凿岩爆破课程设计2

1、一、地质慨况2.二、爆破方案2.三、凿岩设备与工具2.1 .凿岩机2.2 .钎头2.3 钎杆3.四、爆破器材3.1. 起爆器材和方法.3.2. 炸药3.五、爆破参数3.1 .炮孔深度3.2 .炮孔、药卷直径、不耦合系数3.3. 炮孑L问距、最小抵抗线4.4. 单位岩体炸药消耗量4.六、炮孔数量及布置.5.1.炮孑L数量5.2. 炮孔布置6.3. 炮眼要求6.七、施工注意事项6.八、参考文献7.附录：三表两图7.1.基本爆破条件.7.2. 炮眼安排7.3 .预期爆破效果.7.4. 炮眼布置图8.5. 炮孔装填结构示意图8.结语.9.、地质慨况无压引水隧道，长1600m直径6m埋深1050m80%

2、穿过石灰岩，20%穿过石英砂岩，45%90%的节理、裂隙面充填方解石、白云石和粘土，部分节理不闭合，缝宽14mm间距30c叶50cm之间，节理面粗糙。石灰岩RQW为80100之间，石英砂岩RQD为6080之间；预计围岩存在3组节理，主要节理走向与洞轴线火角在3050,倾角为4080之间，倾向逆丁隧道掘进方向；隧道局部地段因隧道顶部位丁水位线下，有中等渗入水流，水流量在1015L/min之间。岩石抗压强度100150MPa岩体纵波速度40005000m/so岩石、岩体分级见表1-1表1-1岩石、岩体分级岩石类别等级普氏岩石分级RQDfi岩体右英砂岩II很坚固6080好良好石灰岩III坚固8010

3、0良好优质、爆破方案本隧道为II、III级围岩，应采用全断面开挖、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。爆破方法采用光面爆破。光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由丁光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15吮20%降低到4吩7%不但减少出磴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。根据隧道围岩情况，本隧道采用全断面一次性开挖法。当岩石坚固性中等以上，断面面积小

4、丁100平方米的条件下，采用全断面开挖法。应用全断面开挖法的优点是：开挖面大，能发挥深孔爆破的优点；作业集中，便丁施工管理；工作面空间大，易丁通风。1. 三、凿岩设备与工具凿岩机风动气腿式凿岩机YT-24，质量24Kg,全长687mm活塞行程70mm气腿型号FT140B一般用丁打深度为25m直径为3042mm勺水平或带有一定倾斜的炮眼。2. 钎头十字形钎头，硬质合金片之间成90度角，适用丁重型风动或液压凿岩机钻凿极坚韧、高磨蚀性的岩石，用丁节理发育的岩石中效率良好，不易卡钎。钎头直径选用40mm材料采用车乌钻硬质合金。3. 钎杆选用中空外六角形钎杆，直径取22m长度取2.5m,材料采用ZK55

5、SiMnM论金钢。1. 四、爆破器材起爆器材和方法采用导爆管，起爆过程为工业$管激发元件引起传爆元件中的导爆管起爆，由导爆管起爆密管，然后再由雷管起爆工业炸药。采用多段毫秒导爆管，非电起爆法。根据岩石等级及通用情况，选用经过防水处理的2#岩石铉梯炸药。铉梯炸药是我国应用最广泛的的工业炸药品种。它是一种以硝酸铉、TNT和木粉为主要原料的粉状混合炸药。2剧石铉梯炸药的成分性能见表1-2)表1-22#岩石铉梯炸药的成分性能见表成分与性能2#岩石铉梯炸药成分NH4NO385TNT11木粉4土性能水分不大丁爆力ml)320猛度mm)12殉爆距离cm)5五、爆破参数光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次

6、是炸药的品种与性能；隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法。隧道主要为II、III级围岩，全断面爆破断面面积为28.26m2。周边眼采用不耦合间隔装药，其他炮眼采用连续柱状装药。严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。1.炮孔深度，同时考虑到III，围岩钻孔深度取2.5m。为克服及减少岩石的夹制作用，除掏槽眼深度L=外，其余周边眼、辅助眼、底眼等炮孔深度L=。2. 炮孔、药卷直径、不耦合系数炮孔直径一般比钎头直径大12mm比药卷直径大59mm一股装药不耦合系数为1.2左右，依据选择的钎头直径为40mm确定炮孔直径D=42mm

7、药卷直径D=32mm炮眼直径dk与药卷直径di之比称为不偶合系数，合适的周边眼不偶合系数应使爆炸后作用丁炮眼壁的压力小丁围岩抗压强度，理论与实践证明，当岩石种类为硬岩时，时，缓冲作用最正确，光爆效果最好Dd*a式中D不耦合系数；dk炮眼直径cE;dj装药直径cni；在实际使用过程中，采用直径为32mm的2号岩石铉梯炸药，不耦合系数D=42/32=,符合要求。3. 炮孔间距、最小抵抗线最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，最小抵抗线可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，最小抵抗线可以小些，最小抵抗线与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩

8、石最小抵抗线可小些，松软破碎的岩石最小抵抗线可大些。本隧道岩质主要为硬岩，故确定最小抵抗线V为0.40m。相对距系数是周边眼间距E与最小抵抗线V的比值，是影响爆破效果的重要因素。K=E/V式中，E为周边炮眼间距，cgV为最小抵抗线，cm；K值总是小丁1,当d=3846mmE=3卜50cm,4. 考虑到岩石节理较发育，并参照标准周边眼间距取值范围30cm-50cm对周边眼间距取a12d480mm48cm,单位岩体炸药消耗量由丁隧道断面直径为6米，其面积在2050ffl2,故米用下式计算：fjL1Kq玄sK2K3FsS一隧道断面面积；S(30.34)235.05m2Li一平均凿岩深度；Li2.5m

9、K1炮孔装药量充填系数；k160%一炮孔利用率；0.9K2等效炸药换算系数；K21.0岩体裂隙率的修正系数查表1-3；K30.8Fs一自由面数量；Fs1.0f为普氏岩石坚固系数；f15代入数据计算得：q1.45kgm3每循环炸药量则由式QqLS得Q114.35kg表1-3岩体裂隙修正系数K3岩体裂隙状况岩体单位裂隙率K3强裂隙和层理明显3555裂隙中度发育2534裂隙轻微发育1524裂隙极轻微发育5141. 六、炮孔数虽及布置炮孔数量由案例，断面面积大丁20m2,故按以下公式计算:N%a2S取整数值式中：a1、a2由岩体可爆程度确定的系数见表1-4;S一平洞断面面积m2表1-4a1及a2值岩体

10、性质aa2易爆的中等可爆的难爆的Na1a?S为译波尔建议公式，在国内使用小炮孔的2号岩石炸药时，系数q偏小，应增加12倍方能使用，此处增加1.5倍。a130.9a21.00代入公式得：Ni1.5aa2S1.530.91.0035.0581.4812. 实际布孔N=81+4=8外炮孔布置掏槽孔采用五梅花小直径中空直眼掏槽，共布置13个孔，其中空心孔4个增加临空面，增强爆破效果，装药孔9个。要求掏槽孔垂直于工作面，各孔之间相互平行，孔深要超过辅助眼、周边眼10公分。辅助眼布置40个，要求均匀布置并平行掏槽眼。周边眼布置20个，底眼12个。3、炮眼要求钻眼前，测量人员用经纬仪和水准仪，准确定出隧道中

11、心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cg每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以到达最正确爆破效果。掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于10cm周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整其误差不得大于5cm内圈眼至周边眼的排距；误差不得大于5cm钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度相应调整装药量，力求所有炮眼除掏槽眼外眼底在同一平面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格

12、后，方可装药爆破七、施工注意事项为保证施工质量，施工时必需采用如下措施：1. 对所有爆破作业人员进行岗前培训，使他们充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。2. 施工前，应按要求画出巷道轮廓线、拱基线、巷道中心线，并按眼距点位。3. 完成一个爆破循环后，必须踩渣打顶板眼，并尽量使钻机放平，以保证光面层孔眼质量。4. 确保炮眼孔间的平行度，对于周边眼的上挑、外偏角度要严格控制。5. 要保证眼深、眼数，并严格控制孔眼深度，使眼底落在同一平面上。6. 底眼眼口应比巷道底板高出150-200mm以利钻眼，但眼底应低于底板标高100-200mm以免巷道底板偏高。7. 装药前

13、，要吹活眼内碎渣，尤其是眼底。对于有水的巷道，浸水的底眼应套防水套，以防药卷拒爆。8. 装药量要严格控制，按设计要求进行，不能随意多装或少装。9. 施工人员要掌握爆破顺序，起爆先后为掏槽眼、辅助眼、周边眼；采用导爆管-$管起爆方式，采用多段毫秒导爆管，以增大起爆时间；降低爆破震动，减少裂隙扩展。施工中应针对不同的地质情况，对设计中的某些参数做出相应的调整，使之与实际情况相一致。10. 凿岩爆破施工要严格遵守安全规程、操作规程进行作业，加强安全管理，防止安全事故的发生。11. 发生盲炮时，必须严格遵照爆破安全规程规定进行处理。八、参考文献周传波、陈建平、罗学东、王晓梅，地下建筑工程施工技术，中国

14、地质大学出版社，2000年06月，P80P91.吴立、闫天俊、周传波，凿岩爆破工程，中国地质大学出版社，2004年06月，P167P178.附录：三表两图1.基本爆破条件见表1-5表1-5基本爆破条件项目数值项目数值掘进断面35.05m2炮眼数目81+4个岩石石灰岩、石英砂岩炸药种类2剧石铉梯炸药瓦斯等级无8号火$管炮眼深度每循环装药量2.炮眼安排见表1-6表1-6炮眼安排说明简表炮眼编亏眼深m)炮眼倾角。每眼装药量kg)装药量小计放炮顺序联接方式水平垂直09090190901.65I2590906.60II导6990906.60III火103490901.353IV索354990901.35VI一506990901.2024.00VII次708190901.6510VIII起共计5爆3.预期爆破效果见表1-7表1-7预期爆破效果名称单位数值1炮眼利用率%902每循环掘进进尺m3每循环爆破实体岩石3m4单位炸药消耗量kg/m345每米巷道炸药消耗量kg/m50.606单位密管消耗量个/m37每米巷道雷管消耗量个/m炮眼布置图炮眼布置图炮孔装填结构示意图装药结构装药结构装药结构1/J-X-1009*200=