隧道常用爆破参数及爆破设计.docx

1、隧道常用爆破参数及爆破设计一、单位耗药量单位耗药量(一)按岩石坚固系数选定单位耗药量岩石名称岩 体 特 征坚固系数fK值kg/m3抛掷松动各种土较松软坚实的11211.1土夹石密实的14页岩、千枚岩风化、破碎完整的26461板岩、泥灰岩较破碎面层、面层张开、泥质、薄层较完整、层面闭合3558砂 岩泥质胶结、中薄层、风化、破碎钙质胶结、中厚层、中细粒结构、缝隙不甚发育硅质胶结、石英质砂岩、厚层、缝隙不发育4678914砾 岩胶结较差、以砂为主胶结较好、以砾石为主58912白云岩、大理岩较破碎、裂隙频率4条/ m完整、原岩58912石灰岩中薄层、含泥质、裂隙较发育厚层完整、含硅质、致密状68915

2、花岗岩风化严重、节理裂隙很发育多组交割、裂隙频率5条/ m风化较轻、节理不甚发育、伟晶结构未风化、完整、细粒结构、致密岩体4671212201.6流纹岩、粗面岩、蛇纹岩较破碎的完整的689121.21.41.51.7片麻岩片理或节理裂隙结构发育的完整、坚硬、密致58914正长岩、闪长岩较风化、整体性较差的未风化、完整致密的风化、裂隙频率5条/ m812121857石英岩石风化破碎、裂隙频率5条/ m中等坚硬、较完整的很坚硬、完整致密的5781457安山岩、玄武岩裂隙、节理较发育完整、致密的7121220辉长岩、辉绿岩、橄榄岩裂隙、节理较发育完整、致密的8141425单位耗药量(二)按岩石密度选

3、定单位耗药量kg /m3岩石名称岩石密度kg /m3K值kg/m3拋掷松动砂15002.0密实的或潮湿的纱1600重亞粘土、砂质粘土1750 1600坚实粘土2000黄 土1800 1600白 垩 岩1550 2600石膏硬石膏2200 29001.2蛋白石、泥灰岩2200 2300浮 石1100贝壳石灰岩1200砾岩、钙质砾岩2200 2800泥质页岩、泥灰岩2300 2500白 云 岩2700 2900钙质砂岩、石灰岩2600 2700石灰岩、砂岩2700 3100花岗岩、花岗闪长岩2800 3300玄武岩、安山岩2700 3300石 英 岩2800 3300斑 岩2500 3300炸药换

4、算系数e值炸药名称型号换算系数炸药名称型号换算系数露天銨锑2硝 酸 銨岩石銨锑1黑 火 药岩石銨锑2銨油炸药煤矿銨锑152%胶质炸药耐冻煤矿銨锑235%胶质炸药耐冻煤矿銨锑3梯 恩 梯软岩隧道爆破用药量K及有关参数地质条件开挖方法开挖断面(m2)眼深(m)眼径(mm)炮眼数(个)炸药类型K值(kg/m3)砂质页岩类拱部光面153094566岩石硝铵0304泥质页岩类半断面 微台阶上3206 下63701145上111 下120岩石硝铵上052 下031千枚岩 f=115半断面 微台阶上145 下30771045上65 下67岩石硝铵上061 下042断层带 砂岩类全断面预裂1013114816

5、8乳胶与硝铵073断层带板岩 类全断面预裂7251348147乳胶与硝铵075断层破碎带 花岗岩类 半断面 正台阶上4425 下9403048上116 下94水胶与硝铵上124 下074断层破碎带 片麻岩 半断面 正台阶上38 下383042上38 下38岩石硝铵上174 下07砂泥岩互层 f=256分部开挖501642294岩石硝铵12中硬岩、硬岩隧道爆破用药量K及有关参数泥质厚层 砂岩f=45全断面 光面爆破46255091硝铵炸药141泥砂岩 R压=318MPa全断面 光面爆破501850126硝铵炸药18类围岩全断面 光面爆破903248136硝铵炸药087中厚层隐晶质灰岩类全断面 预

6、裂爆破10075048200硝铵炸药175类围岩石 等差爆破全断面 光面爆破905048185抗水、硝铵185砂岩、板岩 类 全断面 光面爆破9625048180抗水、硝铵163花岗岩类 已有导坑全断面 光面爆破75723248142防水、硝铵166砂岩、板岩 类全断面 光面爆破10135048198乳胶、炸药195花岗岩类 全断面 光面爆破9355048198水胶、 防水、硝铵143 类全断面 光面爆破818540 5048180200174单位耗药量四坚硬岩石低台阶H2w爆破耗药量及主要参数孔径 (mm)台阶高 (m)孔深 (m)抵抗线 (m)孔间距 (m)堵塞 (m)装药量 (kg)单耗

7、 (kg/m3)2634020604050500512526340306040505005083263404060405050050632634060905065080100512634081106075090200562634101408101004005051101408101104055115201012120850475120261316131704151253215191527038641014081011040564202713161519046643038162016380406440492126206503076101611131205704076202613161317041

8、7630381518153204076405017211756039765062202520100040766074263226181036单位耗药量K及其它参数五硬岩二级v形掏槽(竖向三排)装药量k及其它参数炮眼直径(mm)掏槽深度(m)抵抗线(m)底部装药集中度(kg/m)垂向炮眼个数301510093381612143451815203512020263扇形掏槽钻爆参数炮眼直径(mm)抵抗线(m)掏槽深度(m)底部装药集中度(kg/m)水平向炮眼个数不装药段长度m300815093054009161630554510182030648111923306511220263075对称掏槽中空

9、孔径D、与掏槽眼中心最大间距a、装药量Q中空孔眼直径Dmm502577585100275110125150200掏槽中至空眼中amm90100130145175200190220250330装药量Qkg/md=32020030030035040045045050060080d=37025035035040045053053060070095d=45030042042050055063065070085110深眼掏槽装药参数掏槽形式钻孔深度(m)中空孔数(个)装药眼数(个)单孔药量(kg)装药集中度(kg/m)单位装药量(kg/m3)雷管段数单中空孔3511640114151112双中空孔35

10、51521458511413117三中空孔51531858511416917四中空孔3541840114170112二、隧道爆破设计爆破设计一、标准规定铁路隧道施工标准TB10204-2002规定：光面爆破参数岩石类别周边眼间距Ecm周边眼抵抗线Wcm相对距离E/W装药集中度qkg/m极硬岩55706080硬岩45656080软质岩35504560预裂爆破参数岩石类别周边眼间距Ecm至内排崩落眼间距cm装药集中度qkg/m极硬岩405040硬岩404540软质岩354035说明：1、上表所列参数适用于炮眼深度1.03.5m，炮眼直径4050mm，药卷直径2025mm；2、当断面较小或围岩软弱、

11、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取小值；3、周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时，W值应适当增大；4、E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；5、表列装药集中度q为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。换算系数：二、爆破器材的选择炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。隧道常用炸药炸

12、药种类适用范围主要特性岩石硝铵炸药无瓦斯和无矿尘爆炸的隧道对撞击摩擦较敏感但明火不易点燃；容许含水率不大于0.3；密度0.951.1g/mL；猛度1214mm；爆力280360mL；浸水前殉爆距离48cm；浸水后殉爆距离24cm；爆速36003750m/s乳化炸药无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔抗水性极好，爆炸威力大，爆破产生的有毒气体少；密度1.051.35g/mL；猛度1220mm；殉爆距离512cm；爆速31005800m/s水胶炸药无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔抗水性能强，爆炸威力大，但感度较浆状炸药高；密度1.11.5g/mL；猛度1220mm；爆力330350mL；殉爆距

13、离625cm；爆速35004600m/s浆状炸药无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔抗水性能强，密度大，爆炸威力大，但感度较低；密度1.11.5g/mL；猛度15.220.1mm；爆力326356mL；殉爆距离1020cm；爆速32005600m/s铵油炸药无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔抗水性能好，不易结块，爆轰稳定，但保存期短；密度0.81.0g/mL；猛度1218mm；爆力250300mL；殉爆距离5cm；爆速33003800m/s煤矿许用炸药有瓦斯和矿尘爆炸危险的隧道爆炸产生的爆热、爆温、爆压相对较低；有较好的起爆感度和传爆能力；排放的有毒气体量符合国家标准；炸药成分中不含金属粉末

14、；容许含水率不大于0.3；密度0.851.1g/mL；猛度812mm；爆力230290mL；浸水前殉爆距离36cm；浸水后殉爆距离24cm；爆速32623675m/s国产光面爆破专用炸药炸药名称药卷规格直径长度mmmm爆速ms-1密度gcm3线装药密度kgm-11号岩石硝铵20200600290032002号岩石硝铵20200600260030002号岩石硝铵2520025030003200低爆速炸药2020018002号煤矿水胶炸药255001800T1水胶炸药2512505800雷管：在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管

15、。雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为防止振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是15段的雷管。大断面隧道爆破，至少要求有115段雷管。隧道常用雷管段别各种产品的系列名称DH-1GB-6378DE1MG803-B半秒雷管(s)10135015102251025101002025350105010150205047510250307551101537040100615020150154905012572002061060150825020250257807017593102531030980100200103904038035125015022511490454

16、60402501260050550452751372050650503001484050760553251599075880603501610207040017120090450181400100500191700130550202000150600216502270023750248002585026950271050281150291250301350注：各系列非电导爆管雷管延迟时间(ms)三、参数确定一个一个一个3光面爆破岩石饱和抗压强度39.746.25MPa，属于中硬岩标准参数周边眼间距E取4560cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取6075cm相对距E/V取0.81眼深：全断面3

17、3.5m，台阶法13m炮眼直径取43mm，考虑油压凿岩机中空孔到装药眼间距：中空孔径mmd：装药眼径mm掏槽炮眼间距不小于20cm，掏槽炮眼比辅助眼深10cm周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm全断面开挖：断面尺寸：72.97m2，宽11m，高8m在软弱围岩中，宜采用0.81.5m，一般取1.1m。在中硬岩、硬岩隧道一般采用眼深35m，从经济效益看，眼深取大值为好，但要与钻眼的效率和装运能力相匹配。为了减小爆破的地震强度，一般宜采用楔形掏槽，眼深大时最好采用多重楔形掏槽、直眼分层掏槽。有条件钻大直径空眼时，可选用螺旋掏槽。在中、小断面台车钻眼时，多采用直眼掏槽。四、钻爆设计1、炮眼数炮眼数目确实定

18、 式中K单位炸药消耗量kg/m3见下表；S开挖断面面积m2；r每米炮眼长度装药量kg；n炮眼装药系数，见下表。单位炸药消耗量Kkg/m3工程项目炸药类型岩石类别软石次坚石坚石特坚石导坑46m2硝铵炸药62胶质炸药79m2同上1012m2同上1315m2同上1620m2同上扩大炮眼周边炮眼底部炮眼硝铵炸药半断面多台阶拱部底部硝铵炸药全断面硝铵炸药炮眼装药系数n值岩石f值102081078563412掏槽眼辅助眼周边眼n大约在0.20.4的范围内；n大约在0.6左右。深眼爆破炮眼装药系数n值炮眼名称掏槽扩槽掘进内圈二台底板备注全断面938580628285有下导坑6272627783导坑4在小直径

19、3542mm炮眼，开挖断面为550m2的条件下，每平方米面积钻眼数为1.54.5个，当岩体完整坚硬，开挖面积小时，比钻眼数应增加；光面爆破炮眼数应增加20左右。2、炮眼深度L软弱围岩通常以进尺作为眼深，掏槽另加1020；中硬岩、硬岩的掏槽一般超钻1020cm；导坑掘进爆破的眼深L按导坑断面宽度B决定：L=0.50.7B一般合理深度为1.52.5m。3、炮眼直径软弱围岩一般采用人工风钻打眼，炮眼为小直径d=3542mm；中硬岩、硬岩大断面开挖多以台车钻眼，直径以48mm为多；也有采用直径为6491mm。2、炮眼布置原则掏槽眼布置在断面中下方，偏离中心线1.51.8m，设置在中线的左侧和右侧，距底

20、板线1.51.8m。周边眼在围岩风化、破碎的地质条件下，宜采用光面爆破、轮廓线钻眼法、预留光爆层或风镐开挖修边；在围岩虽然较软但岩体整体性较好时，宜采用预裂爆破。全断面深眼爆破周边一般采用光面爆破，如采用预裂爆破，最好在崩落带增加几个炮眼，特别是拱部，增加的炮眼可与相应的内圈眼安排在同一段起爆。周边眼参数的经验公式间距：E818d；抵抗线：W=1020d；不偶合系数：D1.252.0d；装药集中度：q0.040.4kg/m。扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼均比掏槽眼周边眼稀一些，比掘进眼稍密。其间距或抵抗线一般位掘进眼的80左右。内圈眼距是周边眼距的1.5倍左右，抵抗线是内圈眼距的0.7倍左右，

21、二台眼、底板眼的间距或抵抗线一般为掘进眼的80左右。掘进眼一般采用环形布置，抵抗线应小于同环的炮眼间距，常为炮眼间距的80100。掘进眼距更稀，应均匀布置，可采用线形布置或环形布置，一般情况下抵抗线为同排或同环炮眼间距的80100。布眼顺序掏槽眼周边眼底板眼内圈眼二台眼掘进眼。3、炮眼布置图式斜眼掏槽，直眼掏槽，环状布置，线形布置。4、最大一段允许用药量确实定最大一段允许用药量kg；振速安全控制标准一般为设计文件所要求，距掌子面5m处振速控制在5cm/s；爆源中心到振速控制点的距离，m；与爆破地震波传播途径介质有关的系数；爆破振动衰减指数；隧道及地表建筑质点振速安全控制标准参考值适用条件地质特征