钻爆设计方案新.docx
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钻爆设计方案新
目录一、工程概况...............................................-1-
二、地质概况...............................................-1-
三、光面爆破理论...........................................-2-
四、钻爆设计...............................................-3-
1、Ⅱ级围岩全断面法开挖钻爆设计............................-4-
2、Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法开挖钻爆设计..........................-8-
3、Ⅴ级围岩段钻爆设计.....................................-11-
4、定位钻眼...............................................-13-
5、装药起爆...............................................-14-
6、盲炮的处理.............................................-15-
7、超欠挖控制.............................................-16-
五、施工组织安排..........................................-17-
1、人员组织...............................................-17-
2、设备材料...............................................-18-
六、质量保证措施..........................................-18-
七、安全保证措施..........................................-19-
1、钻孔...................................................-19-
2、爆破...................................................-20-
3、爆破器材运输...........................................-21-
4、防火...................................................-22-
5、瓦斯隧道爆破作业.......................................-22-
隧道工程爆破设计方案
一、工程概况
沪昆客专贵州段CKGZTJ-6标段DK664+133～DK693+138段共有13.5座隧道，计15997延长米，各隧道围岩长度及施工方法见表1。
表1隧道工程统计
围岩长度（m）长度序主要施工方法隧道名称）号m（ⅤⅢⅣⅡ
明挖法、全断面法、7128/21701805哪旁隧道1687900CRD法台阶法、全断面法、明挖法、64590马路田隧道26095
200
2法台阶法、CRD明挖法、台阶法、1440335314204933高山隧道CRD法明挖法、大拱脚台5044504竹林山隧道阶法、CRD法明挖法、台阶法、34010595339甲界坡隧道380CRD法65446384小寨隧道275明挖法、台阶法
1351647434猫场隧道明挖法、台阶法135明挖法、台阶1458366116大土隧105
1202605459明挖法、台阶大横坡隧165
2006040914910白岩山隧明挖法、台阶明挖法、台阶法870360960115111苗天遂3341CR明挖法、台阶法10480212云井庄隧37068260全断面明挖法、台阶法62
13
柳花村隧77
75
493
279
全断面法二、地质概况．
本段隧道工程沿线地质复杂，不良地质发育，尤其是岩溶地质发育，哪嗙隧道洞身处于岩溶水平循环带内，可溶岩与非可溶岩接触带突泥、突水，地表失水，按Ｉ级风险隧道管理；同时煤层瓦斯及采空区、顺层、危岩落石众多，高山、竹林山、甲界坡、苗天隧道属高瓦斯或具有瓦斯突出隧道。
地层岩性：
沿线地层出露较为完全，自前震旦系至第四系地层皆有分布。
岩性以灰岩、白云岩类可溶岩为主，相间分布板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层，局部地段有玄武岩分布。
地质构造：
区域范围内地质构造复杂，构造线密集，断层发育，以近SN和NE向断层为主。
水文地质特征：
沿线通过长江水系上游地带，线路通过的主要河流有洛北河、南明河等。
不良地质：
沿线不良地质主要有岩溶、煤层瓦斯和采空区、滑坡、危岩落石、岩堆、泥石流、顺层、软质岩风化剥落等。
特殊岩土：
特殊岩土有人工弃土（碴）、软土及松软土、膨胀土、红黏土等。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001,1/400万），测区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
三、光面爆破理论
隧道光面爆破采取微震动控制爆破技术。
为控制超挖，周边采用光面爆破方法。
隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来，又能形成规整的轮廓，尽可能保留半孔痕迹，减小爆破对围岩的扰动，直接影响周边岩石的爆（W）最小抵抗线、（q）装药集中度减少超挖量。
．
落效果；“规整轮廓”主要与炮眼间距（E）、炮眼密集系数（m=E/W）和最小抵抗线有关（W）；半孔率主要与不耦合系数（D=d炮眼/d炸药）有关。
因此，影响隧道光面爆破效果的主要参数应是：
炮眼间距（E）、炮眼密集系数（m）、装药集中度（q）、最小抵抗线（W）、不耦合系数（D）。
而它们之间又是相互联系的，只有这些参数整体上处在某一正确的范围内，才能达到理想的光爆效果。
影响光面爆破效果的因素有很多，主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。
其中围岩地质条件和钻孔质量是最主要的影响因素。
实践表明，通常的光面爆破参数取值范围如下：
炮眼间距E=（8～15）d、炮眼密集系数m=0.7～1.0、最小抵抗线W=（10～20）d或者W=E/m、不耦合系数D=1.5～2.0、装药集中度q=（0.04～0.4）kg/m。
具体计算设计方法有：
工程类比法、半经验半公式法、理论计算法。
四、钻爆设计
各级围岩开挖施工方法见表2。
表2隧道开挖施工方法一览表
作业地段Ⅱ级围岩232.27
m/m3
比钻眼量9
预计每循环进尺每循环爆破石方
全断面法开挖
开挖施工方法钻爆作业m
2.5140.25
m3
钻爆法
Ⅲ级围岩4
炮眼总数
台阶法开挖
个
钻爆法
127
Ⅳ级围岩Ⅴ级围岩洞口56
大拱脚台阶法、钻孔总长度雷管用量
台阶法开挖
法CRD
人工配合机械开挖为主，辅以弱爆破
m发
319125
浅埋、偏压段明洞段7
或双侧壁导坑法炸药用量
明挖法
人工配合机械开挖为主，辅以弱爆破
Kg
机械开挖
76.49
8
比钻眼数
/m2个
2.26
隧道施工采用钻爆法开挖时，应采用光面爆破或预裂爆破。
拱．
部宜采用光面爆破，墙部宜采用预裂爆破，底板应预留光爆层进行光面爆破。
爆破前应根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，施工中应根据爆破效果及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。
钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、深度、斜率和数目；爆破器材、装药量和装药结构；起爆方法和爆破顺序；钻眼机具和钻眼要求等。
设计采用起爆网络为孔内微差起爆网络：
把不同区域炮眼中伸出的非电毫秒雷管导爆管脚线（10～20根）用1段雷管连接起来后，把外部网络雷管的脚线用引爆雷管连接起来。
注意：
孔外连接雷管必须全是1段雷管，否则，可能造成部分炮眼拒爆。
各段毫秒雷管脚线集束于掌子面中央悬挂，用电雷管起爆，瓦斯段采用磁电管起爆。
孔内微差低段雷管跳段使用，使各相邻段间隔时间大于40ms。
周边眼采用大段别雷管引爆，最后起爆，保证光爆效果。
起爆顺序：
掏槽眼、扩孔眼、内圈眼、底板眼、周边眼，扩孔眼一层一层地往外进行起爆，最后周边眼爆破达到光爆效果。
1、Ⅱ级围岩全断面法开挖钻爆设计
隧道Ⅱ级围岩全断面法采用光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到爱护围岩的目的。
光面爆破设计工艺流程见图1。
周边眼采用φ25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽。
周边眼采用段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，15～1爆破材料采用．
低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25mm直径），富水地段采用乳化炸药，炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。
光面爆破受多种因素影响,包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，爆破参数进行现场设计动态调整。
同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。
上一循环是下一循环的预设计和试爆破。
测定围岩参数
爆破参数预设计
试爆破
不理想爆破效调整爆破参数果评判
理想确定爆破参数
结合围岩具体特征调整参数
图1光面爆破设计流程图
测量放样→标出孔位→钻正顶孔→钻孔→装药连线→施工顺序：
起爆。
钻爆作业整个钻孔过程，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。
．
⑴准备
开工前准备工作做到“四查”，即：
查风枪的运转；查风水管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否备全；查易耗材料、器材是否有充分的备用量。
⑵定位
在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线，确定钻孔范围，并明确钻孔先后次序。
⑶开口
风枪开口时缓慢推进，并特别注意钻杆方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。
⑷拔杆
在整体性好的石质可中速较慢拔出；如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，再靠近该钻位重新钻眼，使之拔出。
⑸移位钻孔
钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时，要做到“准、顺、平、齐”。
准：
按周边孔参数要求，孔位要选准；
顺：
侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；
平：
各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；
齐：
孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。
按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，塑料导爆管起爆网络联接采用复式联接网路。
炮孔孔口采用炮泥堵塞。
围岩光面爆破通过不段的进尺，不断来调整、优化，根据以往施
～、底板眼间距宜控制在65工经验，周边眼间距宜控制在60～65cm，90cm左右；75cm上台阶内圈眼间距为70～70cm之间、抵抗线控制在下台阶内圈眼间距可根据中、75～100cm之间根据，每环间距控制在～110cm。
～一般为110130cm之间，每层之间为70出碴能力灵活控制，3。
Ⅱ级围岩钻爆设计及周边眼装药结构示意图如图2、图
图2Ⅱ级围岩钻爆设计图
图3周边眼装药结构示意图、3Ⅱ级围岩全断面爆破开挖设计参数及综合爆破参数分别如表。
4表．
表3Ⅱ级围岩全断面爆破开挖设计参数表
钻孔段孔深炸药单孔条数单孔药量单短药量装药长度装药眼数（m）kg）（kg）结构名称（（条）类型号（m）
0.610.83掏槽眼集中0.60.2432.4
集中0.22.334掏槽眼1.475.61.0
集中2.42.4129.650.24掏槽眼4
集中1.81.893.5200.2736扩孔眼集中93.5101.89
扩孔眼1.80.218
集中91.83.5扩孔眼27150.21.810
扩孔眼9集中3.51.83155.8110.21.8
内圈眼93.5131.8351.8集中0.263
周边眼间隔53.5330.75441.90.1515
底板眼2
集中3.5
10
19
38
20
0.2
15
表4综合爆破参数表
周边眼间距周边眼抵抗线相对距离周边眼装药集中度岩石级别（kg/m）
W（cm）
E/WE（cm）Ⅱ75
0.8
0.21
60
2、Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法开挖钻爆设计
Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。
上台阶周边眼采用Φ25mm小直径药卷，光面爆破，其它炮眼采用Φ32mm药卷；下台阶周边眼采用Φ25mm（长200mm，200g／卷）药卷，预裂爆破，其它炮眼采用Φ32mm药卷。
Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法施工典型断面爆破设计、装药结构如图4、图5。
Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法施工典型爆破设计示意图
图4Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法施工典型爆破设计示意图
Ⅲ、Ⅳ级围周边眼装药结构示意图图5
所示。
6和表75爆破药量分配见表所示，主要经济技术指标见表IV级围岩正台阶开挖光面、预裂爆破装药参数表表5Ⅲ、
炮眼装药量炮眼长度雷管段数炮眼数炮眼序
号分类（个）（段）（m）每孔药卷数单孔装药量合计药量（Kg））（卷/孔）（Kg上台阶（光面爆破）
1周边眼33152.54.00.3210.56
13.68243.0132.520.57内圈眼
14.252.52530.5711辅助眼13.0
10.641442.50.764.0辅助眼2
9
、431、、15.9614
6.05
2.61.147
5、6、掏槽眼/2.66//2
11.4152.5154.00.767底板眼76.49
127
8
合计
下台阶（预裂爆破）6.722.5周边眼90.483146
5.73.02.510510掘进眼0.57
6.2770.572.53.01111掘进眼
6.8493.00.57二抬眼12122.5
11.97底板眼3.5182.5130.66511
37.5
合计14
65
表6Ⅲ、Ⅳ级围岩上台阶光面爆破主要经济技术指标
序号项目单位数量
56.1开挖断面积m211
10比装药量Kg/m30.545
0.89111/m3发单位体积岩体耗雷管量
100
12预计炮眼利用率
%
表7Ⅲ、Ⅳ级围岩下台阶预裂爆破主要经济技术指标
序号项目单位数量
230.4m1开挖断面积2.5预计每循环进尺2m
376.03每循环爆破石方m4炮眼总数钻孔总长度5雷管用量67炸药用量比钻眼数89比钻眼量10比装药量11单位体积岩体耗雷管量预计炮眼利用率12
65.0个
162.5m
65.0发
37.5Kg22.14个/m32.14m/m30.49Kg/m30.86发/m
100%
掏槽是隧道爆破的关健环节，掏槽效果的好坏直接关系到炮孔利用率和对围岩的扰动。
根据本段隧道地质情况，采用复式楔形掏槽。
炮眼深度：
掏槽眼眼深2.6m，其它炮眼深2.5m。
起爆方式为孔内微差起爆。
周边眼采用Φ25mm小直径药卷间隔装药，其它炮眼采用Φ32mm药卷连续装药。
3、Ⅴ级围岩段钻爆设计
Ⅴ级围岩采用交叉中隔壁法（CRD法）开挖时，按12小时一循环考虑，每循环进尺1.8米，日进尺3.6米。
围岩钻爆设计详见图6《CRD法开挖围岩钻爆设计图》。
具体装药参数详见表8《CRD法开挖法开挖围岩左下部开挖装药量CRD《9表、围岩左上部开挖装药量表》
法开CRD11《《CRD法开挖围岩右上部开挖装药量表》、表表》、表10。
实际施工中不断优化爆破参数，以取挖围岩右下部开挖装药量表》得最佳的爆破效果。
图6CRD法开挖围岩钻爆设计图
挖围岩左上部8CRD法开表装药量表
序部位号
眼别
孔数
段数
每孔装药量（Kg
）
合计（Kg）
1
掏槽眼
8
1
0.74
5.92
2左
13
2
0.62
8.06
3上
辅助眼
10
3
0.62
6.2
部4
周边眼
33
4
0.5
16.5
5
底板眼
7
5
0.74
5.18
计划进尺
1.8米，总装药量为
41.86Kg
，每立方米岩石耗药量为
1.1Kg/m
3,掏槽眼钻孔
深度2.0
米，其余孔钻孔深度为
1.9
米。
表9CRD法开挖围岩左下部装药量表
部序
每孔装药量
合计
位号
眼别
孔数
段数
（Kg
）
（Kg）
1
左
辅助眼
7
1
0.47
3.29
下
2
6
2
0.472.82
部2.8260.4733
6.841840.384周边眼3.99
底板眼7
5
5
0.57
3计划进尺1.8米，总装药量为19.76Kg，每立方米岩石耗药量为0.50Kg/m,底板眼钻孔深度2.0米，其余孔钻孔深度为1.9米。
表10CRD法开挖围岩右上部装药量表每孔装药合眼孔段数（Kg）位）号（Kg11.431掏槽眼11.448
21.2215.613右辅助眼3123101.2上部40.95周边眼3331.354
5
7
10.01
5
1.43
底板眼3计划进尺1.8米，总装药量为80.4Kg，每立方米岩石耗药量为1.1Kg/m,掏槽眼钻孔深度2.0米，其余孔钻孔深度为1.9米。
表11CRD法开挖围岩右下部装药量表
部序每孔装药量合计眼别孔数段数（Kg）位号（Kg）
10.8817.929
20.882辅助眼87.04右37.048
3下0.88
部4120.8周边眼9.64
5
1.2
5
8.3
7
底板眼
3计划进尺1.8米，总装药量为40.0Kg，每立方米岩石耗药量为0.52Kg/m,底板眼钻孔深度2.0米，其余孔钻孔深度为1.9米。
4、定位钻眼
人工钻眼开始前，测量人员用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮。
5cm廓线，标出炮眼位置，其误差不超过．
钻孔时，钻杆与隧道轴线保持平行。
按炮眼布置图正确钻孔。
对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。
人工钻眼，利用自制凿岩台架、YT-28风动凿岩机施工，钻工首先熟悉炮眼布置图，熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角。
同时，根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。
钻眼作业应符合下列要求：
⑴炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。
掏槽眼眼口间距误差不大于3cm、眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm；周边眼眼口位置误差不得大于3cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线3～5cm/m（深眼取大值，浅眼取小值）。
⑵当采用凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
⑶当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
⑷钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。
⑸采用凿岩机凿孔，当凿孔高度超过2.0m，都应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿孔；钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。
5、装药起爆
用由木制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风装药前，
将炮眼石屑刮出和吹净。
装药方式除周边眼采用间隔装药外其余采用正向连续装药。
装药前，首先认真检查毫秒雷管的外观质量与批次，外观质量不合格的雷管严禁使用，同排炮所使用的雷管必须是统一批次的。
装药分片分组并按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。
炮眼以炮泥堵塞，堵塞长度不小于40cm。
所有炮眼的剩余部分采用水炮泥和黏土炮泥封堵，必须填满，以减少爆破中的明火出现。
安全注意事项：
起爆器必须有专人看管，严禁乱丢乱放；起爆器的看管人员携带起爆器在掌子面人员未全部撤离之前，不准离开掌子面；母线的敷设距离高压线的距离不小于5米；在连接起爆网络之前，雷管的脚线与母线必须短路；爆破现场应有专人统一指挥；起爆地点必须在洞外右侧10米处，不准起爆人员面向洞口。
6、盲炮的处理
当遇到盲炮后，及时查明盲炮的原因。
发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即报告并及时处理。
若不能及时处理，应在附近设明显标志，并采取相应的安全措施。
难处理的盲炮，应请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理。
处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界外设警戒，危险区内禁止进行其他作业。
禁止拉出或掏出起爆药包。
盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残留的爆破器材前，应采取预防措施。
．
经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆。
处理浅眼盲炮时，可用木制、竹制或其它不发生火星的材料制成的工具，轻轻将炮眼内大部分填塞物掏出，用聚能药包诱爆。
处理深孔盲炮时，可取出部分填塞物，向孔内灌水，使之失效，然后进行下一步处理。
盲炮处理应在当班处理，不移交下一班组。
7、超欠挖控制
爆破后的围岩面保证
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