钻爆设计方案新.docx

1、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、级围岩全断面法开挖钻爆设计 . - 4 - 2、级围岩台阶法开挖钻爆设计 . - 8 - 3、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 . -

2、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+133DK693+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（ 明挖法、全断面法、7128/2 170 1805 哪旁隧道1 687 900 CRD法台阶法、全断面法、明挖法、645 90 马路田隧道 260 95 200 2 法台阶法、CRD明挖法、台阶法、1

3、440 3353 1420 493 3 高山隧道 CRD法明挖法、大拱脚台 504 4 504 竹林山隧道 阶法、CRD法明挖法、台阶法、340 1059 5 339 甲界坡隧道 380 CRD法65 44 6 384 小寨隧道 275 明挖法、台阶法 135 164 7 434 猫场隧道 明挖法、台阶法135明挖法、台阶1458366116大土隧1051202605459明挖法、台阶大横坡隧1652006040914910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6213柳花村隧

4、7775493279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

5、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

6、。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=(815)d、炮眼密集系数m=0.71.0

7、、最小抵抗线W=(1020)d或者W=E/m、不耦合系数D=1.52.0、装药集中度q=(0.040.4)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 作业地段级围岩2 3 2.27 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 2.5 140.25 m3 钻爆法级围岩4 炮眼总数台阶法开挖 个钻爆法 127 级围岩级围岩洞口5 6 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

8、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

9、伸出的非电毫秒雷管导爆管脚线（1020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、级围岩全断面法开挖钻爆设计 隧道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

10、围岩的目的。光面爆破设计工艺流程见图1。 周边眼采用25mm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，151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（25mm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

11、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。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。 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。 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

12、计外插角。 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。 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

13、65工经验，周边眼间距宜控制在6065cm，90cm左右；75cm上台阶内圈眼间距为7070cm之间、抵抗线控制在下台阶内圈眼间距可根据中、75100cm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。级围岩钻爆设计及周边眼装药结构示意图如图2、图 图2 级围岩钻爆设计图 图3 周边眼装药结构示意图、3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3 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） 0.6 1 0.8

14、3 掏槽眼 集中0.6 0.2 4 3 2.4 集中 0.2 2.3 3 4 掏槽眼 1.4 7 5.6 1.0 集中2.4 2.4 12 9.6 5 0.2 4 掏槽眼 4 集中1.8 1.8 9 3.5 20 0.2 7 36 扩孔眼集中9 3.5 10 1.8 9 扩孔眼 1.8 0.2 18 集中9 1.8 3.5 扩孔眼27 15 0.2 1.8 10 扩孔眼 9 集中3.5 1.8 31 55.8 11 0.2 1.8 内圈眼 9 3.5 13 1.8 35 1.8 集中0.2 63 周边眼间隔 5 3.5 33 0.75 44 1.9 0.15 15 底板眼2 集中3.5 10

15、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 / W E（cm） 75 0.8 0.21 60 2、级围岩台阶法开挖钻爆设计 、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25mm小直径药卷，光面爆破，其它炮眼采用32mm药卷；下台阶周边眼采用25mm（长200mm，200g卷）药卷，预裂爆破，其它炮眼采用32mm药卷。、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。 、级围岩台阶法施工典型爆破设计示意图 图4

16、、级围岩台阶法施工典型爆破设计示意图 、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5 、 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 33 15 2.5 4.0 0.32 10.56 13.68 24 3.0 13 2.5 2 0.57 内圈眼 14.25 2.5 25 3 0.57 11 辅助眼1 3.0 10.64 14 4 2.5 0.76 4.0 辅助眼2 9 、431、1

17、5.96 14 6.0 5 2.6 1.14 7 5、6、 掏槽眼/ 2.6 6 / / 2 11.4 15 2.5 15 4.0 0.76 7 底板眼76.49 127 8 合计 下台阶（预裂爆破）6.72 2.5 周边眼 9 0.48 3 14 6 5.7 3.0 2.5 10 5 10 掘进眼 0.57 6.27 7 0.57 2.5 3.0 11 11 掘进眼 6.84 9 3.0 0.57 二抬眼 12 12 2.5 11.97 底板眼 3.5 18 2.5 13 0.665 11 37.5 合计 14 65 表6 、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

18、 56.1 开挖断面积 m2 11 10 比装药量 Kg/m3 0.545 0.891 11 /m3 发单位体积岩体耗雷管量 100 12 预计炮眼利用率 % 表7 、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 230.4 m 1 开挖断面积2.5 预计每循环进尺 2 m 376.0 3 每循环爆破石方 m4 炮眼总数钻孔总长度 5 雷管用量6 7 炸药用量 比钻眼数8 9 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 162.5 m 65.0 发 37.5 Kg 22.14 个/m32.14 m/m30.49 Kg/m30.86

19、 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25mm小直径药卷间隔装药，其它炮眼采用32mm药卷连续装药。 3、级围岩段钻爆设计 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6CRD法开挖围岩钻爆设计图。具体装药参数详见表8CRD法开挖法开挖围岩左下部开挖装药量CRD9表、围岩左上部开挖装药量表法开CRD11CRD法开挖围岩右上部开挖装药量表

20、、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6 CRD法开挖围岩钻爆设计图 挖围岩左上部8 CRD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/m3,掏槽眼钻孔深度2.0米，其余孔钻孔深度为1.9米。 表9 CRD法开挖围岩左下部装药量

21、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 0.47 2.82 部2.82 6 0.47 3 3 6.84 18 4 0.38 4 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10 CRD法开挖围岩右上部装药量表每孔装药合眼孔段数(Kg) 位 ） 号 （Kg1 1.43 1 掏槽眼 11.44 8 2 1.2 2 15.6 13 右 辅助眼3 12 3 10 1.2 上 部4

22、0.95 周边眼 33 31.35 4 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11 CRD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） 1 0.88 1 7.92 9 2 0.88 2 辅助眼 8 7.04 右3 7.04 8 3 下0.88 部4 12 0.8 周边眼 9.6 4 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

23、.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： 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

24、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35cm/m（深眼取大值，浅眼取小值）。 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。 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。 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。 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

25、。 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

26、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