隧道光面爆破
隧道光面爆破作业标准

隧道光面爆破施工作业标准1. 作业条件隧道开挖爆破采用光面爆破,施工前对施工人员进行详细的书面技术交底,作业人员进行岗前培训和安全教育,特殊工种的作业人员持证上岗。
仔细检查钻孔设备,风、水、电等管线路,发现问题及时处理。
2. 作业标准(1)资源配置隧道施工所需材料规格、尺寸及数量等参照图纸设计要求执行,并保证用于施工的材料符合国家质量标准。
开挖作业使用火工品必须按照正规程序办理,并投入使用。
其他工程所用材料必须应符合设计规定,满足质量验收标准,经检验合格和监理工程师批准后方可使用。
结合正常施工需要,机械设备配置如下:双线全断面开挖设备配置表(2)工艺流程光面爆破施工工艺流程图(3)作业要点⑴钻爆设计控制要点最大限度地减少爆破震动对围岩的扰动,避免造成或加大既有裂隙而出现渗漏水现象;控制后续爆破对隧道初期支护或衬砌结构的震动影响;根据分部开挖方案,爆破时不影响相邻洞室的支护结构的稳定性;控制爆破震动对临近建筑物的影响,确保地表建筑物的安全。
提高爆破效果,即隧道开挖轮廓的质量及机械化施工对岩石块度要求。
动态设计,隧道开挖时进行爆破监测,及时反馈信息,经济技术指标设计合理,操作方法利于推广应用。
根据隧道岩质情况,按《光面爆破参数表》进行选择。
施工过程中通过爆破效果检查,结合地质变化情况适当调整,以求达到安全、经济和最佳爆破效果。
光面爆破参数表⑵减震措施根据以往研究成果及施工经验,影响爆破振动强度的主要因素有:爆破器材的质量、爆破体的物理性质、爆破开挖方式、微差时间间隔、单段起爆药量等。
为此,减振爆破主要从以下几个方面采取措施:①爆破器材要获得比较好的减震效果,必须根据炸药与岩石的匹配程度选择合适的爆破器材。
为此,在隧道开挖爆破时,掏槽眼、扩槽眼和掘进眼选用高爆速的2#岩石硝铵炸药(有水地段采取乳化炸药),光爆孔采取专用的φ25小直径光爆炸药(炸药均要求防水性能好)。
雷管采用精度高的非电毫秒延期导爆管雷管,避免爆破时出现串段现象,防止因爆破器材质量问题,增大爆破振动,降低爆破效果。
隧道光面爆破方案

隧道光面爆破方案1. 引言隧道光面爆破是一种常见的隧道施工方法,它通过使用高压气体或液体在隧道岩石表面形成高热和高压力,从而破裂和剥离岩石。
本文将介绍隧道光面爆破方案的详细步骤和要点。
2. 方案准备在进行隧道光面爆破之前,需要进行充分的方案准备工作,包括以下步骤:• 2.1 确定施工范围和目标:确定需要爆破的隧道部分和预期的爆破效果。
• 2.2 进行现场勘探和测量:对施工区域进行详细的现场勘探和测量,了解地质条件和岩石性质。
• 2.3 分析岩石性质和强度:根据勘探和测量结果,分析岩石的性质和强度,确定适合的爆破参数。
• 2.4 制定爆破方案:根据岩石性质和工程要求,制定详细的爆破方案,包括爆破参数、爆破序列和安全措施等。
3. 方案实施实施隧道光面爆破方案时,需要遵循以下步骤和要点:• 3.1 清理施工区域:在爆破前,需要清理施工区域,将可能干扰施工的障碍物清除。
• 3.2 铺设爆破孔:根据爆破方案,使用钻探设备在岩石表面钻探爆破孔,确保孔深和孔径符合要求。
• 3.3 注入爆破药剂:将爆破药剂注入爆破孔中,并按照方案要求进行药量和药剂类型的控制。
• 3.4 密封爆破孔:在完成爆破药剂注入后,使用爆破密封材料密封爆破孔,确保爆破能量集中在孔内。
• 3.5 进行爆破作业:在确保施工区域安全的前提下,使用爆破装置引爆爆破药剂,观察并记录爆破效果。
• 3.6 清理爆破残留物:在爆破后,清理施工区域的爆破残留物,并进行必要的修复工作。
4. 安全措施为了保障施工人员的安全和减少施工风险,必须采取以下安全措施:• 4.1 员工培训:对施工人员进行专业培训,提高他们对施工风险和安全措施的认知。
• 4.2 安全装备:为施工人员配备适当的个人防护装备,如安全帽、防护眼镜、耳塞等。
• 4.3 安全区域设立:在施工区域周边设立安全区域,限制未经授权人员的进入。
• 4.4 安全监测:对施工区域进行安全监测,及时发现和排除安全隐患。
QC成果隧道开挖光面爆破质量

光面爆破质量控制方法需要较高的技术水平和管理水平,实 施过程中需要精确控制爆破参数和装药量,对施工人员的技 术要求较高。同时,该方法也需要投入较多的设备和人力成 本。
05
隧道开挖光面爆破质量改进 措施
隧道开挖光面爆破质量改进措施概述
隧道开挖光面爆破质量改进措施旨在提高隧道开挖过程中的 光面爆破质量,确保隧道洞壁平整、轮廓清晰,减少超挖和 欠挖现象,提高施工效率。
光面爆破技术的核心是在炮眼布置、 装药结构、起爆方式等方面采取一系 列措施,使爆破后岩面光滑平整,轮 廓线符合设计要求。
光面爆破技术的应用范围
01
光面爆破技术广泛应用于隧道、 地下厂房、大型露天采石场等岩 石工程中。
02
在隧道开挖中,光面爆破技术可 以有效控制超挖和欠挖,提高隧 道开挖质量和效率,减少对围岩 的扰动和破坏。
05
04
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01
爆破后进行安全处理,检查爆堆 是否稳定,及时清理危石、浮石 ,确保作业安全。
选用合格的炸药、雷管等起爆器 材,确保其性能稳定、安全可靠 。
确定隧道开挖断面尺寸和爆破方 案,根据地质勘察资料和施工条 件,制定合理的爆破参数和钻孔 方案。
隧道开挖光面爆破质量改进措施的优缺点分析
优点
隧道开挖光面爆破质量标准是指在隧道施工过程中,为确保隧道开挖面的平整度 和轮廓符合设计要求,对爆破施工的质量进行控制和评价的一系列标准。
该标准主要涉及爆破孔的布置、孔深、孔径、装药量、堵塞长度、起爆方式等参 数,以及爆破后的检查与评估。
隧道开挖光面爆破质量标准的重要性
提高隧道施工安全
通过控制爆破施工的质量,可以减少对围岩的破坏,降低隧 道塌方的风险,提高施工安全性。
隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么

隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么?应当采取的主要措施有哪些?两者有何区别?答:1.光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。
尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。
一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要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,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,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,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。
预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。
为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。
当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。
要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。
试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。
试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。
因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。
当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。
在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。
实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。
2.光面爆破的主要技术措施如下:(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,尽可能将药量沿眼大均匀分布。
(3).周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。
隧道光面爆破及微振动爆破技术(21页)

隧道光面爆破及微振动爆破技术一、隧道光面爆破技术1、光面爆破技术概述从上个世纪末,西安安康铁路工程建设开始,光面爆破就成为一项强制性考核指标,被写进各条新线铁路工程的招标文件中,成为隧道工程诸多技术要求中的一个重要内容。
到目前为止,在各种地质条件下,用不同方法施工建成的新线隧道工程,绝大多数施工单位都能较好地应用光面爆破技术施工。
但是光面爆破技术的发展却是十分缓慢的。
通常所说的光面爆破,从技术上说也包括了预裂爆破技术。
光面爆破技术的在1950年发源于瑞典,1952年在加拿大首次应用。
1965年起在我国包括铁路工程中获得推广。
预裂爆破是由光面爆破演变而来的。
1958年加拿大工业有限公司在11月出版的一本小册子里,介绍了一项水利工程取得光面岩壁的“光面爆破”一书。
在这本书里第一次记载有由缓冲爆破演变出的预裂爆破技术。
半个世纪以来,光面爆破和预裂爆破技术已在世界范围内受到日益广泛的重视。
在各种地质条件下开挖的各种用途的、露天和地下建筑施工中,都得到推广应用,并取得了良好的效果。
在这个过程中,国内外对光面爆破和预裂爆破技术有过繁多而不一致的名称和分类。
如控制爆破、周边爆破、缓冲爆破等等。
但就其技术内容的实质来看,都是防止开挖边界以外围岩超挖和控制爆破对保留岩体破坏程度的爆破技术。
直到1970年前后,人们才比较趋于一致地认为可以用“光面爆破”一词,作为以前所说的所有这类方法及其变化的总称。
我国一度曾将光面爆破和预裂爆破列入控制爆破技术。
但由于“控制爆破”含义甚广,如爆破振动控制,光面爆破块度和抛掷方向的控制等等。
而光面爆破和预裂爆破无论其原理,应用范围、技术内容等都和一般的控制爆破有明显区别。
最终,我国在工程实践中,包括相关的规范,规则中均把所有这类有实用价值的技术统称为光面爆破。
传统的爆破方法,爆破轮廓不平整,产生许多一直伸入岩体内部的裂隙,有时还会造成相当大的超挖。
而这样不合理的状况,长期以来在岩石爆破技术中,却理所当然地为人们所默许。
隧道光面爆破质量控制方法

光面爆破效果的检测与评估
▪ 智能监控与数据分析平台
1.实时监测系统:部署各种监测设备,收集爆破过程中的多种 参数数据,实现爆破现场的全面、实时监控。 2.数据集成与挖掘:将收集到的数据整合到统一平台上,运用 大数据分析技术提取有价值的信息,揭示爆破效果与工艺参数 之间的关系。 3.反馈与决策支持:根据数据分析的结果,及时调整爆破方案 ,指导现场操作,提升光面爆破的整体质量和效益。
▪ 光面爆破的实施步骤
1.工程地质调查:进行详细的地质勘察和分析,了解隧道穿越的地层条件和潜在风 险,为制定光面爆破方案提供依据。 2.炮孔布置:根据地质条件和隧道设计要求,确定周边眼的间距、深度和倾斜角度 等参数,并确保各炮孔之间的相互协调和配合。 3.爆破参数设定:结合岩石特性、炸药性能等因素,合理选择炸药类型、用量以及 填塞长度等爆破参数,以达到最佳爆破效果。
光面爆破设计参数的优化方法
▪ 爆破技术的发展趋势
1.数字化与智能化:随着信息技术的发展,数字化和智能化将 成为未来爆破技术的重要发展方向,能够实现更加精细化的设 计和控制。 2.环保与可持续性:环保和可持续性将是未来爆破技术发展的 重要考虑因素,需要开发和应用更为绿色和环保的技术。 3.国际化与标准化:随着全球化的深入发展,国际化和标准化 也将成为爆破技术发展的必然趋势,需要加强国际交流与合作 ,推动行业标准的建立和完善。
隧道光面爆破质量控制方法
光面爆破设计参数的优化方法
光面爆破设计参数的优化方法
▪ 爆破设计参数的优化
1.爆破参数的选择和调整:根据隧道工程的具体情况,选择合适的爆破参数,如炸药类型、装 药量、孔径、深度等,并进行适当的调整。 2.参数组合的优化:通过对不同参数组合的试验和分析,找出最佳的参数组合,以提高爆破效 果和施工效率。 3.模型实验与数值模拟:利用模型实验和数值模拟技术,对爆破设计方案进行验证和优化,以 获得更精确的结果。
隧道光面爆破和预裂爆破的原理

隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。
尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。
一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要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,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,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,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。
2、预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。
为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。
当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。
要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。
试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。
试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。
因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。
当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。
在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。
实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。
二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下:(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,尽可能将药量沿眼大均匀分布。
(3)周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。
(4)采用毫秒微差有序起爆。
隧道光面爆破设计

第九页,共109页。
隧道爆破施工技术
a b
(a)垂直楔形掏槽 (b)水平楔形掏槽
第十页,共109页。
垂直楔形掏槽爆破参数
f值
2~4 4~6 6~8 8~10 10~12
炮眼的倾斜 角度α
75~80 70~80 65~75 60~70 55~65
每对炮眼与另一对炮眼 之间的距离(m)
——岩石抗压强度;
EKi d
dc— —炮眼直径。
一般取Ki=10~18
第三十八页,共109页。
隧道爆破施工技术
光爆层厚度及炮眼密集系数
所谓光面层就是周边眼与最外层辅助眼之间的一圈岩石层。其 厚度就是周边眼的最小抵抗线W。
周边眼的间距E与光面层厚度W有着密切关系,通常以周边眼的密集
系数 K(K=E/W)表示,其大小对光面爆破效果有较大影响。
其作用是先在开挖面上炸出一个槽腔
,为后续炮眼的爆破创造新的临空面。
第四页,共109页。
图5-1 炮眼布置图
隧道爆破施工技术
(二)辅助眼
位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼称为 辅助眼。如图5-1中的黑色炮眼。
其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔, 为周边眼爆破创造临空面。
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图5-1 炮眼布置图
隧道爆破施工技术
第二十页,共109页。
隧道爆破施工技术
螺旋形掏槽
螺旋形掏槽是由柱状掏槽发展而来,其特点是中心眼为空眼,邻近空眼 的各装药眼至空眼之间的距离逐渐加大,其连线呈螺旋形,并且由近及远
依次起爆。D为空眼钻孔直径,一般不小于100mm。
4
ac
1
3
2
bd
a=(1.0~1.5)D b=(1.2~2.5)D
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隧道光面爆破目前,全局在建隧道80.5座,总长度185.53km,绝大部分隧道是需要爆破作业的石质隧道。
做好隧道的光面爆破,对隧道施工的安全、质量、工期及经济效益都具有重大的意义。
为了节省时间,本课不多讲爆破的理论,也不面面俱到,仅针对隧道的光面爆破技术重点谈一点意见。
要谈光面爆破,必须首先要了解爆破的一些基础知识。
一、爆破器材(一)炸药。
工业炸药共分三类:煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药(见下表)。
隧道工程常用的炸药、性能及适用范围(二)起爆材料:1、火雷管`火雷管是最简单的一种雷管,不受散电流影响,使用广泛,但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸,火雷管全是即发雷管。
我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列:第一系列20段,分别相距25-300ms;第二系列分21段;第三系列分30段。
每段里面段数越大,相隔爆破的时间就越长;雷管按起爆能量大小分为10个等级(号数),号数愈大,起爆能力也愈强,常用的是6号和8号雷管。
2、电雷管毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂,延期时间较长,射不强,安全性不高,属于隧道限制使用产品,多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中,它是目前能采用的唯一起爆方法。
3、导火索用来传递火焰给火雷管,配合火花起爆法使用。
导火索的燃速一般在110-130m/s范围内;缓燃导火索则为180-210m/s 或200-350m/s,具有一定的防潮耐水性能。
普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。
目前,隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统,而使用非电起爆系统。
4、导爆管塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力,给非电雷管使之爆炸的传爆器材。
塑料制成外径3.0mm,内径1.5mm的半透明管,内壁涂有高性能炸药。
其传爆速度可达1900-2000m/s,其本身须使用非电雷管起爆。
导爆管本身比较安全,扭曲、打结、水下(<80m)均能正常起爆,在火焰和机械的作用下不能燃烧和起爆。
在导爆管出口端喷出的爆破药可以引爆火雷管,但不能引爆炸药,其本身只能用火雷管、导爆索、击发枪、专用激发器发爆。
其连接和分枝可集束捆扎雷管继爆,也可以用连通器连接继爆。
5、导爆索与继爆管导爆索为红色的高压聚乙烯塑料管,采用高级烈性炸药为索芯,可直接引爆炸药。
对导爆索可理解为“细长连续的小号雷管”。
其本身须用雷管起爆。
导爆索为普通导爆索和安全导爆索两种。
切割导爆索应使用锋利刀具,不应使用剪刀剪断。
安全性能同上条。
普通导爆索是目前使用较多的一种,它具有防水和耐热性能,但在爆轰传播过程中火焰强烈,故只能在没有瓦斯的爆破环境中使用,其爆速≥6500m/s。
由于导爆索可直接引爆炸药,故在隧道光爆中广泛使用于周边眼的光面爆破,从而减少了雷管数量,实现了少装药量,达到有控制的弱爆破的目的。
继爆管是一种专门与导爆索配合使用的传爆器材,具有毫秒延期作用和具有抵抗杂散电流及静电引起爆炸危害能力,因此,导爆索---继爆管起爆系统得到了广泛的应用。
其缺点是成本比毫秒电雷管系统高,在有瓦斯的环境不能使用,起爆网络中的导爆索不能交叉,如果周边眼为一个起爆时间,可不用继爆管。
有资料表明,以上三种起爆系统的费用比为:导爆管系统:电力系统:导爆索系统=1.0:1.2:3.0二、炮眼的种类和作用(一)种类,炮眼按其所在开挖断面的位置、爆破作用、布置方式和有关参数的不同,大致分为三种:1、掏槽眼,在开挖断面的适当位置,先行爆破,炸出一个槽腔,为后续的炮眼爆炸创造一个新的“临空面”。
2、掘进眼,位于掏槽眼与周边眼之间的所有炮眼,都称掘进眼。
其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔,为后续和周边眼爆破创造更大的“临空面”。
把靠近掏槽眼的辅助眼又称“辅助掏槽眼”;把靠近周边眼的一圈掘进眼又称为“内圈眼”,内圈眼对光爆效果起较大作用。
3、周边眼。
沿隧道周边布置的炮眼称为“周边眼”。
周边眼的作用是爆破后使断面达到设计的形状和规格。
炮眼间距应比掘进眼的小,以便爆出较为平顺的轮廓。
为便于钻眼,眼口距设计轮廓线约缩短为0.1-0.2m,周边眼的各项参数是决定光爆效果好坏的最关键因素。
(二)炮眼管径:手持风钻炮眼直径为32-45mm;当采用液压台车、液压钻机时,钻孔直径为48mm、63mm、76mm、102mm、152mm。
(三)常用掏槽眼形式及主要参数。
掏槽眼爆破时,由于只有一个自由面,周围被围岩所夹持,破碎岩石的条件非常困难,而掏槽的好坏又直接影响着其他炮眼的爆破效果,因此,它是爆破效果好坏的关键,必须合理选择掏槽形式,掏槽角度和装药量。
归纳起来,可掏槽眼分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。
1、斜眼掏槽眼。
是指槽眼方向与工作面按一定角度斜交的炮眼排列形式,通常又分为楔形掏槽和锥形掏槽。
(1)楔形掏槽。
通常由两排或多排相对称的倾斜炮眼排列组成,爆破后形式一个楔形槽。
楔形又分为水平楔形槽(图a)和垂直楔形槽(图b)图a 水平楔形槽眼示意图图b 垂直楔形槽眼示意图水平楔形槽眼只有当围岩节理为水平层理时才采用,目前现场用的最多的是垂直楔型掏槽眼。
垂直楔型掏槽常用于较大断面中硬度以上的均匀岩石。
a、B、b这三个参数是影响掏槽效果的重要因素,围岩不同而有所不同。
楔形掏槽眼的优点是,因为槽眼比较集中,爆破效果较好,掏槽体积大,可将岩石抛出,适应各种不同坚硬程度的岩石。
但是掏槽眼深度易受到隧道断面尺寸的限制,所以小断面不太适用。
楔形掏槽的关键是确定楔形炮眼口之间的距离。
该距离视围岩类别及断面大小而定:断石宽在4-5m时,楔形槽眼口距离B放大至2.2m以上;断面宽在3-4m时,槽面宽1.8-2.2之间。
但无论如何,槽眼口距离不宜小于1.2m,否则效果不好,残眼率高。
另外当石质坚硬时,亦可适量增加槽眼距离,让炮眼更加倾斜,减少眼底距掌子面的垂直距离,牺牲进尺,以得到更好的掏槽效果。
垂直楔形掏槽眼布置参数(m)以上为3-4m最大断面宽度、15m2左右的断面面积的导坑案例。
(2)锥形掏槽。
是指各掏槽眼以相等或近似相等的角度向槽腔中心倾斜,眼底趋于集中,但不能贯通,爆破后形成锥形槽。
炮眼倾斜角度一般为60°-70°,岩越硬,倾角越小。
眼底距离为0.2-0.4m,石质越硬,距离越小。
锥形眼分为三角锥形、四角锥形、五角锥形(见图a。
)。
锥形掏槽比较可靠,适用于开挖小断面平导、引水洞、斜井等较坚硬(f=4-10)的均质岩层的条件。
由于岩石坚硬,锥形掏槽眼深度均宜控制在2m以下,循环进尺在1.5m左右,整个断面上炸药单耗一般在2.5kg/m3以上。
图a 四角形锥形掏槽炮眼示意图(3)斜眼掏槽适用于各种岩石,掏槽效果较好,所需掏槽眼数目少,单位耗药小于直眼掏槽;槽眼位置和倾角的精确度对掏槽效果的影响较小。
但炮眼深度受掘进断面的限制,特别是小断面施工;爆破时,岩石的抛掷距离较大,爆堆分散而损坏设备和支护。
2、直眼掏槽。
掏槽眼相互平行且垂直于工作面,其中有一个或几个不装药的空眼,作为装药眼的辅助自由面。
在此,只讲一个柱状掏槽。
(1)柱状掏槽是充分利用大直径空眼,作为装药眼的辅助自由面和岩石破碎后的膨胀补偿空间,爆破后形成柱状槽口的掏槽爆破临空面。
空眼用地质钻打孔,其深度比照炮眼的深度而定。
一般情况下,当炮眼深度小于3m时,采用1个;当深3.0-3.5m时,采用2个;当炮眼深度大于3.5-5.0m 时,采用3个。
这里的空眼直径大于炮眼,炮眼的布置如下所示:图a 菱形布置图b 三角形布置图c 楔形布置(2)直眼掏槽的特点。
直眼掏槽眼适用于坚硬或中硬岩石,掏槽深度不受开挖面的限制,适宜于采用中深孔爆破,凿岩作业较方便,各台风钻之间相互干扰少,便于多台风钻同时作业,容易控制眼底深度,使所有炮眼落在同一平面上,在小断石掘进中可达到2.8-3.0m的循环进尺;炮眼利用率100%,石渣抛掷距离较近,在大多数岩石中都可采用。
但掏槽眼数量多,耗药量较大;对眼距、装药等有严格要求,如设计或操作不当,易造成槽内岩石抛掷不出来。
同时,掌子面使用地质钻钻空眼也不方便。
(3)直眼掏槽与斜眼掏槽的适用条件(4)炮眼的作用及布置。
1、掏槽眼:位于断面中部偏下,深度比掘进眼深15-20cm。
为了加强掏眼槽的掏槽效果,有时又在掏眼槽的周边布设几个辅助槽眼,又叫辅助眼。
2、周边眼:在开挖轮廓线周边布设,周边眼的设计参数决定光爆效果成败的关键应精心布置。
外插角0.5°-0.05°,并使前后两轮排眼的限界台阶厚度(即锯齿形的齿高)最小为佳,一般在10cm≤15cm;断面拐角处应布置炮眼。
3、掘进眼:又叫爆破眼,在掏槽眼与周边眼之间分多层(排)布设,主要起扩挖掘进作用。
紧靠周边眼的最外层一圈的掘进眼又叫内圈眼。
内圈眼与周边眼关系密切,相互影响。
内圈眼的参数是决定光爆效果重要的关键因素之一。
内圈眼与周边眼的之间的一圈岩石厚度又叫光面爆破层厚度。
光面爆破层又叫最小抵抗线(W)。
内圈眼与周边炮眼的眼底应在同一垂直面上,并有相同的倾角。
三、隧道的光面爆破1、光面爆破的定义:光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法,使爆破后的围岩达到设计轮廓线,并且断面轮廓园顺,最大限度地减轻爆破时对围岩的震动和破坏,从而保持围岩原有的完整和稳定。
优点有三:——有利避免超欠挖,节约处理工时;——有利于经济效益的提高,降低火工品、混凝土、喷浆料等各种材料的消耗。
——有利于确保设计的断面轮廓线,减少塌方危险。
2、隧道光面爆破质量检验标准(见下表)隧道光面爆破质量检验标准3、周边眼的爆破参数理想的光面爆破说到底,就是周边眼所涉及到的各项参数的最佳组合。
(见下表)。
(1)周边眼间距E当炮眼直径为32-40mm时,一般取E=320-720mm。
通常情况下,软质或完整的岩石E取大值;反之,或坚硬或节理发育的岩石E宜取小值,装药量也要相应减少。
E的大小,只是相对而言,一般条件下,E<W。
(2)光爆层厚度(W)及炮眼密集度(K)的关系。
实践证明,周边眼的间距E与光面爆层厚度W关系紧密,通常以周边眼的密集系数K(K=E/W)表示,其大小对光面爆破效果有很大影响,必须使应力波在两相邻炮眼间传播距离小于应力波到临界面到的传播距离,即E<W。
经验表明K=0.8时较为适宜,光爆层厚度W一般取500-700mm(见下图)。
光爆参数示意图(3)装药量。
周边眼的装药量通常用线装药密度来表示。
所谓线装密度就是单位长度炮眼中的装药量,单位为kg/m。
合理的装药量应该是爆破后即能保证沿周边炮眼连心线产生破裂,又不会对围岩产生破坏。
在实际施工中,应综合考虑选取。
在工程应用中,当围岩坚固性系统数f=4-6时,线装药密度一般为0.15-0.25kg/m;对于硬岩f=8-10和全断面一次起爆时,一般为0.30-0.35kg/m左右(见下表)。