当前位置:文档之家› 隧道光面爆破设计

隧道光面爆破设计


隧道爆破施工技术
(二)光面爆破与预裂爆破的关系
相同点
周边眼的孔距必须与最小抵抗线相匹配; 采取不耦合装药或装填低威力炸药; 同组光爆孔(预裂孔)同时起爆。
区别
起爆顺序不同; 装药量不同。
隧道爆破施工技术
(三)隧道光面爆破
控制标准
开挖轮廓成形规则,岩面平整; 炮眼的保存率硬岩不应小于80%, 中硬岩不应小于70% 的半面炮眼 痕迹,软岩不应小于50% 的半面 炮眼痕迹;
隧道局的建议公式
Aa
d
2
φ 中空眼
A
a
d
炮眼
2 d2 a ( ) d
一般情况下不大于空眼直径的2倍; 常用的空眼直径为102mm,眼距采用18~20cm。
隧道爆破施工技术
空眼数目
空眼数目越多掏槽爆破效果越好;炮眼越深空眼数目越多。
装药
采用过量装药,装药长度占全眼长的70~90%。
由两排相对称的倾斜炮眼组成,爆破后形成一个 楔形槽。 楔形掏槽的分类及适用条件
分为:水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽 水平楔形掏槽适用于岩层为水平层理时。 垂直楔形掏槽适用于中硬以上的均质岩石。
隧道爆破施工技术
a
b
(a)垂直楔形掏槽
(b)水平楔形掏槽
垂直楔形掏槽爆破参数
f值 炮眼的倾斜 角度α 每对炮眼与另一对炮 眼之间的距离(m) 眼底的距离(m)
图5-1 炮眼布置图
隧道爆破施工技术
三、 掏槽眼类型及布置 (一)斜眼掏槽
斜眼掏槽(incline cut)的特点是掏槽眼与开挖断 面斜交,它的种类很多,如锥形掏槽、爬眼掏槽、各种 楔形掏槽、单向掏槽等。隧道爆破中常用的是垂直楔形 掏槽和锥形掏槽。
隧道爆破施工技术
(1)斜眼掏槽布置形式 单向掏槽
隧道爆破施工技术
(四)隧道预裂爆破
控制标准 不平整度不超过15cm; 炮眼保存率硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于 60% 的半面炮眼痕迹; 无明显的爆破裂缝。
隧道爆破施工技术
设计参数
表5-8
岩石 类别 炮眼间距E (cm)
预裂爆破参数
至内排崩落眼 间距(cm) 密集系数 (K=E/W) 装药集中度 (kg/m)
四、周边眼的控制爆破 (一)隧道控制爆破的分类
光面爆破?
光面爆破是指延开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药 或装填低威力炸药,在主爆区之后起爆,以形成平整的轮廓面 的爆破作业。
预裂爆破?
预裂爆破是指延开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药 或装填低威力炸药,在主爆区之前起爆,以形成平整的轮廓面 的爆破作业。
瑞典样板直眼掏槽
隧道爆破施工技术
(三)混合掏槽
混合掏槽是指两种以 上的掏槽方式的混合使 用,一般在岩石特别坚 硬或隧道开挖断面较大 时使用。
隧道爆破施工技术
(四)减轻爆破震动的掏槽形式
为了减少掏槽眼的爆破震动,经常采用特殊掏槽 形式。
复式楔形掏槽
混合掏槽
直眼分层掏槽
隧道爆破施工技术
增加空眼直眼掏槽
辅助抛掷
当眼深在2.0m以上时,将空眼加深100~200mm,并在空眼底 部放1~2卷炸药,在掏槽岩全部起爆后接着起爆,加强淘槽眼的 抛掷效果。
钻眼质量
钻眼使各炮眼之间保持等距、平行是极为重要的。钻穿, 易造成爆生气体过早损失,降低槽内岩石抛出率。距离过大或 钻眼偏斜,易发生单个炮眼直径扩大或单个炮眼爆炸,炮眼间 的岩石不易崩落。
55~70 45~65 35~50
60~80 60~80 40~60
0.7~1.0 0.7~1.0 0.5~0.8
0.30~0.35 0.20~0.30 0.07~0.12
隧道爆破施工技术
隧道光面爆破的技术措施
为了获得良好的光面爆破效果,可采取以下技术措施: (1) 使用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力 大的炸药。 (2) 采用不偶合装药结构。光面爆破的不偶合系数最好大于 2,但药卷直径不应小于该炸药的临界直径,以保证稳定传爆。 当采用间隔装药时,相邻炮眼所用的药卷位置应错开,以充分 利用炸药效能。 (3) 严格掌握与周边眼相邻的内圈炮眼的爆破效果,为周边 眼爆破创造临空面。周边眼应尽量做到同时起爆。 (4) 严格控制装药集中度,必要时可采取间隔装药结构。为 克服眼底岩石的夹制作用,通常在眼底需加强装药。
在光面层单独爆落时,周边眼的线装药密度一般为 0.15kg/m~0.25kg/m,全断面一次起爆时,一般可达 0.30kg/m~0.35kg/m。
隧道爆破施工技术
表5-6
岩石 类别
光面爆破一般参考数值
抵抗线W (cm) 密集系数 (K=E/W) 装药集中度 (kg/m)
炮眼间距E (cm)
硬岩 中硬岩 软岩
一般取周边眼的密集系数K=0.8 ;
隧道爆破施工技术
装药不耦合系数?
合理的不耦合系数应使爆炸后作用在孔壁上的压力低于岩石 的动抗压强度,而高于其动抗拉强度。
一般取装药不耦合系数≥2~5
隧道爆破施工技术
装药量
周边眼的装药量通常以线装药密度表示,每米炮眼装 药的质量。 施工中应根据孔距、光面层厚度、石质及炸药种类等 综合考虑确定装药量。
2
b
d
隧道爆破施工技术
(2)直眼掏槽的特点 适用于中硬岩层或坚硬岩层; 适宜采用中深孔爆破; 凿眼效率高; 炮眼利用率高; 抛掷距离短; 耗药量大; 要求严格。
隧道爆破施工技术
(3)影响掏槽效果的因素 眼距 最先一段起爆的炮眼与空眼的距离
空眼直径、眼距与岩石爆破效果关系
b
L=(0.5~0.7)B
L
α
B——开挖断面宽度。
B
隧道爆破施工技术
复式楔形掏槽
为了提高循环进尺,可以采用复式楔形掏槽。
隧道爆破施工技术
为了增加淘槽效果,可以使用半秒或秒延期雷管。
α
隧道爆破施工技术
锥形掏槽
这种炮眼呈角锥形布置,各掏槽眼以相等或近似相等的角度 向工作面中心轴线倾斜,眼底趋于集中,但互相并不贯通, 爆破后形成锥形槽。 根据掏槽炮眼数目的不同分为三角锥、四角锥、五角锥等。
眼深易受开挖断面尺寸 的限制, 不易提高循环进尺, 不便于多台凿岩机同时 作业。 抛掷距离短; 耗药量大; 要求严格。
隧道爆破施工技术
(二)直眼掏槽
直眼掏槽(cylinder cut)由若干个垂直于开挖面的炮眼所组 成,掏槽深度不受围岩软硬和开挖断面大小的限制,可以实 现多台钻机同时作业、深眼爆破和钻眼机械化,从而为提高 掘进速度提供了有利条件。
隧道爆破施工技术
(4)直眼掏槽实例 雷公尖、大瑶山隧道
灰黑色厚层加中厚层隐晶 质灰岩,Ⅱ级围岩。 开挖断面100m2左右,钻眼 深度5.15m。 装药眼直径48mm,中空眼 直径102mm
隧道爆破施工技术
花果山隧道
致密块状的花岗岩,Ⅲ级围岩。 开挖断面100m2左右,钻眼深度3.9m和5.15m。 装药眼直径48mm,中空眼直径102mm
硬岩
40~50
40
0.7~1.0
0.30~0.40
中硬岩
软岩
40~45
35~40
40
35
0.7~1.0
0.5~0.8
0.2~0.25
0.07~0.12
隧道爆破施工技术
五、隧道爆破参数及炮眼布置 (一)隧道爆破参数的确定 炮眼直径 炮眼数目 炮眼深度 装药量
图5-1 炮眼布置图
隧道爆破施工技术
(二)辅助眼
位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼称 为辅助眼。如图5-1中的黑色炮眼。 其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔, 为周边眼爆破创造临空面。
图5-1 炮眼布置图
隧道爆破施工技术
(三)周边眼
周边眼(perimeter hole)。沿隧 道周边布置的炮眼称为周边眼。如 图5-1中的蓝色炮眼。 其作用是炸出较平整的隧道断面 轮廓。 按其所在位置的不同,又可分为 帮眼、顶眼、底眼。
隧道爆破施工技术
螺旋形掏槽
螺旋形掏槽是由柱状掏槽发展而来,其特点是中心眼为空眼, 邻近空眼的各装药眼至空眼之间的距离逐渐加大,其连线呈螺 旋形,并且由近及远依次起爆。D为空眼钻孔直径,一般不小 于100mm。
4
a
1
c
3
a=(1.0~1.5)D b=(1.2~2.5)D c=(3.0~4.0)D d=(4.0~5.0)D
由数个朝同一方向倾斜的炮眼 组成。 适用于隧道断面内有软弱夹层、 层理、节理和裂隙时。 单向掏槽法可根据巷道断面大 小或软夹层的厚度不同,布置一 排或两排掏槽眼。
(a)顶部掏槽
(b)底部掏槽
掏槽眼的倾斜角度一般 为50°~70 °,岩石坚固程 度高,角度取小值。
(c)侧向掏槽
(d)扇形掏槽
隧道爆破施工技术 楔形掏槽
(a)三角锥
(b)四角锥
(c)五角锥
隧道爆破施工技术
锥形掏槽
锥形掏槽爆破参数
围岩级别 α (°) a(cm) 眼数(个)
Ⅳ级以上
Ⅲ级
70 68
65 60
100 90
80 70
3 4
5 6
Ⅱ级
Ⅰ级
隧道爆破施工技术
(2)斜眼掏槽的优缺点
掏槽 形式 优点 缺点
斜眼 具有操作简单, 掏槽 精度要求较直眼掏槽低, 能按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽 角度,易把岩石抛出,掏槽眼的数量少且 炸药耗量低等优点。 直眼 适用于中硬岩层或坚硬岩层; 掏槽 适宜采用中深孔爆破; 凿眼效率高; 炮眼利用率高;
2~4 4~6 6~8
75~80 70~80 65~75
0.6~0.8 0.5~0.6 0.4~0.5
相关主题