鑿巖爆破課程設(shè)計

1、、地質(zhì)慨況、爆破方案 三、鑿巖設(shè)備與工具1鑿巖機2.釬頭3釬桿、地質(zhì)慨況無壓引水隧道，長1600m直徑6m埋深1050m 80%穿過石灰?guī)r，20%穿過石英砂 巖，45%90%的節(jié)理、裂隙面充填方解石、白云石和粘土，部分節(jié)理不閉合，縫寬14mm間距30cn50cm之間，節(jié)理面粗糙。石灰?guī)rRQD值為80100之間，石英砂巖RQDfi為6080之間；預(yù)2.炸藥.五、爆破參數(shù).1.炮孔深度.2.炮孔、藥卷直徑、不耦合系數(shù) .3.炮孔間距、最小抵抗線 .4.單位巖體炸藥消耗量.六、炮孔數(shù)量及布置.1.炮孔數(shù)量.2炮孔布置.3、炮眼要求.七、施工注意事項 .八、參考文獻.附錄：三表兩圖.1.基本爆破條件2

2、.炮眼安排.3.預(yù)期爆破效果.錯誤！未定義書簽。4.炮眼布置圖.5.炮孔裝埴結(jié)構(gòu)示意圖.四、爆破器材結(jié)語3.計圍巖存在3組節(jié)理，主要節(jié)理走向與洞軸線夾角在3050，傾角為4080之間，傾向逆于隧道掘進方向；隧道局部地段因隧道頂部位于水位線下，有中等滲入水流，水流量在1015L/min之間。巖石抗壓強度100150MPa巖體縱波速度40005000m/s。（巖 石、巖體分級見表1-1）表1-1巖石、巖體分級巖石類別等級普氏巖石分級RQD值巖體石英砂巖II很堅固6080好良好石灰?guī)rIII堅固80100良好優(yōu)質(zhì)、爆破方案本隧道為II、山 級圍巖，應(yīng)采用全斷面開挖、錨、噴、格柵、網(wǎng)、初期支護，全斷面

3、復合式襯砌。爆破方法采用光面爆破。光面爆破施工，可以減少對圍巖的擾動，增強圍巖的自承能力，特別是在不良地質(zhì)條件 下效果更為顯著，不僅可以減少危石和支護的工程量，而且保證了施工的安全；由于光面爆 破使開挖面平整，巖石無破碎，減少了裂隙，這樣可以大大減少超欠挖量。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計， 光面爆破與普通爆破相比，超挖量由原來的15%20%降低到4%-7%不但減少出碴量， 而且 還很大程度的減少了支護的工作量， 從而降低的成本，加快了施工進度。根據(jù)隧道圍巖情況，本隧道采用全斷面一次性開挖法。當巖石堅固性中等以上，斷面面 積小于100平方米的條件下，采用全斷面開挖法。應(yīng)用全斷面開挖法的優(yōu)點是：開挖面大, 能發(fā)

4、揮深孔爆破的優(yōu)點；作業(yè)集中，便于施工管理；工作面空間大，易于通風。三、鑿巖設(shè)備與工具1.鑿巖機風動氣腿式鑿巖機（YT-24）,質(zhì)量24Kg,全長687mm活塞行程70mm氣腿型號FT140B一般用于打深度為25m直徑為3042mn的水平或帶有一定傾斜的炮眼。2.釬頭十字形釬頭，硬質(zhì)合金片之間成90度角，適用于重型風動或液壓鑿巖機鉆鑿極堅韌、 高 磨蝕性的巖石，用于節(jié)理發(fā)育的巖石中效率良好，不易卡釬。釬頭直徑選用40mm材料采用 鎢鉆硬質(zhì)合金。3.釬桿選用中空外六角形釬桿，直徑取22m長度取2.5m,材料采用ZK55SiMnM合金鋼。四、爆破器材1.起爆器材和方法采用導爆管，起爆過程為工業(yè)雷管（

5、激發(fā)元件）引起傳爆元件中的導爆管起爆，由導爆 管起爆雷管，然后再由雷管起爆工業(yè)炸藥。采用多段毫秒導爆管，非電起爆法。2.炸藥根據(jù)巖石等級及通用情況，選用經(jīng)過防水處理的2#巖石銨梯炸藥。銨梯炸藥是我國應(yīng)用最廣泛的的工業(yè)炸藥品種。它是一種以硝酸銨、TNT和木粉為主要原料的粉狀混合炸藥。（2#巖石銨梯炸藥的成分性能見表1-2）表1-2 2#巖石銨梯炸藥的成分性能見表成分與性能2#巖石銨梯炸藥成分（%851.5TNT111.0木粉40.5性能水分不大于（%0.3爆力（ml）320猛度（mm）12殉爆距離（cm）5五、爆破參數(shù)光面爆破參數(shù)選擇主要與地質(zhì)條件有關(guān)，其次是炸藥的品種與性能；隧道開挖斷面的形

6、狀與尺寸，裝藥結(jié)構(gòu)與起爆方法。隧道主要為II、山 級圍巖，全斷面爆破斷面面積為28.26m2。 周邊眼采用不耦合間隔裝藥，其他炮眼采用連續(xù)柱狀裝藥。嚴格控制周邊眼的裝藥量，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，盡可能的使藥沿藥眼長均勻的分布, 這是實現(xiàn)光面爆破的重要條件。1.炮孔深度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）的0.50.7倍，同時考慮到山 級圍巖每循 環(huán)掘進一般不超過3.0m，圍巖鉆孔深度取2.5m。為克服及減少巖石的夾制作用，除掏槽眼深度L=2.5m外，其余周邊眼、輔助眼、底眼等炮孔深度L=2.4m。2.炮孔、藥卷直

7、徑、不耦合系數(shù)炮孔直徑一般比釬頭直徑大12mm比藥卷直徑大59mm般裝藥不耦合系數(shù)為1.2左右，依據(jù)選擇的釬頭直徑為40mm確定炮孔直徑D=42mm藥卷直徑D=32mm炮眼直徑dk與藥卷直徑di之比稱為不偶合系數(shù)，合適的周邊眼不偶合系數(shù)應(yīng)使爆炸后作 用于炮眼壁的壓力小于圍巖抗壓強度，理論與實踐證明，當巖石種類為硬巖時，裝藥不耦合 系數(shù)為1.2左右時，緩沖作用最佳，光爆效果最好D二dk/di式中D不耦合系數(shù);dk炮眼直徑（cm）；di裝藥直徑（cm；在實際使用過程中，采用直徑為32mn的2號巖石銨梯炸藥，不耦合系數(shù)D=42/32=1.31， 符合要求。3.炮孔間距、最小抵抗線最小抵抗線與開挖的隧

8、道斷面大小有關(guān)。在斷面跨度大，光爆眼所受到的夾制作用小， 巖石比較容易崩落，最小抵抗線可以大些，斷面小，光爆眼所受到的夾制作用大，最小抵抗 線可以小些，最小抵抗線與巖石的性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造也有關(guān)， 堅硬巖石最小抵抗線可小些，松 軟破碎的巖石最小抵抗線可大些。E）與最小抵抗線（V）的比值，是影響爆破效果的重要因素。K=E/VK1炮孔裝藥量充填系數(shù)；k1= 60%n炮孔利用率；n =0.9K2等效炸藥換算系數(shù)；心=1.0K3巖體裂隙率的修正系數(shù)（查表1-3） ;K3=0.8f為普氏巖石堅固系數(shù)；f =15代入數(shù)據(jù)計算得：q =1.45 kg/m3每循環(huán)炸藥量則由式Q=qLSn得Q = 114.35kg

9、表1-3巖體裂隙修正系數(shù)K3巖體裂隙狀況巖體單位裂隙率強裂隙和層理明顯35550.70.79本隧道巖質(zhì)主要為硬巖，故確定最小抵抗線（V）為0.40m。相對距系數(shù)是周邊眼間距（式中，E為周邊炮眼間距,cm V為最小抵抗線，cmK值總是小于1,當d=3846mm E=30- 50cm考慮到巖石節(jié)理較發(fā)育，并參照規(guī)范周邊眼間距取值范圍a =12d = 480mm = 48cm，最小抵抗線值取40cm K=E/V=0.8330cm-50cm對周邊眼間距取4.單位巖體炸藥消耗量由于隧道斷面直徑為6米，其面積在2050 rf，故米用下式計算:S隧道斷面面積;S=兀（3 + 0.34）2=35.05m2Li

10、平均鑿巖深度;Li=2.5mFs自由面數(shù)量;Fs=1.0裂隙中度發(fā)育25340.80.89裂隙輕微發(fā)育15240.90.99六、炮孔數(shù)量及布置1.炮孔數(shù)量由案例，斷面面積大于20m2，故按以下公式計算:式中：a1、a2由巖體可爆程度確定的系數(shù)見表1-4；S平洞斷面面積（m2）。表1-4a1及a2值巖體性質(zhì)易爆的25.10.62中等可爆的30.91.00難爆的37.61.36N =4 +a2S為譯波爾建議公式，在國內(nèi)使用小炮孔的2號巖石炸藥時，系數(shù)a1偏小，應(yīng)增加12倍方能使用，此處增加1.5倍。代入公式得：Nj=1.5a1+a2S =1.5x30.9 +1.00 x35.05 = 81.4 =

11、81實際布孔N=81+4=85個2.炮孔布置掏槽孔采用五梅花小直徑中空直眼掏槽， 共布置13個孔，其中空心孔4個（增加臨空面， 增強爆破效果），裝藥孔9個。要求掏槽孔垂直于工作面，各孔之間相互平行，孔深要超過 輔助眼、周邊眼10公分。輔助眼布置40個，要求均勻布置并平行掏槽眼。周邊眼布置20個, 底眼12個。3、炮眼要求鉆眼前，測量人員用經(jīng)緯儀和水準儀，準確定出隧道中心線和拱頂面高程；用紅油漆畫 出開挖輪廓線，并標出炮眼位置，其誤差不得超過5cm每次測量放線的同時，要對上次爆破斷面進行檢查，及時調(diào)整爆破參數(shù)，以達到最佳爆破效果。掏槽眼：深度、角度按設(shè)計施工，眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大于5

12、cm輔助眼：深度、角度按設(shè)計施工，眼口排距、行距誤差均不大于10cm開眼位置在設(shè)計斷面輪廓線上允許沿輪廓線調(diào)整其誤差不得大于5cm內(nèi)圈眼至周邊眼的排距；誤差不得大于5cm鉆眼裝藥率調(diào)整，當開挖面凹凸較大時，應(yīng)按實際情況 調(diào)整炮眼深度（相應(yīng)調(diào)整裝藥量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。鉆眼 完畢，按炮眼布置圖進行檢查并做好記錄，有不符合要求的炮眼重鉆，經(jīng)檢查合格后，方可 裝藥爆破裂隙極輕微發(fā)育5141.0N =ai+a2S（取整數(shù)值）周邊眼七、施工注意事項為保證施工質(zhì)量，施工時必需采用如下措施:1.對所有爆破作業(yè)人員進行崗前培訓，使他們充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的 施工方

13、法，以提高操作熟悉程度。2.施工前，應(yīng)按要求畫出巷道輪廓線、拱基線、巷道中心線，并按眼距點位。3.完成一個爆破循環(huán)后，必須踩渣打頂板眼，并盡量使鉆機放平，以保證光面層孔眼質(zhì)量。4.確保炮眼孔間的平行度，對于周邊眼的上挑、外偏角度要嚴格控制。5.要保證眼深、眼數(shù)，并嚴格控制孔眼深度，使眼底落在同一平面上。6.底眼眼口應(yīng)比巷道底板高出150200mm以利鉆眼，但眼底應(yīng)低于底板標高100200mm以免巷道底板偏高。7.裝藥前，要吹清眼內(nèi)碎渣，尤其是眼底。對于有水的巷道，浸水的底眼應(yīng)套防水套，以防 藥卷拒爆。8.裝藥量要嚴格控制，按設(shè)計要求進行，不能隨意多裝或少裝。9.施工人員要掌握爆破順序，起爆先后

14、為掏槽眼、輔助眼、周邊眼；采用導爆管-雷管起爆方式，采用多段毫秒導爆管，以增大起爆時間；降低爆破震動，減少裂隙擴展。10.施工中應(yīng)針對不同的地質(zhì)情況，對設(shè)計中的某些參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整， 使之與實際情況相 一致。11.鑿巖爆破施工要嚴格遵守安全規(guī)程、操作規(guī)程進行作業(yè)，加強安全管理，避免安全事故的 發(fā)生。12.發(fā)生盲炮時，必須嚴格遵照爆破安全規(guī)程規(guī)定進行處理。八、參考文獻周傳波、陳建平、羅學東、王曉梅，地下建筑工程施工技術(shù)，中國地質(zhì)大學出版社，2000年06月，P80P91.吳立、閆天俊、周傳波，鑿巖爆破工程，中國地質(zhì)大學出版社，2004年06月，P167P178.附錄：二表兩圖1.基本爆破條件（

15、見表1-5）表1-5基本爆破條件項目數(shù)值項目數(shù)值掘進斷面35.05 rf炮眼數(shù)目81+4個巖石石灰?guī)r、石英砂巖炸藥種類2#巖石銨梯炸藥瓦斯等級無雷管種類8號火雷管炮眼深度2.5m每循環(huán)裝藥量114.35kg表1-7預(yù)期爆破效果序號名稱單位數(shù)值1炮眼利用率%902每循環(huán)掘進進尺2.253每循環(huán)爆破實體巖石78.864單位炸藥消耗量1.445每米巷道炸藥消耗量50.606單位雷管消耗量個/m31.037每米巷道雷管消耗量個/m36.104.炮眼布置圖炮眼布置圖5.炮孔裝填結(jié)構(gòu)示意圖2.5m掏槽眼裝藥結(jié)構(gòu)2.4m周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)2.4m輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)2.4m底眼裝藥結(jié)構(gòu)1-巖石炸藥2-堵塞炮泥3-導爆管4-起爆雷管5-導爆索炮眼 編號眼深（m）炮眼傾角（。）每眼裝 藥量（kg）裝藥量小計放炮順 序水平垂直02.5909012.590901.651.65I252.590901.656.60II692.590901.656.60III10342.490901.3533.75IV35492.490901.3520.25VI50692.490901.2024.00VII70812.490901.6519.80VIII共計112.652.炮眼安排