巷道爆破方案的设计.docx

1、巷道爆破方案的设计巷道爆破方案的设计1.工程情况简介通过工程情况简介，要了解隧道的长度，交通情况，有没有斜井、竖井、平行导坑。还要了解工程周边的情况，有没有建筑物、居民，我们进行爆破工程，对建筑物有没有影响，扰不扰民。还要大致了解是一条隧道还是两条隧道并行，若是两条隧道，之间的间距是多少。2.工程水文地质情况这里要了解围岩的类别、地质情况，各级围岩所占的比例，有多少条断层，在什么里程，含水量多大，在什么里程最为突出；有没有有毒气体，易燃易爆气体；隧道穿过的地方有没有古墓。当地气候条件，年平均降雨量，汛期最大降雨量，隧道进出口的汇水面积多大，隧道的进出口是不是就在山洪暴发所通过的通道上，隧道的进

2、出口的标高如何，对洞子有没有淹没的危险。3.爆破方案3.1开挖方法3.1.1全断面开挖（围岩整体性、稳定性都比较好的，一般来说是级围岩以上）3.1.2上下台阶开挖（分长台阶和短台阶）（一般来说介于级和级之间）3.1.3分部开挖（整体性稳定性都不好，一般用于级围岩）3.1.4双侧壁导坑开挖（又叫“眼镜拱”法开挖）（整体性稳定性都不好，破碎围岩较多）3.1.5CD法开挖（整体性稳定性都不好，破碎围岩较多）3.1.6CRD法开挖（整体性稳定性都不好，破碎围岩较多，同时围岩比较软弱）3.2掏槽孔3.2.1锥形掏槽各掏槽眼以相当或近似相等的角度向工作面中心轴线倾斜，孔底趋于集中，但互相并不贯通，孔底相互

3、保持20cm的距离，爆破后形成锥形槽。孔数为36个，通常排列成三角锥形、正四角锥形和圆锥形。这种掏槽形式大多用于竖井的掘进。3.2.2楔形掏槽通常有两排相对称的倾斜炮孔组成，爆破后形成楔形槽。楔形槽通常用于中硬以上的均质岩石，断面大于4m2，炮孔以23对用得最多，每对掏槽孔间距为2060cm，掏槽孔与工作面交角为55-75，孔底距为20cm。楔形掏槽的优点是：所需掏槽孔数目较少，掏槽体积大，易将岩石抛出，有利于其他炮孔的爆破。缺点是：掏槽孔深度受到巷道断面的限制，因而影响每循环进尺；岩石抛得较远，岩堆分散，影响装岩效率。表1锥形掏槽孔要素岩石坚固系数f炮孔倾角（）相邻炮孔间距（m）备注孔口距离

4、孔底距离2675701.000.900.406870-680.900.850.3081068650.850.800.20101365630.800.700.20131663600.700.600.15161860580.600.500.1018-2058-550.500.400.10表2楔形掏槽的主要参数岩石坚固系数f炮孔倾角（）两排炮孔空口间距（m）炮孔数目备注2675700.60.546870-650.50.44681065630.40.356101263600.350.306121660580.300.206162058550.206-83.2.3垂直孔掏槽（直线型掏槽）垂直孔掏槽是所有

5、掏槽孔相互平行且垂直与工作面，其中有一个或数个不装药的空孔，作为装药孔的辅助自由面。垂直孔掏槽有缝形、桶形和螺旋形三种类型，由于缝形掏槽体积较小，故目前已很少用，常被桶形掏槽所代替。3.2.3.1桶形掏槽桶形掏槽的体积较大，有利于辅助眼的爆破，故被广泛应用。空孔直径可与装药孔相同，一般采用75100mm的大孔径，孔间距一般为1020cm。3.2.3.2螺旋式掏槽它的特点是装药孔到空孔距离依次递增，由近及远依次起爆，能充分利用自由面的作用扩大掏槽效果。如炮孔直径为d，则孔距L1=（11.8）d；L2=（23.5）d；L3=（34.5）d；L4=（45.5）d。为了克服这种掏槽爆后往往在槽中存留被

6、压实的岩碴，可增加23个空孔，其长度比装药孔加长3050cm，并在眼底装200300g炸药，然后用充填物堵塞20cm，待所有掏槽孔爆破后，紧接着反向起爆，以利抛碴。垂直掏槽与倾斜掏槽相比，其优点是：孔深不受巷道断面限制，可进行较深的炮孔爆破，加大掘进循环进尺；掏槽体积里外大小较一致，相邻炮孔的最小抵抗线也较一致，爆块均匀，不会抛掷过远，爆堆集中，有利于装岩。其缺点是掏槽孔数较多，掏槽体积小，装药孔和空孔的间距不能太大且需相互平行，要求有较高的钻孔技术。3.2.4单向掏槽掏槽孔排成一行，并朝一个方向倾斜。单向掏槽适用于软岩或有层理、节理、裂隙和软弱夹层的岩石中，且掏槽孔应与层理、裂隙垂直或斜交。

7、3.2.5混合掏槽混合掏槽是指两种以上的掏槽方式混合使用。在遇到岩石特别坚硬或巷道断面较大时，可采用复式楔形掏槽或桶形与锥形混合掏槽。3.2.6“大八字”掏槽这种掏槽也是倾斜掏槽的一种，一般用于大断面隧道的开挖，其优点是：钻孔少，简单、省事。缺点：用药量大，爆出的石头粒径特别大，超欠挖十分严重，不提倡使用这种掏槽。3.3周边孔（包括底板孔）周边孔布置在开挖断面的轮廓线上，用以控制开挖断面的轮廓和规格。周边孔应向外倾斜35，以保证断面轮廓不缩小。周边孔的孔口距巷道轮廓边缘10-25cm，以利凿岩机械操作。根据围岩的级别不同，周边孔的孔口间距为4070cm。3.4辅助孔（掘进孔，爆破孔）辅助孔均匀

8、布置在所爆区域内，孔间距一般为6090cm。3.5光面爆破参数3.5.1炮眼直径（d）对于隧道开挖，现场所使用的钻头直径一般为35mm42mm，所以炮眼直径一般来说是38mm45mm。3.5.2周边眼间距（a）周边眼间距（a）和最小抵抗线（w）是光面爆破的两个重要参数。一般原则是，软岩和层理节理发育的岩层上，眼距应小而抵抗线应大，在坚硬稳定的岩层上，眼距应大些，抵抗线应小些。隧道跨度较小时，眼距应适当小一些，反之适当加大。隧道开挖施工爆破可按下式确定周边眼间距aa=（1020）dd为炮眼直径cm对于隧道爆破的周边眼间距一般取40cm70cm，导向空眼和装药眼之间的间距一般不小于40cm。3.5

9、.3最小抵抗线w最小抵抗线即光面层厚度，光面爆破效果的好坏，除受周边眼间距和周边眼装药结构参数的影响外，更主要受最小抵抗线影响，光面层厚度不仅影响周边眼间裂纹的形成，而且还影响光面层的破碎和开挖后隧道围岩的稳定。因此，确定合理的光面厚度，对提高光面爆破效果有积极作用。表3隧洞光面爆破参数一般参考值炮孔间距a（m）最小抵抗线w（m）线装药密度q（kg/m）适用条件坚硬岩0.55-0.700.600.800.300.35炮孔直径d为3845mm，药卷直径32mm，炮孔深度1.03.5m中硬岩0.450.650.600.800.200.30软岩0.350.500.400.600.080.123.5.

10、4炮眼密集度系数m炮眼密集度系数也称炮眼临近系数，他表达了炮眼间距和a与最小抵抗线w之间的关系即m=a/w，是光面爆破参数确定中的一个关键值，实践证明m得合理取值在0.81.0。3.5.5光面爆破炮眼的角度和深度每循环炮眼的深度2.53.5m，其外插角为353.5.6装药量光面爆破装药量，一般按经验数据来确定，根据爆破效果，再适当调整爆破参数。表4掘进爆破炸药单耗q（kg/m3）掘进断面面积m2岩石坚固性系数f2-34-68-1012-1415-2041.231.772.482.963.36461.051.502.152.462.93680.891.281.892.332.598100.781

11、.121.692.042.3210120.721.011.611.902.1012150.660.921.361.781.9715200.640.901.311.671.85200.600.861.261.621.80有了炸药单耗q值后，便可以计算每掘进一环所需的炸药量，采用下式计算装药量：Q=q*S*L*式中Q掘进一循环所需炸药量，kg；q炸药单耗量，kg/m3，一般取0.150.25kg/m3，软岩取小值，硬岩取大值；S巷道掘进断面面积，m2；L平均炮孔深度，m；炮孔利用率，一般为0.80.95. 单孔装药量Q0：Q0=a*L*G/h式中Q0每个炮孔的装药量，kg；L炮孔深度，m；a平均装

12、药系数，即装药长度与炮孔深度之比，一般取0.50.8；h药卷长度，m；G药卷重量，kg。3.5.7炮孔数目炮孔数目取决于掘进断面面积、岩石性能和炸药性能。孔数过少将造成大块增多，巷道周壁不平整，甚至会出现炸不开的情况；相反，孔数过多将使凿眼工作量增大。因此，在必须保证合格爆破效果的前提下尽可能的减少孔数，通常根据炮孔平均分配炸药量的原则来计算炮孔数目。设炮孔数目为N，可根据每一循环炸药量Q与单孔Q0炸药量求得：N=Q/ Q03.5.8不耦合系数B炮眼直径（d）与药卷直径（dy）的比值称为不耦合系数，即B=d/dy。当不耦合系数B=1时，表示药卷与孔壁紧密接触。当B1时，表示药卷与孔壁存在着空气

13、间隙，爆炸能量将在空隙中衰减一部分，因此，在实际施工中主要采用耦合装药改变装药结构来实现控制爆破。研究和实践经验表明，B=1.252.0时，是隧道控制超欠挖效果最好的。3.6光面爆破的质量要求对于光面爆破的质量要求，参见表5所示，爆破后的各项指标应符合表中要求，并且爆破后石碴块度应与所采用的装碴设备相适应，否则需要调整爆破参数。表5光面爆破质量要求顺序项目硬岩中硬岩软岩1平均线性超挖量cm1015152最大线性超挖量cm2025253两炮衔接台阶的最大尺寸cm1515154炮眼痕迹保存率%8070505局部欠挖量cm555注：超欠挖的测量以爆破设计线为准；平均线性超挖量=超挖面积/爆破设计开挖

14、断面周长（不包括隧道底宽度）；最大线性超挖量系指最大超挖处至爆破设计开挖轮廓切线的垂直线；炮眼痕迹保存率=残留有痕迹的炮眼数/周边炮眼总数量，应在开挖轮廓线上均匀分布；欠挖范围每平方米内不大于0.1m2.附：隧道开挖各项指标统计表附表1：开挖里程钻孔设备型号钻孔深度m炮眼直径mm钻孔数量钻孔时间min人员数量备注掏槽眼及形式周边眼内圈眼掘进眼底板眼记录人： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表2：装药装药时间min准备及放炮时间min装药数量kg通风时间min找顶时间min人员数量备注掏槽孔周边眼内圈眼掘进眼底板眼记录人： 炸药库管员： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表3：砼喷射喷射面积m

15、2喷射方量m3喷射时间min喷射设备人员数量备注设备型号数量台记录人： 材料员： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表4：超前锚杆、锚管，系统锚杆超前锚杆超前锚管系统锚杆钻孔安装时间min钻孔设备人员数量直径mm长度m数量根直径mm长度m数量根直径mm长度m数量根规格型号数量台记录人： 材料员： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表5：注浆配合比C:W注浆孔数注浆时间min注浆压力Mpa注浆量m3窜、漏浆情况注浆设备人员数量规格型号数量台记录人： 材料员： 工班长： 工程部长： 总工程师：注：1.这里指的是注单液浆；2.注浆要有专门的记录表格。附表6：挂钢筋网挂网面积m2网格尺寸mmmm钢筋直

16、径mm钢筋重量kg挂网时间min挂网人数备注记录人： 材料员： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表7：钢拱架架设钢拱架架设架设榀数榀架设时间min拱架重量kg人员数量备注型式规格尺寸记录人： 材料员： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表8：锁脚锚杆锁脚锚杆数量直径mm长度m重量kg人员数量备注记录人： 材料员： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表9：架立筋（包括拱架连接筋）架立筋数量直径mm长度m重量kg人员数量备注记录人： 材料员： 工班长： 工程部长： 总工程师：附表10：围岩级别涌渗水量m3/d地质情况简述断面超欠挖示意图地质素描图备注隧道断面标准设计图隧道断面标准设计图记录人： 地质工程师： 工班长： 工程部长： 总工程师：