第六章隧道钻爆法开挖施工技术
钻爆法隧道施工技术

大管棚
三 、洞口工程
三 、洞口工程
隧道洞口工程一般包括洞口边、仰坡开挖、防护,端墙、翼墙、 挡墙等洞门圬工;洞口边仰坡排水系统;洞口检查设备安装、洞口 加强段及缓冲结构等。
隧道洞口地段一般地质条件差,且地表水汇集,施工时要结合洞 外场地和相邻工程的情况,全面考虑、妥善安排、及早施工。隧道 洞口和洞口段施工时要制定完善的进洞方案——高风险点!
(2)软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质 预报设计,及时收集分析预报资料,完善设计方案并指导施工。
二 、超前支护
二 、超前支护
1、常用超前支护型式
Ø超前锚杆
常用超前支护型式
Ø超前小导管 Ø超前管棚;
二 、超前支护
2、超前锚杆
(1)、概要
在隧道开挖前,沿隧道拱部开 挖轮廓线按一定外插角度安设直径 20~25mm、长度3~5m的钢筋 ,进行围岩加固。
四 、开挖方法
3、环形开挖预留核心土法
环形开挖预留核心土法是先开挖上部弧形导坑、留核心土上平台, 再开挖下部两侧边墙、中部核心土的隧道开挖方法(根据地质条件、 断面大小,可采用两或三台阶开挖),是在特殊条件下采用的一种 工法。
2~3 m
2~3 m
2~3 m
四 、开挖方法
3、环形开挖预留核心土法
四 、开挖方法
耗工费时,目前现场一般使用很少!
二 、超前支护
3、超前小导管
(1)、概要
是在隧道开挖前,沿隧道拱部开挖轮廓线按一定外插角度设直 径32~60mm、长度2.5~6m的钢管,与钢架联合使用并连成一 体,必要时利用小导管注浆对围岩超前加固的支护方式。
一般用于Ⅳ~Ⅵ级围岩、软弱破碎围岩或断层及其影响带、浅 埋和洞口等地段。对岩爆控制作用明显!
第六章隧道钻爆法开挖施工技术

第六章隧道钻爆法开挖施工技术6。
1 隧道爆破的基本概念隧道开挖爆破是单自由面条件下的岩石爆破,爆破条件往往是很差的,要求的爆破技术较高。
特点是:爆破自由面少,一般只有一个自由面,而且是大致与炮眼方向垂直。
炮眼数目与炸药消耗量多.隧道开挖爆破涉及的主要名词如下:掏槽、光面爆破、预裂爆破。
循环进尺:一次开挖爆破的隧道进尺。
炮眼间距:同一并排两相邻炮眼的中心距离。
抵抗线:药包中心至自由面的最小距离.炮眼利用率:实际循环进尺与炮眼深度之比。
掏槽眼:开挖断面中部偏下,最先起爆的炮眼。
辅助眼:掏槽眼之外、周边眼之内的所有炮眼。
周边眼:周边轮廓线上的炮眼。
底板眼:隧道底边上的炮眼。
炸药的敏感度。
爆力和猛度。
炸药爆炸的稳定性。
6.2。
1.1 全断面开挖法适用条件:岩石坚固性中等以上、裂隙节理不发育、围岩整体性较好、断面小于100M2。
优点:可采用深孔爆破、空间大、通风容易、宜采用大型机械。
6。
2。
1.2 台阶开挖法适用条件:岩石坚固性中等以下、裂隙节理发育、围岩整体性较差。
台阶开挖法又分为:正台阶开挖法反(倒)台阶开挖法6。
2.1。
3 导洞开挖法导洞开挖法:根据主导洞位置分为上导洞、下导洞、侧导洞。
6.2.2 影响开挖方法的因素一、地质条件二、洞室的断面面积三、洞室的支护形式四、装运条件五、施工队伍与设备条件6.3 隧道爆破技术工作面的炮眼根据不同的功能分为:(1)掏槽眼(又名掏心眼)(2)辅助眼(又名崩落眼)(3)周边眼。
6。
3。
1 爆破参数隧道掘进爆破技术主要包括以下几个问题:正确确定爆破参数;选择合理的炮眼排列方式;采用有效的控制轮廓措施;解决施工操作中的安全问题。
一、爆破参数的确定原则其主要标志应当是:炮眼利用率高,应在90%以上;巷道断面轮廓合乎规格,超欠挖量不大,对围岩破坏小;岩堆比较集中,岩块大小合适,有利于装岩运输;炮眼数目少,爆破材料消耗少。
二、爆破参数爆破参数是指爆破工作中的主要技术指标。
它包括:炸药消耗量、炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、炮眼利用率、最小抵抗线等.6.3。
隧道钻爆法施工作业

隧道钻爆法施工作业隧道钻爆法施工的主要工序有开挖、出碴、支护和衬砌。
它的施工过程是在地层中挖出土石,以形成符合设计的隧道断面轮廓,并进行必要的支护和衬砌,以控制围岩的变形,确保隧道长期安全使用。
为了保证主要工序的进行,尚需配备必要的动力和机械设备,以及其它必要的通风、照明、防排水、防尘等设施。
第一节钻爆开挖钻爆开挖作业是隧道钻爆法施工中首要的一项,它是在岩体上钻凿出一定孔径和深度的炮眼,并装上炸药进行爆破,从而达到开挖的目的。
开挖作业占整个隧道施工工程量的比重较大,造价约占20%~40%,是隧道施工中较关键的基本作业。
对于开挖作业应做到以下要求。
1.按设计要求开挖出断面(包括形状、尺寸、表面平整、超欠挖等要求);2.石碴块度(石碴大小)适中,抛掷范围相对集中,便于装碴运输;3.钻眼工作量少,掘进速度快,少占作业循环时间,并尽量节省爆破器材;4.爆破在充分发挥其能力的前提下,减小对围岩的震动破坏,以保证围岩的稳定;5.减少对施工用机具设备及支护结构的破坏,减少对周围环境的破坏(特别是隧道洞口地段爆破时)。
一、爆破破岩作用机理及有关概念炸药的爆破反应是有机物的氧化还原反应,具有高温、高压和高速度的特点。
炸药的爆炸过程是爆轰波的传播过程,也是爆炸生成气体和初始做功的过程,当炸药在岩(土)体中爆炸时,爆轰波轰击岩面,以冲击波形式向岩体内部传播,形成动态应力场。
冲击波作用时间极短,能量密度极高,使炮孔周围岩石产生粉碎性破坏。
爆炸气体静压和膨胀做功,有使岩石质点作远离药包中心运动的倾向,岩体受切向拉力,其强度达到岩石抗拉强度时,则岩石破坏,产生径向裂隙。
在爆炸结束的瞬间,随着温度的下降,气体逸散,介质又为释放压缩能而回弹,从而又可能产生环向裂缝。
在爆破力作用下,在偏离径向450的方向上还可能产生剪切裂缝。
在这些裂缝的交错切割和剩余爆破力的作用下,岩石即被破碎和移位。
(一)无限介质中的爆破作用假定将药包埋置在无限介质中进行爆破,则在远离药包中心不同的位置上,其爆破作用是不相同的。
隧道钻爆法施工方法

隧道钻爆施工方法1 全断面开挖法地下工程断面采用一次开挖成型(主要是爆破或机械开挖)的施工方法叫全断面开挖法。
该法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成;工序简单,便于组织大型机械化施工;施工速度快,防水处理简单。
缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。
另外,机械设备配套费用也较大。
1.1 施工顺序全断面开挖法施工主要工序:使用移动式钻孔台车,首先全断面一次钻孔,并进行装药连线,然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点,再起爆,一次爆破成型,出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位,开始下一个钻爆作业循环。
同时,施作初期支护,铺设防水隔离层(或不铺设),进行二次模筑衬砌。
全断面开挖法施工顺序:①全断面开挖;②喷锚支护;③灌注衬砌。
开挖顺序见下图3.1-1所示。
图3.1-1 全断面开挖法施工顺序全断面开挖法施工作业程序及各工序合理间距如下图所示(单位:m)。
图3.1-2 全断面开挖作业程序及间距1.2 施工工艺流程全断面开挖工艺流程见下图3.1-3所示。
注:1.钻孔;2.装药、爆破;3.初喷;4.装渣;5.量测;6.局部挂网;7.复喷;8.挖沟、铺底超前;9.铺防水板;10.模筑衬砌。
图3.1-3全断面开挖工艺流程1.3 施工要点(1)开挖断面大,炮眼数量多,炮眼深度一般为3.5~5m,宜均匀布置每台凿岩机任务,使钻眼作业同时完成。
(2)钻爆和装运顺序作业,工序安排必须紧密配合,衬砌与开挖间距应能满足台车退避到安全地点和爆破不损坏圬工等要求。
(3)加强运输调度工作和合理配备装运机械,并宜采用连续装碴作业设施。
(4)当顶部围岩破碎时,应及时支护,先初喷后复喷,并增加机械手进行复喷作业,以利于稳定地层和加快施工进度。
(5)尽可能采用衬砌模板台车,配合混凝土浇注机或输送泵施工将拱墙一次完成;铺底混凝土必须提前施作,且不滞后200m;当地层较差时铺底应紧跟,这是确保施工安全和质量的重要做法。
隧道钻爆法掘进施工安全操作规程范本

隧道钻爆法掘进施工安全操作规程范本第一章总则第一条为了保证隧道钻爆法掘进施工的安全和顺利进行,有效防止工伤事故的发生,提高施工作业的质量和效率,根据有关法规、标准和规程制定本安全操作规程。
第二章作业前准备第二条作业前必须对施工现场进行检查和排除安全隐患。
第三条检查施工现场的各种设备和设施。
第四条在爆破前,必须制定详细的爆破方案,并根据方案组织人员进行培训和教育。
第三章作业要求第五条钻爆作业前,必须正确选择合适的钻炮、钻杆和钻头。
第六条钻爆作业期间,必须严格遵守安全操作规程。
第七条当发现矿石或岩石较硬、较大时,必须调整钻孔的位置、角度和深度。
第八条爆破前,必须关闭施工现场附近的电气设备和设施,并采取防雷措施。
第九条爆破前必须撤离人员,防止人员伤害。
第四章事故应急处理第十条在爆破作业中,如发生事故,必须立即停止施工,保护好现场,报告上级,并组织人员进行事故应急处理。
第十一条在救援人员到达之前,必须严禁非救援人员进入现场。
第十二条事故发生后,必须详细记录事故原因和处理经过,并进行事后分析和总结。
第五章安全检查与验收第十三条钻爆施工完成或暂时停止时,必须进行安全检查和验收。
第十四条安全检查要求对爆破装置、爆破药剂、电缆和配电设备进行检查。
第十五条安全检查合格后,方可继续施工或恢复施工。
第六章管理与培训第十六条施工现场应设置明显的安全警示标志。
第十七条隧道钻爆施工人员必须经过严格的技术和安全培训,并取得相应资格证书。
第十八条隧道钻爆施工单位必须建立健全的管理制度,加强对隧道钻爆施工的监管和指导。
第七章处罚与奖励第十九条对违反本规程的人员,应根据有关规定进行处罚。
第二十条对积极参与隧道钻爆施工安全工作,做出突出贡献的人员,应予以奖励。
第八章附则第二十一条本规程自颁布之日起生效,隧道钻爆施工单位须按要求执行。
第二十二条本规程由隧道钻爆施工单位负责解释。
以上是隧道钻爆法掘进施工安全操作规程的范本,仅供参考。
实际操作中,需根据具体情况进行具体制定,详细规定各项安全操作要求,以确保施工的安全和顺利进行。
6第6节 隧道、硐室钻爆法施工

选择开挖方法应考虑以下因素: 选择开挖方法应考虑以下因素: 断面的大小; 1、断面的大小; 地质条件(稳定性);械配套能力; 4、机械配套能力; 经济性; 5、经济性; 6、工期; 工期; 地质条件与支护方式是最重要因素。 地质条件与支护方式是最重要因素。
二、台阶开挖法
1、台阶开挖法 将断面分为若干2 个分层, 将断面分为若干2-3个分层,各分层在一定距离内呈台 阶状同时推进的开挖方法。 阶状同时推进的开挖方法。 2、分类 正台阶开挖——上分层超前 沿水平面分 正台阶开挖 上分层超前 倒台阶开挖——下分层超前 倒台阶开挖 下分层超前 沿宽度分区——左、右竖直台阶掘进。 沿宽度分区 左 右竖直台阶掘进。 3、适用条件 当隧洞断面较大,或采用全断面开挖在技术、安全、 当隧洞断面较大,或采用全断面开挖在技术、安全、 经济等方面不够理想时,采用台阶开挖法。 经济等方面不够理想时,采用台阶开挖法。
钻爆法施工隧道、硐室, 钻爆法施工隧道、硐室,最重要的是选择合理的 开挖方法。 开挖方法。 开挖方法——是指隧道的开挖成洞方法。 是指隧道的开挖成洞方法。 开挖方法 是指隧道的开挖成洞方法 开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。 开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。 开挖方法按开挖隧道横断面分部情况分类: 开挖方法按开挖隧道横断面分部情况分类: 分类 全断面开挖法 台阶开挖法 分部(导硐) 分部(导硐)开挖法
全断面开挖机械化施工工序
3、全断面开挖法的优点: 全断面开挖法的优点: 一次钻眼爆破达到设计的全断面尺寸要求, (1)一次钻眼爆破达到设计的全断面尺寸要求,一次成 速度快,管理简单; 洞,速度快,管理简单; 工作空间大,适于大型机械化配套施工; (2)工作空间大,适于大型机械化配套施工; (3)爆破效果好,爆破对围岩的震动小; 爆破效果好,爆破对围岩的震动小; 全断面开挖法的缺点: 4、全断面开挖法的缺点: 打上部眼与顶板支护属高空作业,比较困难; (1)打上部眼与顶板支护属高空作业,比较困难; 对稳定性较差的围岩适应性差,应有专门的预案。 (2)对稳定性较差的围岩适应性差,应有专门的预案。
(完整ppt)隧道施工方法

第6章 隧道工程施工方法
6.1 隧道工程施工概述 6.2 隧道主要修建方法 6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法 6.4 隧道洞口段及明洞段施工方法 6.5 隧道辅助施工措施 6.6 特殊地质地段隧道施工
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
➢ 隧道洞身钻爆法开挖方法总览 ➢ 分离式隧道常用开挖工法 ➢ 连拱隧道常用开挖工法
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
6.3.1 隧道洞身钻爆法开挖方法总览
Hale Waihona Puke 开挖工法全断面法 分部开挖
台阶法 导洞法
上下台阶法 台阶分部法
下台阶分部法 上台阶分部法
侧壁导洞法 双侧壁导洞法 中导洞法和三导洞法
第6章 隧道工程施工方法
1、掌握隧道工程施工的特点、流程及常见问题 2、了解隧道常用的修建方法 3、掌握钻爆法各种开挖工法及其特点、适用性 4、熟悉隧道进洞施工的常用方法 5、掌握隧道辅助施工措施的概念、作用机理、设 计参数、施工方法及质量控制 6、了解特殊地质隧道施工方法,熟悉一般隧道塌 方的处治方法。
特点及适用条件:可使水下隧道埋深很浅,管段质量容易保障,工艺要求 很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。
6.2 隧道主要修建方法
管段预制 基槽处理
管段浮运 管段拼装 固定覆盖
6.2 隧道主要修建方法
6.2.3 钻爆法施工
A)松弛荷载理论(20世纪20年代) 稳定的岩体有自稳能力,不产生 荷载;不稳定的岩体则可能产生坍塌,需要用支护结构予以支承。
6.5 隧道辅助施工措施
5) 管棚质量控制要点 先套拱后钻孔 钻孔角度 钢管连接质量
隧道开挖作业指导书(钻爆法)

隧道开挖作业指导书(钻爆法)1.适用范围适用于一般隧道所有围岩,个别工法视情况选用。
(参考项目源:向莆铁路、福永高速、小康高速、沪昆铁路、贵广铁路)2.作业准备2.1内业技术准备认真审核图纸,牢记图纸要求的技术参数,对施工中可能遇见的难题,制定相应的应急措施。
对负责开挖施工的技术人员加强技术培训与指导,令其熟悉规范及技术标准,对所有参与开挖施工的人员作技术交底。
2.2外业技术准备施工作业层所需的各种外部数据的收集。
修建生活用房,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公的需要。
根据现场围岩情况进行试爆,确定爆破参数。
根据设计断面和确定好的爆破参数放线,确保放线的准确性。
3.技术要求要求本标段隧道按新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。
对于围岩较差的隧道地段施工严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织施工,应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响,要加强调查和处理。
石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。
隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。
洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段(台阶)防护一段(台阶)。
洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做护拱混凝土,然后施做暗洞超前大管棚,随后立即做好明洞衬砌,随后进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。
暗洞开挖根据围岩情况确定其开挖方法,正洞Ⅴ级地段一般采用三台阶七步开挖法,Ⅴ级浅埋偏压一般采用双侧壁导坑法施工,正洞Ⅳ级采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法施工,每循环进尺控制在1m以内,Ⅲ级及辅助坑道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工,每循环进尺控制在2.5m以内。
Ⅱ围岩正洞及辅助坑道采用全断面开挖法。
石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。
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第六章隧道钻爆法开挖施工技术6.1 隧道爆破的基本概念隧道开挖爆破是单自由面条件下的岩石爆破,爆破条件往往是很差的,要求的爆破技术较高。
特点是:爆破自由面少,一般只有一个自由面,而且是大致与炮眼方向垂直。
炮眼数目与炸药消耗量多。
隧道开挖爆破涉及的主要名词如下:掏槽、光面爆破、预裂爆破。
循环进尺:一次开挖爆破的隧道进尺。
炮眼间距:同一并排两相邻炮眼的中心距离。
抵抗线:药包中心至自由面的最小距离。
炮眼利用率:实际循环进尺与炮眼深度之比。
掏槽眼:开挖断面中部偏下,最先起爆的炮眼。
辅助眼:掏槽眼之外、周边眼之内的所有炮眼。
周边眼:周边轮廓线上的炮眼。
底板眼:隧道底边上的炮眼。
炸药的敏感度。
爆力和猛度。
炸药爆炸的稳定性。
6.2.1.1 全断面开挖法适用条件:岩石坚固性中等以上、裂隙节理不发育、围岩整体性较好、断面小于100M2。
优点:可采用深孔爆破、空间大、通风容易、宜采用大型机械。
6.2.1.2 台阶开挖法适用条件:岩石坚固性中等以下、裂隙节理发育、围岩整体性较差。
台阶开挖法又分为:正台阶开挖法反(倒)台阶开挖法6.2.1.3 导洞开挖法导洞开挖法:根据主导洞位置分为上导洞、下导洞、侧导洞。
6.2.2 影响开挖方法的因素一、地质条件二、洞室的断面面积三、洞室的支护形式四、装运条件五、施工队伍与设备条件6.3 隧道爆破技术工作面的炮眼根据不同的功能分为:(1)掏槽眼(又名掏心眼)(2)辅助眼(又名崩落眼)(3)周边眼。
6.3.1 爆破参数隧道掘进爆破技术主要包括以下几个问题:正确确定爆破参数;选择合理的炮眼排列方式;采用有效的控制轮廓措施;解决施工操作中的安全问题。
一、爆破参数的确定原则其主要标志应当是:炮眼利用率高,应在90%以上;巷道断面轮廓合乎规格,超欠挖量不大,对围岩破坏小;岩堆比较集中,岩块大小合适,有利于装岩运输;炮眼数目少,爆破材料消耗少。
二、爆破参数爆破参数是指爆破工作中的主要技术指标。
它包括:炸药消耗量、炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、炮眼利用率、最小抵抗线等。
6.3.2 爆破参数的估算1、炸药消耗量的确定通常采用爆下1M3岩石所需炸药的公斤数作为指标,用符号q表示,叫做:单位炸药消耗量,单位为:kg/M3。
也有的来用掘进每米巷道消耗多少炸药作为指标,单位为:kg/M。
q值的大小与下列因素有关:岩石性质、巷道断面大小、炮眼深度和直径、炸药性质、掘进方向等。
参考平巷炸药和雷管消耗定额P21,表3-2。
从表中可以看到岩石性质、断面大小、掘进方向对q值的影响规律。
还须根据本企业实际消耗、技术条件来综合确定。
根据经验公式计算:见P20,3-1、3-2、3-3。
6.3 隧道爆破技术2、孔炮眼数目的确定掘进工作面上所需的炮眼数目,显然是愈少愈好,即在能保证爆破效果的前提下,应当尽量减少炮眼数。
炮眼数目过少,装药集中、爆破震动大。
炮眼数目过多,凿岩(钻眼)时间增加,进度慢、成本高。
确定炮眼数目的方法最主要的还是根据经验。
因为影响确定炮眼数目的因素很多,如岩石性质、炸药威力、眼深与掘进时间的关系、巷道断面、自由面状况、炮眼深度、装药系数、装药方式等。
这些因素中最重要的是岩性、巷道断面大小和装药条件三者。
(1)也可以采用经验公式计算:P21,3-4。
P22,3-5。
(2)根据炸药定额一循环爆破岩石所需总装药量Q按下式计算:Q=ηqsl 式中q—单位炸药消耗量,kg/m3;s—巷道掘进断面面积m2;l—炮眼的平均深度m;η—炮眼利用率,η=l/l0l0—一茬炮进尺,m。
按炮眼实际装药总装药量用下式计算:Q=Nalρ/m 式中N—炮眼总数;a—装药系数,为炮眼里的装药长度对眼长度之比,一段取0.5~0.7;m—每个药卷的长度,m;ρ—每个药卷的质量,kg;两式相等得炮眼总数为N=qsηm/aρ(3)根据巷道断面积大小和岩石坚固性系数确定眼数。
工作面上每单位面积所需的可用简单的经验公式求出式中n—单位面积所需要的炮眼数(个);f—岩石坚固性系数;S—巷道断面积(米2);N—工作面上炮眼总数(个)。
3、炮眼直径炮眼直径的大小直接影响到炮眼数目、单位炸药消耗量、凿岩工劳动生产率、井巷轮廓整齐性等。
我国在浅眼爆破中多用直径为32mm的标准药包,与之相适应的炮眼直径为38~42mm,炮眼开口部分直径可达44~48mm。
国外一些国家,由于采用轻型高频凿岩机,使用高威力高感度炸药,所以,多采用24~34毫米的小直径钎头,取得高速掘进的效果。
在我国,由于受下列两方面因素的限制,未能出现更小的炮眼直径。
(1)我国低感度炸药的临界直径值不允许太小。
(2)钎杆质量还不够高,直径过小时钎杆易断。
为了管理方便,根据凿岩设备、技术和药包直径,确定炮眼直径,使规格单一化,以便制备钎头,使工作效率提高。
6.3 隧道爆破技术4、炮眼深度合理确定炮眼深度,对于提高掘进速度和炮眼利用率、降低掘进成本都有重大影响。
眼深一经确定,就同时决定了循环时间、每班循环次数等掘进工作组织参数。
所以,实践中往往用调整炮眼深度来确保正规作业,加强技术管理和劳动组织,以提高掘进速度。
国内外平巷掘进采用的眼深为1.2~3.5米。
决定眼深的因素主要是工作组织、劳动力配备和凿岩设备机械化程度,尤其是设备问题是主要因素。
5、炮眼间距与抵抗线炮眼间距与抵抗线的确定,是根据炮孔数量,结合开挖断面。
采用不同的掏槽方式,结合辅助眼,周边眼眼距与抵抗线要求来确定。
6.3.3 布孔技术将炮眼布置在工作面上,使之符合爆破效果要求,叫布孔技术,也称为炮眼排列。
炮眼排列的方式很多,合理的炮眼排列方式应满足以下几个要求:1)炮眼利用率高,爆破效果好,材料消耗省;2)眼距合适(最小抵抗线恰当),不致带炮或挤死邻炮眼;3)巷道轮廓整齐,超欠挖量小,爆堆集中;4)便于凿岩操作。
一、掏槽眼的布置掏槽眼的作用是增加第二个自由面、扩大自由面,它直接影响爆破效果。
1)掏槽眼一般布置在开挖断面中部或偏下的位置。
2)掏槽眼应比其他炮眼深15~20cm,叫做超深。
超深的作用是形成的自由面使其他炮眼利用率提高。
一)小断面浅眼掏槽小断面浅眼掏槽:是指断面面积小于20m2,炮孔深度小于2.5m。
1)尽量利用裂隙、软岩夹层等有利条件布置掏槽位置。
2)根据掏槽眼与工作面的夹角,分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类。
下面介绍掏槽眼布置的一些类型。
(1)斜眼掏槽掏槽眼不是垂直工作面,而是与工作面斜交,使爆破后有一个向巷道方向的分力能使岩碴向空间方面抛出。
此法使用的掏槽眼数少,有利于掏出槽子,但打眼不方便,掏槽深度受到限制,炮眼角度不易掌握。
多用在工作面面积较大处。
斜眼掏槽又有多种形式。
掏槽形或的选择主要决定于巷道断面和地层条件。
斜眼掏槽的主要优点是:1、适用于任何岩石并能获得较好的掏槽效果;2、能将槽洞内破碎了的岩石全部或部分抛出,形成有效自由面,为崩落眼创造有利的破岩条件;3、槽眼位置和倾角的精确度对掏槽效果的影响较小。
斜眼掏槽具有以下缺点:1、钻眼方向难以掌握,要求钻工具有较熟练的技术水平,掏槽型式和参数也全凭经验选择;2、当巷道断面和炮眼深度变化时,必须相应修改掏槽爆破的几何参数,不可能设计出适用于任何断面和炮眼深度的标准掏槽方式;3、掏槽深度受巷道断面的限制;4、全断面巷道爆破下岩石的抛掷距离较大,爆堆分散,因此,除给清道和装岩造成困难外,还容易崩坏支架和设备。
(2)直眼掏槽掏槽眼垂直于工作面,深度不受巷道断面的限制。
随着深眼爆破的发展,直眼掏槽的应用将愈来愈广泛。
这种掏槽由于受到自由面限制,通常都有空眼(不装药的炮眼),用以增大自由面。
1、直眼掏槽的特点2、布孔参数固定,适用于机械凿岩、循环进尺变化时,不需调整布孔参数,只需调整炮孔深度、炸药药量3、抛渣距离较小4、炮眼数量较多。
5、炮孔精度要求较高,要求熟练的钻眼技术。
(3)掏槽爆破减震技术掏槽爆破炸药药量一般较大,在软岩中,对围岩造成震动破坏较大。
为了降低爆破震动对围岩造成的破坏,采用分多段爆破,增加炮孔数量,减少药量实施减震爆破。
(4)掏槽形式的选择开挖断面大小、地质岩体条件、施工机械设备、钻眼爆破技术水平、开挖技术条件二)大断面中深眼掏槽(1)眼掏槽类型V型掏槽、扇形掏槽、大直径直眼掏槽6.3 隧道爆破技术三)全断面深眼掏槽爆破技术(1)岩石性质(2)空眼直径与数量(3)起爆眼与空眼的距离(4)炸药性能与药量(5)殉爆与瞎炮(6)管道效应(7)钻眼偏差(8)起爆顺序与时差(9)正向起爆与反向起爆6.3.4 光面爆破技术光面爆破简称光爆,是一种合理利用炸药能量的控制爆破技术。
用光面爆破法开掘出来的井巷成形规整,符合设计的断面轮廓尺寸,岩壁无明显的爆震龟裂,保护了围岩的整体性,提高了围岩的稳定性与自承能力。
(一)光爆的发展光面爆破在我国的发展,是随着我国推广应用锚喷支护而相应发展起来的。
光爆是锚喷支护的重要前提和基础,光爆和锚喷的有机结合,构成了“光爆锚喷”新技术,这是我国锚喷支护技术的进一步发展。
《煤矿安全规程》第四十一条规定:采用锚杆、锚喷等支护形式时,应遵守下列规定:(二)采用钻爆法掘进的岩石巷道,必须采用光面爆破。
(二)光爆的类型1.按爆破时序分类(1)周边后裂法,又称修边法。
(2)周边先裂法,又称预裂法。
2.按爆破深度分类(1)浅孔光爆法。
孔深不大于2~2.5m的简易光面爆破。
(2)中深孔光爆法。
孔深大于2.5m、小于5~6m的极限深度的深循环掘进光面爆破。
(3)特深孔光爆法,又称超深光爆法。
一次钻爆掘进深度可达6m以上的光面爆破。
(三)光爆的标准原煤炭工业部在《光爆锚喷试行规程》中对光爆的标准规定了三项指标:(1)眼痕率不少于50%。
(2)超挖尺寸不得大于150mm,欠挖尺寸不得超过质量标准要求。
在《井巷施工验收规范》中对欠挖标准规定如下:巷道高度:欠挖应小于30mm。
巷道宽度:主要巷道欠挖应小于20mm;一般巷道应小于50mm。
(3)岩面上不应有明显的炮震裂缝。
(四)光爆的优点光爆与普通爆破相比,具有以下四方面的优点:(1)由于光爆巷道成形规整,消除围岩凸凹处的应力集中,最大限度地保持了围岩自身强度,从而增强了围岩自承能力,为锚喷支护提供了基础。
(2)由于光爆大大地减少了掘进超挖量(一般普通爆破的超挖量为20%~30%,而光爆的超挖量只有4%~6%),因此可减少材料(支护和炸药等)消耗,从而降低成本,加快掘进速度。
(3)光爆可有效地减少对工作面围岩的破坏,使井巷围岩较为稳定,有利于施工和安全。
同时也减少了井巷的维修量,降低了井巷的失修率。
(4)光爆消除了围岩的凸凹不平,从而减少了通风阻力和瓦斯聚集,有利于安全。
三、光爆原理(一)光爆的原理1.周边眼同时起爆原理2.以静压为主的光爆原理(二)实现光爆应采取的措施选用合适的炸药,控制装药量,合理选择装药结构,使爆破作用于炮孔壁岩石上的巨大压力衰减,就能够使岩石不受破坏或少受破坏。