光面爆破施工工艺
光面爆破施工工艺

光面爆破施工工艺1.适用范围本工法适用软岩、硬岩等地质条件下的铁路、公路、水工等隧道和岩石边坡处理。
2.施工准备2.1劳动力组织劳力组织表序号名称人数职责1 工班长指挥、协调2 测量班测量断面、布置炮孔3 司钻工安装风水管、钻眼4 爆破工装药、起爆网络连接、起爆、排险5 电工施工用电及掌子面排水6 安全员检查作业过程的安全7 爆破工程师钻爆设计、施工指导及盲炮处理本表劳动力组织适用于一个工作面开挖施工,手持风钻钻爆作业在正常情况下,按以往施工经验,断面0.2~0.3人/m2布置钻爆人员比较合理;大断面取小值,小断面取大值。
2.2设备配置目前常用为气腿式凿岩机,全断面开挖时,一般按0.2~0.25台/㎡配置数量。
作业平台采用自加工简易钻孔台架。
机具设备表(以断面80m2为例)序号机具名称规格型号(参考)数量备注1 空压机4L-20/82 钻孔台架自加工3 风动凿岩机YT-284 全站仪徕卡TS025 水准仪DSZ3注:在送风距离1000m内,风动凿岩机和空压机的配置比例一般为4~5:1.随送风距离的增加,比值减小。
3 工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程图1 光面爆破施工工艺流程图3.2操作要点3.2.1作业器具就位和测量放线1作业器具就位出渣结束后,将作业平台推往掌子面,将36V 照明线路引至掌子面,检查水压、风压线路是否完好,风压力、水压力和蓄水池水量是否足够,送风设施是否完好。
2测量测量人员用全站仪和水准仪,确定出隧道中心线、拱顶面高程和拱脚高程;并在开调整爆破参数测量放线与作业器材就位布设孔位钻孔爆破参数设计钻孔质量验收连接起爆主网络与起爆器连接起爆装药与堵塞炮口爆破材料现场就位网络检查设置警戒排险光爆效果与质量检查支网络联线通风清孔效果不理想挖轮廓线上每间隔1~2m测设出开挖轮廓控制点,利用开挖轮廓控制点用红油漆画出开挖轮廓线。
3.2.3布设孔位按照爆破设计的要求,根据已绘制的开挖轮廓线标出周边眼炮眼位置,并利用中线和拱顶高程,用支距法画出掏槽眼和底板眼的位置。
光面爆破施工技术要求

光面爆破施工技术要求1、光面爆破基本参数(1)光面爆破层厚度:即最小抵抗线的大小,一般为炮孔直径的10~20倍。
岩质软弱、裂隙发育者,眼距应小而抵抗线应大;坚硬、稳定的岩石上,眼距应大而抵抗线应小。
(2)孔距:一般为光面爆破层厚度的0.75~0.90倍,岩质软弱、裂隙发育者取小值。
(3)钻孔直径及装药不偶合系数可参照预裂爆破选用。
明挖工程钻孔直径为70~165mm;不偶合系数指炮孔半径与药卷半径的比值,为防止炮孔壁的破坏,该值一般取2~5。
(4)线装药密度一般按照松动爆破药量计算公式确定,预裂爆破的线装药密度一般为200~500g/m,为克服岩石对孔底的夹制作用,孔底段应加大线装药密度到2~5倍。
2、光面爆破技术要点:(1)根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。
(2)严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。
(3)周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药,为满足装结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。
(4)采用毫秒微差有序起爆,要安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。
(5)边孔直径小于等于50mm。
3、质量控制标准(1)开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量,炮孔痕迹率也称半孔率,为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。
对节理裂隙极发育的岩体,一般应使炮孔痕迹率达到10%~50%;节理裂隙中等发育者应达50%~80%;节理裂隙不发育者应达80%以上,且岩壁面不应有明显的爆生裂隙。
(2)围岩壁面不平整度(又称起伏差)的允许值为±15cm。
(3)在临空面上,预裂缝宽度一般不宜小于1cm。
实践表明,对软岩预裂缝宽度可达2cm以上,而且只有达到2cm以上时,才能起到有效的隔震作用;但对坚硬岩石,预裂缝宽度难以达到1cm。
东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6mm,仍可起到有效隔震作用。
预裂缝的宽度标准与岩性及工程部位有关,应通过现场试验最终确定。
39-岩石边坡光面爆破施工工艺080303

岩石边坡光面爆破施工工艺岩石边坡光面爆破施工技术是在控制爆破的基础上发展起来的,是利用控制爆破的作用范围和方向,使爆破后的岩面光滑平整,防止岩面开裂,减少边坡破面及超、欠挖和支护的工作量,保持边坡稳固,达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。
1 工艺特点岩石边坡采用光面爆破开挖后坡面平整,可保持岩体的整体性和稳定性,有利于施工的安全;可减少超、欠挖,节省因超、欠挖而增加的工程数量和费用,加快施工速度和提高工程质量;边坡光面爆破开挖后,可在新成的坡面上留下清晰可见的半边孔壁痕迹。
2 适用范围广泛运用于明挖路堑边坡、坝基及深基坑边坡开挖,进行参数调整后也适用于隧道及地下硐室开挖。
3 工艺原理及设计要求3.1 工艺原理边坡光面爆破的基本原理是沿边坡设计开挖轮廓线,布置间距较小的平行炮孔(光爆孔),在这些孔中通过不偶合装药等一系列施工工艺,使爆破后坡面沿光爆孔的中心连线破裂成平整的坡面。
光面形成过程见图1,1、2号炮孔相互起到导向作用,在爆炸气体的作用下,相邻两炮孔连心线径向裂隙优先发育,并继续延伸扩展,成为贯通裂隙,最后形成光面。
3.2 工艺设计要求3.2.1 抵抗线确定光爆孔到邻近辅助孔间的距离,是光爆孔起爆时的最小抵抗线,一般大于或等于光爆孔之间的间距。
3.2.2 计算孔距光爆孔孔距指光爆孔与光爆孔之间的中心距离,一般取炮孔直径的10~20倍。
在节理裂隙比较发育的岩石中应取小值,整体性好的岩石中取大值。
3.2.3 装药量的确定光面爆破中光面孔装药量一般指单位长度炮孔中装药的多少。
为了控制裂隙的发育以保证壁面的完整稳固,在保证沿炮孔联心线破裂的前提下,应尽量少装药。
常见不同硬度岩石装药量见表1。
122112abca 炮孔装药爆破相互作用bc光面形成图1 光面形成过程图1 光面形成过程4 施工工艺流程光面爆破施工工艺流程见图2。
5 操作要点5.1 施工前的准备查看设计图纸及投标文件提供的地质勘察资料,同时对施工现场实地采点,进一步了解施工区域内的地质性质,取样进行分析,准确确认该边坡岩石所属类型及地质结构,为下一步爆破参数提供依据。
光面爆破施工流程方案

光面爆破施工流程一、工艺原理炸药爆炸时,对岩体产生了两种效应:一是药卷爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。
光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其周围作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连接线的中点上,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸空气的膨胀进一步扩展,形成平整的爆破面。
光面爆破是通过选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆破后壁面平整规则,轮廓线符合设计要求,同时减少对围岩扰动,保持围岩稳定的一种控制爆破技术.二、工艺流程1、光面爆破工艺流程工艺流程见光面爆破工艺流程图。
光面爆破工艺流程图2、光面爆破工艺⑴爆破设计爆破设讣的LI的在于避免超欠挖和达到预期的循环进尺,并尽可能节省工料消耗。
爆破设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度,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。
⑵放样布眼周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求。
辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间,力求爆破出的石块块度适合装磴的需要。
钻眼前,测量人员用红铅油准确地绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm,并交付隧道队技术负责人。
⑶定位开眼按炮眼布置正确钻孔,掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高,开眼误差控制在3cm和5cm以内。
⑷钻眼司钻工要熟悉炮眼布置,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要山有较丰富经验的老钻工司钻,以确保周边眼准确的外插角,尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。
同时,应根据眼口的位置、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.周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上,掏槽眼应加深10cm。
炮眼的深度和角度应符合设计要求.掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm;辅助眼眼口排拒、行距误差均不得大于10cm:周边眼眼口位置误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
光面爆破施工方案

石方光面爆破爆破方案设计人:审核人:批准人:设计单位:设计时间:2014年11月14日目录第一章爆破技术设计2一、工程概况2二、施工要求2三、爆破设计施工方案的编制依据3四、爆破设计方案3五、炮孔布置8六、装药填塞8七、起爆网路9八、爆破安全距离计算10九、试验炮11第二章施工组织设计错误!未定义书签。
一、施工准备11二、人员职责12三、边坡光面爆破施工工艺14四、主要机具材料表错误!未定义书签。
五、安全技术与防护措施17六、爆破警戒范围和任务19七、施工安全保证措施21八、安全警戒24九、应急预案错误!未定义书签。
第一章爆破技术设计一、工程概况根据工程建设需要,山体需要光面爆破,需要爆破的最大深度超过16m,爆破区域长度130左右m,按照设计要求,靠近山体一侧需要进行光面爆破.整个爆破工程量约计4.6万m3.爆破要求边坡严格控制坡面平整度,无松石危石,同时严格控制爆破规模,减少对边坡的破坏。
根据现场勘查,岩石为花岗岩和石灰岩,微风化,普氏系数为5~10,属于中硬度以上岩石。
爆破环境:北边为黄海;南边为山体;其它方向无重要的建筑物和设施。
爆破环境较好。
二、施工要求1、爆破开挖后边坡坡度达到设计文件要求;2、保证爆破后边坡少受扰动,确保平整度,且不能对保留的山体形成破坏;3、爆破后粒径满足铲运要求;4、保证爆破施工中的机械、建筑物和人员的安全;5、整个施工进度应满足总体施工计划的要求.三、爆破设计施工方案的编制依据1、《爆破安全操作规程》GB6722—2003;2、《爆破作业项目管理要求》GA 991—2012;3、《民用爆炸物品安全管理条例》国务院令466号 2006。
94、烟台市公安机关对于爆炸物品安全管理的要求;5、工程概况及工程现场岩石地质状况。
四、爆破设计方案(一)总体施工设计方案采用从自然坡顶依次分级再上而下爆破,首先从最高处上按照设计边线进行钻孔爆破,自上至下依次按照设计爆破台阶进行爆破施工,边坡采用光面爆破施工。
光面爆破

光面爆破:光面爆破已被规定为在地下开挖工程中控制周边超挖的标准方法。
它不仅可以得到一个光滑的岩面,同时减少`了围岩中的裂隙,使随后的支护工程量得以减少。
这种方法是20世纪50-60年代由瑞典发展起来的,它不但适用于地下工程,也适用于露天开挖。
一.什么叫光面爆破:在主体岩石爆破后,沿设计轮廓线将爆破孔起爆的爆破方法称光面爆破。
二.光面爆破的基本作业方法:1.预留光爆层:预留设计的光爆层,隧道一般留60-80cm,露天一般留1.5-2.0m,它与孔径有关。
2.一次分段爆破法:主体石方爆破与光面爆破一起进行分段爆破,主爆孔先响,光爆孔后响。
它们的延迟时间一般选择为150-200ms。
三,光面爆破的优点、缺点:优点:1.减少超欠挖,节约工程成本。
2.开挖面完整,可以减少支护工作量,有利于后期作业。
3.露天光爆,环保效果好,对保留岩体破坏小。
缺点:钻孔工艺不当,要求钻孔水平高,钻孔量大,对钻孔人员素质要求高。
四.光面爆破与预裂爆破的区别:1.预裂孔先与主体石方起爆,而光面爆破是在主体石方爆破后起爆,所以预裂爆破的夹制作用大。
2.预裂爆破用药量大,光面爆破用药量小。
五.光面爆破适应条件:1.在坚硬岩石和整体性较好的软岩石中效果明显。
在不均匀岩体,构造发育的岩体中,虽然效果不明显,但对减轻围岩的破坏、超欠挖作用很大。
2.爆破方法的适用性:(1)大于1.5米深(浅孔)范围。
(2)露天深孔爆破。
(3)隧道、导流洞及地下开挖工程,铁、公路、场平等露天开挖工程。
六.光面爆破的设计原理与设计步骤:设计原理:光面爆破设计不仅要考虑周边孔,还必须同时严格控制靠近周边孔的主爆孔的装药。
设计原理:任何主爆孔产生的裂隙破坏区均不能超过周边孔的裂隙破坏区。
瑞典爆炸研究所利用的爆破振动速度计算经验公式:v=70Q0.7/R1.5V:振速,cm/s,Q:单孔药量,kg。
R:距离,m。
一般产生危险的振速范围是v=70-100cm/s。
设计步骤:1.收集资料:开挖断面的大小,循环进尺,岩石种类,构造和物理力学性质。
光面爆破及隧道弱爆破开挖施工工艺

光面爆破及隧道弱爆破开挖施工工艺在某隧道开挖过程中,推广应用光面爆破施工工艺,隧道开挖光爆效果好,能最大限度地减少了爆破开挖对围岩的扰动,充分利用围岩的自稳能力。
1光面爆破设计1.1炮眼数目:由于断面大,现场就围岩情况调整至150个炮眼。
N=qs/rη=0.7×98.8/(0.78×0.55)=162个q: 单位炸药消耗量;s:开挖面积;r:每米长度炸药的质量;η:炮眼装药系数.1.2按每循环进尺3m计算用药量:Q=qv=0.7×98.8×3=207.5Kg由于钻眼时数量减少,所以现场装药时,药量适当加大,控制在240~260Kg左右。
1.3炮眼布置图:(见附图)1.4装药量的分配:掏槽眼:φ32药卷 17卷 16×200g+150g辅助眼:φ32药卷 10~14卷(9~13)×200g+150g周边眼:φ25药卷 4小1大卷 4×100g+150g底眼:φ32药卷 11卷 10×200g+150g 操作时视围岩结构确定。
花形布置,炮眼角度逐步减小。
1.5爆破参数:周边眼间距: E=45cm~50cm;光爆层(最小抵抗线)W=70cm~80cm; E/ W=0.56 装药集中度: q=0.18 Kg/ m(光爆孔);第一排辅助眼至第二排辅助眼间距: E=150cm; 第一排辅助眼间距: E’=80cm;第一排辅助眼内插量20~30 cm;掏槽型式:楔型复合掏槽;1.6钻孔作业:a.准备工作测量放线是重点,通过测量定出开挖轮廓线。
我们采用徕卡TCRA1102 plus全站仪直接定炮眼,间距1米,速度快,精度高。
b.采用YT-28风钻钻孔,钻孔眼径40m m。
c.钻眼要求:掏槽眼深度、角度按爆破设计施工,眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm;辅助眼眼距、行距误差不大于6cm;周边眼炮眼间距误差不大于5cm,外斜率不大于5cm/m,与第一排辅助眼最小抵抗线误差不应大于5cm,钻孔位置在隧道开挖轮廓线上。
光面爆破施工工艺

光面爆破施工工艺1.放样布眼钻眼前,测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。
在直线段,可用3~5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。
2.定位开眼采用钻孔台车钻眼时,台车与隧道轴线要保持平行。
台车就位后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他眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。
3.钻眼钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要有丰富经验的老钻工司钻,台车下面有专人指挥,以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3。
;眼深5m时,外插角小于2°),尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。
同时,应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。
4.清孔装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。
5.装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”。
所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。
6.联结起爆网路起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。
联结时要注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端IOCm以上处。
网路联好后,要有专人负责检查。
7.瞎炮的处理发现瞎炮,应首先查明原因。
如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可;但此时的接头应尽量靠近炮眼。
如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。
8.质量检验标准(1)超欠挖。
爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖,超挖量(平均线性超挖)应控制在制Cm(眼深3m)和13Cm(眼深5m)以内。
(2)半眼痕保存率。
围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕保存率应大于80乐中硬岩石应大于70乐软岩应大于50机(3)对围岩的破坏程度。
爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石),炮眼利用率应大于90%。
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光面爆破施工工艺1 前言1.1工艺概况光面爆破20世纪50年代末首先在瑞典兴起,1952年在加拿大首先使用,现已被规定为隧道掘进工程中的标准方法。
隧道采用光面爆破能使围岩周边形成平滑圆顺的表面,可以有效控制周边超欠挖,减少围岩扰动,减少支护工程量。
同普通爆破相比,光面爆破能取得巨大经济效益、安全效益和其它综合效益。
光面爆破的优点是明显的,但光爆效果随着地质条件的不同差异很大,参数选择也必须根据地质条件不同而采用不同的参数。
要取得理想的爆破效果,必须了解光爆的作用原理和影响参数,通过爆破初步设计,并反复实践才可达到良好的爆破效果。
我们通过石林隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩光面爆破的设计,并结合地质条件、钻孔设备、设计要求,多次调整施工参数和工艺,不断摸索、完善,经总结形成本标准工艺。
1.2工艺原理光面爆破是控制开挖轮廓超欠挖和平整度的爆破技术。
它沿开挖轮廓周边布孔,利用掏槽眼和掘进孔爆破后形成的良好临空面,在光爆层中起爆,借以减少光爆层爆破时内侧岩层对光爆层的夹制作用,降低炸药单耗,减少一次起爆药量,降低爆破震动效应,减小对周边围岩的破坏,使其获得平滑的开挖廓面及降低超欠挖的一种施工技术。
2 工法的特点1)光爆周边眼钻眼精度要求高、装药技术要求较高;2)适用于各种围岩类型;3)开挖轮廓外观质量好,对围岩扰动少,增加施工安全,具有良好经济效益;4)施工参数因地而异,方法灵活。
3 适用范围本工法适用软岩、硬岩等地质条件下的铁路、公路、水工等隧道和岩石边坡处理。
4 技术标准《工程地质手册》第四版-2007;《爆破工程消耗量定额》GY102-2008;《爆破安全技术规程》GB6722-2011;《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号;《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010;《隧道现代爆破技术》。
5 施工方法光面爆破是根据岩石岩性、产状和开挖断面大小入手,确定爆破深度、炸药类型、装药量、起爆顺序、装药结构、孔间距等技术参数,以达到良好的爆破进尺、受控的超欠挖和良好的外观质量的一种施工方法。
6 工艺流程及操作要点6.1图1 光面爆破施工工艺流程图6.2操作要点6.2.1爆破设计根据隧道设计提供的地质资料、设计图纸和施工机具,合理的选择爆破材料。
而后根据现场地质条件和自身的工、料、机条件,进行切合自身实际情况的爆破设计。
爆破设计的顺序为:分析岩性和隧道断面→确定开挖方法→确定开挖进尺→爆破器材选择→掏槽眼设计→周边眼设计→二圈眼设计→掘进眼设计→底板眼设计→各类孔药量分配→总药量和总眼数核对→爆破网络设计→参数现场优化。
1)岩性分析和开挖方式选择石林隧道为岩溶隧道,隧道断面为135m2,断面高11.7m,宽为13.8m,地质条件复杂,围岩主要以灰岩、白云岩为主,弱~微风化灰岩段为Ⅱ、Ⅲ级围岩,极限抗压强度60≤fr≤80,Ⅱ、Ⅲ级围岩段属于硬岩,爆破难度属难爆。
根据地质条件与断面情况,开挖方法主要采用台阶法开挖,其开挖顺序为开挖上台阶→下台阶左、右分幅开挖→仰拱一次开挖成型。
各部参数为:上台阶高为7.0m,轮廓线弧长22.6m;下台阶高3m;仰拱最大高度1.7m。
2)确定最大炮孔深度炮孔深度受开挖断面大小的约束,炮孔过深,受岩石的夹制作用大,残眼率高,炮孔利用率低,一般情况下,炮孔深度L取隧道高度(或宽度)的0.5~0.7倍(取值按高度或宽度的小值计算)。
其中隧道进尺的好坏主要受上台阶控制,其上台阶最大钻孔深度L=0.5×7.0=3.5m,结合围岩级别和钻机工作长度等影响因素,现场取掏槽眼钻孔深度3.5m,周边眼、二圈眼和掘进眼3.2m。
其下台阶和仰拱也按3.2m眼深控制。
3)爆破器材的选择影响爆破效果的主要因素有:炸药的安全性主要受炸药的耐热性和敏感度影响,但是敏感度过低,会使起爆能过大,容易发生拒爆现象,相反敏感度过高,则使用不安全;在装药结构一定的情况下,爆破震动的大小主要受炸药的猛度和爆速影响,猛度和爆速越大,其炮轰波速度越大,震动越大;爆力和爆速对岩体的破碎程度也有较大影响;爆力主要体现炸药爆破时对周边介质做功的大小,爆力越大,其爆破能越大;爆破有害气体主要与炸药的成分有关;炸药特阻抗与岩体特阻抗的匹配系数对炸药的爆破功利用效率有较大影响,匹配系数越高,爆破功利用效率越高。
从上面分析得知,为了取得良好的光面爆破效果,一般选用安全效能高、敏感度适中、爆破有害气体少、低猛度、低爆速、高爆力、与岩体的匹配系数高的炸药,根据对炸药相关性能的比选及结合以前山岭隧道施工经验,并通过现场单孔爆破漏斗试验得出岩石破碎效果、炸药与岩石的匹配效果和爆破功大小,确定在无水地段采用2号岩石硝铵炸药,地下水丰富地段采用2号岩石乳化炸药;考虑放火,防静电,导爆网络由塑料导爆管与非电毫秒雷管组成。
4)掏槽眼设计隧道开挖掏槽结构主要有楔形掏槽和直眼掏槽两种形式。
楔形掏槽有垂直楔形掏槽、水平楔形掏槽、爬眼等形式。
如果爆破进尺要求较大时,在断面尺寸允许的情况下,采用多重楔形掏槽。
其楔形掏槽适用于人工风钻打眼、开挖断面较大的隧道;但打眼深度受断面宽度或高度限制;循环进尺变更时,炮眼角度更改复杂。
直眼掏槽适用于凿岩台车作业、开挖断面较小、坚硬整体的岩层;打眼深度不受断面限制;钻眼精度要求高;循环进尺变更时,只需增减炮眼深度,容易掌握;不用大直径空眼时,掏槽眼数目较多,靠爆破粉碎岩层形成临空面;单段起爆药量大,爆破震动大;打大直径空眼需用重型凿岩机;炮眼间距近容易发生殉爆和拒爆。
图2 垂直楔形掏槽掏槽形式和参数一般从岩石的可爆性、岩石的坚硬程度、断面大小和现有设备等方面入手考虑。
其现有机械设备为YT-28手持风动凿岩机,隧道断面宽度13.8m ,岩石极限抗压强度8060≤≤r f MPa ,坚固系数86≤≤f ,岩石可爆性属难爆,根据现有情况,选用多重垂直楔形掏槽方式(见图2)。
在一定的地质条件下,楔形掏槽的效果又与炮眼与隧道的径向夹角、炮孔间距及掏槽的对数相关。
且掏槽眼较其它眼深10~30cm ;当岩面层理明显时,应将掏槽孔尽量垂直层理布置,其掏槽参数见下表1。
表1 楔形掏槽参数表反取小值,在本断面中掏槽眼取2对,共16个眼。
2.炮眼夹角按由内向外依次增大。
5) 周边眼设计周边眼的眼距、最小抵抗线与围岩等级、轮廓线弧度有关;周边眼的不耦合系数与围岩情况和炸药品种有关,装药集中度与围岩情况、周边眼的眼距、最小抵抗线有关。
(1)周边眼间距和孔数周边眼间距经验公式为E=8d ~18d (d 为孔径),围岩情况好,取大值,相反,取小值,根据石林隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩的情况,确定周边眼间距取40~50cm 。
则上台阶周边眼个数N=L/E=22.6/0.45=50个。
(2)周边眼最小抵抗线周边眼间距确定后,在Ⅱ、Ⅲ级围岩下,按炮眼密集度公式m= E/W=0.7~1.0,可得最小抵抗线W=50~75cm 。
断面跨度大,光爆眼所受到的夹制作用小,取较大值,相反,取小值,岩石强度高取小值,相反取大值。
(3)周边眼不耦合系数光面爆破周边孔采用不耦合装药。
考虑爆破管道效应和爆破临界半径等因素,一般不耦合系数经验值为D=1.5~2.0。
同时用式6-1复核不耦合系数。
a a D r c +-==/10])/[){(1(d d σρ药孔式6-1式中:D 为不耦合系数;为钻孔直径孔d ;a 为爆生气体分子容余系数,a=0.395;;为绝热系数,为炸药直径;为为爆生气体初始压力药8299.0/1;pa 6997,0=r r d ρ;强度的极大值,,取岩石极限单轴抗压岩石三轴极限抗压强度2/800][][cm kg c c =σσ将参数代入式6-1,得D=1.97。
现场钻孔孔径为d=d杆+15=42mm,得药卷直径d=21mm。
现场实际采用25mm,符合D=1.5~2.0的条件。
(4)周边孔装药结构装药采用不耦合间隔装药结构(也可采用小药卷连续装药结构),因间隔距离超过殉爆距离等因素,一般用导爆索串联各药卷以加强传爆的稳定性,药卷采用φ25小药卷,孔底用半卷φ32药卷加强,布置见图3。
图3 周边孔装药结构图(5)周边孔单孔药量计算周边眼单孔药量有两种方法:1)用装药集中度计算,以kg/m表示。
233.0wkeq⨯⨯⨯=式6-2式中:q—装药集中度,kg/m;k—爆出标准漏斗时的单位体积耗药量,kg/m3,试验得1.6 kg/m3;e—炸药换算系数,e=320/B;B—炸药的爆力,ml,对岩石硝铵炸药B=320;w—最小抵抗线,m;计算得:q=0.33×1×1.6×0.62=0.191kg/m单孔药量:QK=q×L=0.191×3.2=0.611kg2)按式6-3计算单孔药量。
Q K =π41×d i2×β×L×p0式6-3式中:Q k---单孔装药量,gp—炸药的密度,g/cm3,密度为1.15g/cm3 L—炮眼深度,320cmd i为药卷直径,2.1cm(见式6-1计算结果)β—光面爆破炮眼装填系数,查表为0.6。
β也可用公式6-4计算。
LE d L E W E e k c e ⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=)][]([][][σσστβ 式6-4 式中:E -周边眼间距,cm ,取45W -周边眼抵抗线,cm ,取602/kg ][cm c ,岩石三轴极限抗压强度σ,取8002e /kg ][cm 岩石极限抗拉强度,σ,取152/kg ][cm 岩石极限抗剪强度,τ,取80得:β=0.57,和查表值相差不大,按0.6取值。
将参数代入得:Q K =π41×21.2×0.6×320×1=0.765kg , 装药集中度q=0.24kg/m. 注:][501101][][12181][e c c σσστ~;~==。
通过现场试验和施工经验数据,确定q=0.15~0.25kg/m ,以上两组计算结果均符合要求。
根据围岩情况取值范围见表2。
表2 光面爆破参数表注:1.fr 为单轴极限抗压强度;2.孔间距随岩石强度或轮廓曲率半径变大,而增大;3.在本断面中,周边眼45cm ,周边眼抵抗线60cm 。
装药集中度0.19kg/m 。
(6)周边眼爆破死角处理图4:角隅处爆破处理上台阶周边眼与底板眼连接部夹角小,爆破时,夹制作用大,在角隅处减少药量,将周边眼间距适当加密,并最后起爆。
见图4。
6)二圈眼设计二圈眼爆破质量的好坏直接影响光面爆破的效果,二圈眼间距按不小于周边眼的抵抗线考虑。
在本断面中,二圈眼的间距取a=60~80cm,抵抗线取80cm,上台阶孔数可按式6-5计算。