìn)工作面距煤層約10米時，就應(yīng)向煤層打探孔，探孔穿透煤層全厚并進(jìn)入巖層不小于0.5米，探孔應(yīng)保持超前工作面5米，以便確切掌握煤層貯存條件和瓦斯情況。揭開煤層前，掘進(jìn)工作面到煤層之間必須(bx)保持一定的巖柱，傾斜巖層為2米，綬傾斜巖層及傾斜煤層為1.5米。五、穿越煤層(micng)施工在穿越(chun yu)煤層施工中，控制煤和瓦斯突出的方法有很多，通常采用以震動性放炮、超前支架和水利

47、沖孔沖刷法。第92頁/共111頁第九十二頁，共111頁。13:0093震動性放炮實質(zhì)上是在掘進(jìn)工作面上鉆較多炮眼，裝較多炸藥，全斷面一次揭開煤層，并利用放炮所產(chǎn)生的強烈振動，人為地誘導(dǎo)煤和瓦斯的突出。震動性放炮要求煤層瓦斯壓力小于1MPa。如大于1MPa，則應(yīng)先鉆孔排放瓦斯或采取其他措施(cush)將瓦斯壓力降下來，然后再震動放炮揭開石門。1、震動(zhndng)性放炮法第93頁/共111頁第九十三頁，共111頁。13:0094（1）震動性放炮(fng po)的設(shè)計參數(shù)炮眼(poyn)個數(shù)。較一般性放炮約多23倍，具體應(yīng)視巖柱情況而定或按下式計算：SN5當(dāng)使用延期(yn q)雷管時，單位炸藥消

48、耗量為23kgm-3，采用瞬發(fā)雷管時為34.5kgm-3。只準(zhǔn)使用煤礦許用炸藥。第94頁/共111頁第九十四頁，共111頁。13:0095（1）震動(zhndng)性放炮的設(shè)計參數(shù)（續(xù)）炮眼深度。一般應(yīng)超過欲揭開的巖層和煤層之和，而在巖層中炮眼的底部距煤層應(yīng)有0.10.2米的距離。若鉆眼時掌握不好，可在剛鉆至煤層后停止鉆進(jìn)，并堵塞炮泥0.10.2米厚。裝藥后全部(qunb)炮眼必須填滿炮泥。圖5-12為一次穿越巖層及煤層的震動放炮炮眼布置。炮眼(poyn)密度。隧道頂部一般小于底部，中間小于周邊。第95頁/共111頁第九十五頁，共111頁。13:0096第96頁/共111頁第九十六頁，共111

49、頁。13:0097（2）震動(zhndng)性放炮注意事項：必須周密設(shè)計(shj)爆破網(wǎng)路，仔細(xì)核查、選擇爆破器材，保證不發(fā)生拒爆和盲炮。放炮前，必須檢查通風(fēng)設(shè)施。放炮的發(fā)爆工作必須在洞內(nèi)進(jìn)行。采用震動性放炮時，隧道頂部比較薄弱的地方易引起塌方，應(yīng)做好加強支護工作，并防止放炮引起的弱煤層爆后強煤層突出的現(xiàn)象，做好組織清除工作。第97頁/共111頁第九十七頁，共111頁。13:00982、超前支架(zhji)法該方法的作用在于緩和山體的壓力，加強隅角的煤體支護，防止(fngzh)煤的坍落而引起煤和瓦斯的突出。當(dāng)石門掘進(jìn)距煤層2米時，沿石門上部和兩側(cè)各打一至兩排直徑70100mm，彼此相距2003

50、00mm的鉆孔，鉆透煤層并穿入頂板（或底板）0.3米，鉆孔內(nèi)插入直徑5070mm的鋼管或鋼軌，鋼管尾部可用鋼軌或混凝土支柱固定，然后一次放炮穿越煤層。第98頁/共111頁第九十八頁，共111頁。13:0099水力沖刷是指在石門未揭開(ji ki)前，利用高壓水槍預(yù)先沖刷揭露的煤層，使巖柱內(nèi)側(cè)的煤層人為地形成空洞，將煤體局部泄壓，同時排除一定量的瓦斯，從而起到預(yù)防突出的作用。水利沖孔則是通過鉆孔誘導(dǎo)突出，將石門揭煤發(fā)生的大突出轉(zhuǎn)化為鉆孔的小突出，將不易控制的破壞性突出變?yōu)槿藶榭刂频陌踩怀?，使煤體和瓦斯的潛能預(yù)先釋放出來。常用的措施有：3、水利沖孔(chn kn)沖刷法第99頁/共111頁第九十

51、九頁，共111頁。13:00100在水利沖孔前預(yù)留5米的巖柱。在距煤層5米的石門工作面布置若干水力鉆孔眼，布眼時考慮石門頂部以上10米、左右8米、下部6米作為泄壓的三個危險區(qū)。自上而下依次壓注高壓水沖孔，水壓一般為45MPa。為防止揭煤時頂部發(fā)生煤層坍塌，在石門頂部可壓入泥漿，以增強(zngqing)煤體強度。在石門兩側(cè)做導(dǎo)洞，保留2米安全巖柱，以震動放炮安全揭開煤層。第100頁/共111頁第一百頁，共111頁。13:00101某隧道為石灰?guī)r，無地下水，屬級圍巖，采用導(dǎo)坑法施工，其尺寸為4.2m3.0m，月掘進(jìn)計劃為130m，每月施工28d，采用四班四循環(huán)作業(yè)，炮眼利用率為0.9，采用2號巖石銨梯炸藥，藥卷直徑(zhjn