小隧道掘进爆破设计

铁泰铁精矿管道线路隧道工程 设计施工方案 设计人：吴子山 审核人：武俊平 批准人：刘 让

承德铭德爆破工程有限公司 二零一七年十月二十六日 一、工程概述及周边环境 铁泰铁精矿管道线路起点位于滦平铁泰选厂，终端位于承钢料场，线路总长29km。管道线路经过滦平县和双滦区，其中滦平县敷设里程，双滦区敷设里程，管道沿线经过二道沟门、闫庄等16个自然村。线路主要埋设于伊逊河河道、滦河河道及514县道边。主要线路工程包含：新修2条长度分别为410米和330米的隧道；管线穿越伊逊河4次，穿越滦河1次；管线穿越514县道5次，利用公路桥孔穿越公路33次；利用铁路桥孔穿越承钢运输铁路线1次。 设计新修2号隧道和3号隧道，其中，2号隧道入口位于付营村，出口位于孙家营村，隧道长度410米，隧道为三心拱形，隧道净宽米，净高米，隧道设计坡度%； 现施工3号隧道入口位于承德市双滦区，西地乡孙家营村，出口位于孙营村，隧道为三心拱形，隧道宽米，墙高米，拱高米，隧道长度300米，隧道设计坡度0%，爆破区中心半径700米居民区，入口50米上方有普通高压线通过。 水文地质条件：爆破区位处燕山山脉，属于低山丘陵裂隙水区，地势北高南低，沟谷切割较深，受水面积不大，地貌形态属低山区，第四系沉积物，花岗岩、片麻岩系列、围岩致密坚硬，岩石坚固系数，f=8-10；裂隙节理少，开挖深度位于当地侵蚀基准面以上。不会出现大的涌水现象。 二、掘进方案选择

依据岩石地质条件和所给断面积，使用年限，根据以往工程经验，选择断面为×、 ),一次全断面爆破施工。掏槽方式选直孔桶型掏槽。凿岩机选择4台气腿式风动凿岩机（一台备用），型号YT28。炸药选用2#岩石乳化炸药（药卷规格：φ=32mm H=200mm G=200g）。雷管选用毫秒延期导爆管雷管。爆破开挖循环进尺2m/设计要求 （1）巷道断面符合设计要求，不欠挖、少超挖，巷道的方向和坡度符合设计要求； （2）炮眼利用率高，炸药和雷管等爆破材料消耗低； （3）爆下的岩石块度适中，爆堆集中，便于装岩； （4）对围岩的破坏小，以利于巷道的支护和稳定。 三、爆破参数确定

1、参数确定 炮孔直径：φ=40mm： 炮眼数目主要与巷道断面岩石性质和炸药性能等因素有关。 布孔常用公式： 323.3fSN

考虑断面面积、岩石类别等因素： 式中：N——炮眼数目，个； f——岩石坚固系数，f=10； S——巷道断面积，S=㎡ 代入数值计算得：N=25个 炮孔深度：L深=L进/η=80%=2m。(炮孔利用率取η=80%） 每次循环爆破方量 V=S×L进=×2= 每循环总炸药量Q q查表取=：Q=qv=×= 2、炮孔布置药量 （1）掏槽孔 孔深：L=（掏槽孔深度比其他孔加深） 孔数：3个 孔径：φ=40mm 孔距：a=150mm 单孔装药量：Q1=αL=×= （10卷）(α—平均装药系数，取） 总装药量：Q总1=Q1=×3= （30卷） （2）周边孔 孔深：L= 孔数：14个 孔径：φ=40mm 周边孔间距顶孔取，边孔，底孔 单孔装药量：Q2=αL=×= （4卷）(α—平均装药系数，取） 总装药量：Q总2=Q=×14= （56卷） （3）辅助孔 孔深：L= 孔数：8个 孔径：φ=40mm 间距：a= 排拒：b= W圈距= 单孔装药量：Q3=αL=×= （9卷）(α—平均装药系数，取） 总装药量：Q总2=Q=×8=（72卷） （4）掏槽孔距空孔距离取 （5）辅助孔爆层厚度取W光= （6）炮孔总装药量：Q=Q1+Q2+Q3=6.++= （7）填塞长度：所有炮孔都须堵塞，填塞材料选用沙泥或炮纸，不能用可燃性材料，堵塞长度一般为炮孔长度的20%，一般不小于50cm。（爆破安全规程规定炮孔长度大于时，堵塞长度不小于）。炮泥或炮纸必须用炮棍堵塞密室。堵塞时注意保护导爆管，不能将导爆管桶短，不能无堵塞起爆。 四、炮孔布置及装药结构 （1）炮孔布置图 如图1所示，布孔方法是先布掏槽孔和空眼，再布设周边孔，再布设辅助孔，共计布孔26个。 根据经验公式：N=qs/γη=(2×/×=25个（γ—每米长度装药重量，取γ=）。符合设计要求孔数。

示意图 图1 250270A

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断 面 图 （2）装药结构 掏槽孔，辅助孔采用连续装药结构形式，孔底起爆。起爆药包雷管聚能穴方向朝向炮孔方向。周边孔也采用连续装药结构装药，孔底起爆。 示意图如：图1，图2，图3

1-导爆管 2-填塞物 3-Φ32×200mm药卷 4-导爆管雷管 图1 掏槽孔装药结构

1-导爆管 2-填塞物 3-Φ32×200mm药卷 4-导爆管雷管 图 辅助孔装药结构 1-导爆管 2-填塞物 3-Φ32×200mm药卷4-导爆管雷管 图3 周边孔装药结构 五、主要技术指标 爆破条件和主要技术指标 项目名称 数量 项目名称 数量 隧道净断面/m2 每循环炸药消耗量/kg 隧道掘进断面/m2 炮孔利用率/% 85 岩石性质 砂岩（f=8-10) 炸药单耗/ 凿岩机 每循环进尺/m 2 每循环炮孔数目/个 26 每循环爆破量/m3 每循环炮孔总长/m 炮孔总装药量/kg 炸药品种 2#岩石乳化炸药 雷管品种 非电毫秒雷管

六、各项参数表 各项参数表 炮孔 炮孔深/m 炮孔长/m 与工作面夹角/（。） 炮孔/个 装药量 起爆顺序 连线方式 装药结构 周边孔起爆

单孔 小计

药卷/个 重量/kg 药卷/个

重量

/kg

中空孔 90 1 非电导爆管一次起爆 反向装药 周边孔为连 续 装药

掏槽孔 90 3 10 2 30 6. 1 辅助空 90 8 9 72 2

周边孔 向外3 14 4 56 3 总计 26 158

七 安全设计校核 修正的普氏公式： q = k0

式中 q——单位炸药消耗量，㎏/m3； f ——岩石坚固性系数; S ——巷道掘进断面，m2； ko——考虑炸药爆力的校正系数，ko=525/p，p为爆力(mL)。 （2号岩石乳化炸药的爆力p＝260mL） 炸药单耗根据岩石坚固性系数f=8—10断面面积S=，计算取q=炸药单耗校核：q=Q/(s×L进)=m3符合设计要求 目前的本地质条件适合选用现在的爆破设计方案中爆破参数,如有地质条件变化,可根据实际情况实践中现场不断调整、修改设计参数，以期达到最佳效果。

八、起爆网路 1.起爆网路方案 采用毫秒延期非电导爆管起爆网路，孔内延期，分四个段位起爆。分别选用：MS1，MS3，MS5 MS7，掏槽孔分一段起爆（MS1），扩槽孔（，MS3）辅助孔、（MS5），周边孔（MS7），底孔眼。 起爆网路采用镞连方式，导爆管按相同区域分片束把（根据安全要求，每把导爆管以不超过15发为宜），将每镞导爆管联接到二发导爆管上，然后再将多镞导爆管联接管连接在一起，用一发导爆管联接，起爆器激发起爆。雷管聚能穴方向朝向导爆管传爆反方向。 2.起爆体制作及放置 用木或竹制锥子在药卷上钻一个和雷管直径相当的孔，孔深要大于雷管长度。通过孔将雷管全部插入药卷，并用胶布缠牢固。次药卷即为起爆药卷。 网路连线 示意图如下图5 图5

九、安全防护 1、安全警戒 （1）、本次爆破设计方案必须经总工程师审批后方准实施。 （2）、爆破作业人员必须经过安全培训，并持证上岗。 （3）、严禁在爆区内抽烟、点明火或将爆破器材带入现场。 （4）、严禁非施工人员进入爆区。 （5）、爆破信号：在爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚的听到或看到。信号分三次发出： ①预告信号：爆区内的所有无关人员撤离危险区或撤至指定的安全地点。 ②起爆信号：确认人员和设备全部撤离后，具备安全起爆条件可起爆。 ③解除警戒信号：经检查安全后方准发出解除信号。 (6）、在巷道内施工应起爆1小时后才能进入巷道。 (7)、安全警戒：在巷道内实行爆破，必须找掩体进行掩护，其掩体必须保证人员安全。 (8)、其它未尽事宜参照爆破安全规程执行。 2、安全注意事项

1．放炮员必须持证上岗，认真执行“爆破规程”，按爆破说明书及图表进行装药爆破作业，对不合格的炮眼不得装药，并用炮泥充满填实。放炮员认真监督装炮质量。 2．放炮前确保所有人员必须全部撤离至警戒线以外安全地点，爆破前,班组长必须亲自布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有通路上担任警戒工作。警戒人员必须在安全地点警戒。警戒线处应设置警戒牌、栏杆或拉绳。起爆地点到爆破地点的距离必须在作业规程中具体规定。爆破警戒要求:人员全部撤离到警戒线以外,并设专人警戒,班组长负责撤人和警戒;可能通向爆破地点的通路上,一律设警戒,炮工负责一路警戒; 3． 放炮器的钥匙必须由放炮员随身携带，严禁转交他人，不到爆破通电时不准将钥匙插入放炮器内。爆破后立即将钥匙拔下，摘掉母线并扭结成短路。放炮前放炮员必须最后离开爆破地点，起爆前先发出放炮信号，至少等5秒钟后方可起爆，且放炮员亲自操作。 4．放炮后做好通风洒水工作，十五分钟后放炮员、安全员一道认真检查炮后情况，放炮员处理拒爆、残爆时必须遵守《爆破安全规程》有关规定，并必须当班处理完毕,待一切正常方可恢复施工。

十、应急救援预案 应急救援组织机构及联系方式 1.组织机构 为了保证爆破工程安全，公司成立应急救援领导小组： 指 挥 长：刘 让 副指挥长：吴子山 成 员：武俊平 于向东 李 伟 李国华 李 萍 杨明明 救护行动组：吴子山 武俊平 刘纪强 刘海珍 治安警戒组：于向东 李 伟 赵亚杰 通讯联络组：李 萍 杨明明