国企隧道工程爆破施工技术全解

第一章：岩石性质与分级第二章：凿岩工具及机械第三章：工业炸药第四章：起爆器材第五章：隧道爆破第六章：隧道爆破设计隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳目录一、岩石的种类

岩石一般分为三类：火成岩、沉积岩、变质岩。（1）火成岩：是由埋藏在地壳下部深处的岩浆（熔融物质）上升冷凝或喷出地表形成的。常见的有花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、流纹岩等。（2）沉积岩：地壳上面存在的岩石受外力作用后遭到破坏而成碎小物质风化产物，风化产物经搬运沉积或堆积原地叫沉积岩。地面上沉积岩的分布占大陆面积的75%。常见的有灰岩、砂岩、页岩、砾岩等。（3）变质岩：由火成岩或变质岩经过强烈变化（由高温高压或岩浆的熔液热气的作用）而形成的。一般有片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、大理岩、石英岩等五类。大理岩，就是由石灰岩转变而来的一种典型的变质岩。第一章岩石性质及分级隧道爆破讲座河南.洛阳岩石之间关系图隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质及分级岩浆岩根据产状可分为（1）喷出岩：岩浆喷出地表面成，具有隐晶斑状结构，其构造为气孔、杏仁流纹状，典型代表为玄武岩及流纹岩；（2）浅成岩：接近于地表，具有细晶斑状结构，其构造为块状，典型代表为花岗斑岩；（3）深成岩：深埋于地下，粒状结构，块状构造，典型代表为花岗岩。岩浆岩多具有块状构造，最大特点是各方向结构等强，稳定性较好，不像沉积岩的层理构造及变质岩的片理构造对爆破开挖及支护产生较明显的影响，但有些岩浆岩的原生节理（岩浆冷凝收缩时所产生的裂隙，如玄武岩的柱状节理）会影响开挖及支护的稳定性。岩浆岩

沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产，如煤，石油，天然气，盐类等。其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。沉积岩隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质及分级

变质岩是怎么样形成的：在自然界中，我们可以见到积雪在自身重压作用下，它的底层会转化成冰的现象。松软的雪和坚固的冰在成分上是一样的，但结构却是不同的。变质岩的形成过程和雪转化成冰的过程是相似的。具体说来就是地壳中已经形成的岩石因受温度、压力及化学活动性流体的影响，其原岩组分、矿物组合、结构、构造等发生转化即形成多种不同类型的变质岩，这种转变基本是在固态下完成的，这种变化我们就称之为变质作用。变质岩就是由变质作用所形成。如板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩等。板岩变质岩片麻岩隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质及分级第一章岩石性质与分级圆梁山隧道灰岩厦门翔安隧道风化的花岗岩乌鞘岭隧道岭脊段千枚岩千枚岩干燥时呈流散状，遇水软化呈塑流状。隧道爆破讲座河南.洛阳二、岩石的物理性质及力学性质

（1）孔隙率：是指岩石中各孔隙的总体积与岩石的总体积之比。孔隙率越大，岩石强度越低，其一方面使破碎岩石所需炸药降低，一方面会因炸药能量自孔隙中逸出而使爆破效果受到影响。（2）密度及体积密度：前者是指构成岩石的物质质量对该物质所具有的体积之比；后者是指岩石的质量对包括孔隙在内的岩石体积之比。二者愈大，则愈难破碎。（3）岩石的破胀性：岩石破碎后总体积与破碎前总体积之比。即松散系数，其值一般为1.2~1.8之间。（4）岩石的强度与硬度：强度是指岩石抵抗外力破坏的能力，是指岩石的完整性开始被破坏的极限应力值；硬度是指岩石抵抗工具侵入的能力。某些硬度较大的岩石往往比较脆，易于爆破。（5）岩石的裂隙性：岩体是由结构面网络和岩块组成的地质体。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级

（6）波阻抗：岩石密度与纵波在该岩石中的传播速度的乘积，为岩石的波阻抗。炸药的波阻抗值与岩石的相近，其在岩石中引起的应变亦大。爆破效果愈好。（7）岩石的弹性与塑性：线性弹性变形非线性弹性变形比例极限脆性破坏塑性屈服变形延性破坏弹性变形区塑性变形区σε隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级第一章岩石性质与分级隧道爆破讲座河南.洛阳三、铁路隧道岩石的工程分级我国于1972年制定的我国铁路隧道围岩分级法：按RMQ值的大小将隧道工程岩体分成五级：隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级四、地质构造造地质构造：是指指地质体（岩层层、岩体、矿体体等）存在的空空间形式、状态态及相互关系，，是地壳运动所所造成的岩石（（或矿体）变形形、变位等现象象。地质构造造主要分为两大大类，四小类：：一是褶皱，，褶皱变动是岩岩层发生弯曲但但岩层是连续的的，包括背斜和和向斜两种形态态；其中岩层向向上拱起的是背背斜，向下弯曲曲的是向斜。二二是断层，断断裂变动是岩层层的连续性遭到到破坏、岩层中中产生了破裂面面。包括正断层层和逆断层两种种。与爆破相关的地地质构造条件有有：岩层层理、、褶皱、断层、、节理裂隙及相相互之间的空间间关系。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级（1）岩体结构面的的产状三要素岩体结构面在的的位置关系称为为产状：用走向向、倾向及倾角角三个要素表示示。a—岩层层面；b—水平面1—走向；2—倾向；3—倾角缓倾斜岩层：小小于25º倾斜岩层：25º—45ºº急倾斜岩层：大大于45º产状表示方法：：以正北（N）为0°，顺时针旋转到到正东（E）为90°.如一个岩层的产产状为走向220°，倾向130°，倾角为30°。只要知道倾向向，将其加或减减90°即是走向，但只只知道走向却不不能反算出倾向向。故一般只记记倾向和倾角即即可，如上述岩岩层的产状可记记为：130°∠∠30°（即倾向、倾角角），与爆破关关系密切的是后后者。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级1234857691.反光镜2.瞄准觇板3.磁针4.水平刻度盘5.垂直刻度盘6.垂直刻度指示器器7.垂直水准器8.底盘水准器9.磁针固定螺旋岩层走向是岩层层层面与水平面面交线的方向也也就是岩层任一一高度上水平线线的延伸方向。。测量时将罗罗盘长边与层面面紧贴，然后转转动罗盘，使底底盘水准器的水水泡居中，读出出指针所指刻度度即为岩层之走走向。走向是代代表一条直线的的方向，它可以以两边延伸，指指南针或指北针针所读数正是该该直线之两端延延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩岩层之走向。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级岩层倾向——是指岩层向下最最大倾斜方向线线在水平面上的的投影，恒与岩岩层走向垂直。。测量时，将罗罗盘北端或接物物觇板指向倾斜斜方向，罗盘南南端紧靠着层面面并转动罗盘，，使底盘水准器器水泡居中，读读指北针所指刻刻度即为岩层的的倾向。岩层倾角是岩层层层面与假想水水平面间的最大大夹角，即真倾倾角，它是沿着着岩层的真倾斜斜方向测量得到到的，测量时将将罗盘直立，并并以长边靠着岩岩层的真倾斜线线，沿着层面左左右移动罗盘，，并用中指搬动动罗盘底部之活活动扳手，使测测斜水准器水泡泡居中，读出悬悬锥中尖所指最最大读数，即为为岩层之真倾角角。（2）岩层及层理岩层是由同一岩岩性组成的有两两个平行界面所所限制的层状岩岩体。层理是一一组互相平行岩岩层的层间分界界面。相邻2个层理面的垂直直距离为岩层的的厚度，岩层厚厚度对岩体的可可爆性和爆破后后的块度大小影影响十分明显。。（3）褶皱构造岩层受力后被挤挤成弯弯曲曲，，但仍保持其连连续性、完整性的构造形形态，称为褶皱皱构造。背斜：向上隆起起——背斜，在地表常常形成山；向斜：向下凹陷陷——向斜，在地表常常形成谷地。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级核部和翼部：褶褶曲的中心部位位称核部；核部部两侧称翼部（3）节理及裂隙节理及裂隙就是是自然岩体的开开裂或断裂，如如裂隙两侧的岩岩体没有沿裂隙隙面发生明显的的位移或仅有微微小位移的称为为节理，节理是是常见的断裂构构造，几乎所有有的岩体都或多多或少地受到节节理裂隙的分割割而降低了岩体体的工程力学性性质。常将围岩节理（（裂隙）划分为为四个等级：节节理不发育----节理（裂隙）只只有1~2组，多数间距在在1m以上，岩体为巨巨块状；节理较较发育----节理（裂隙）有有2~3组，呈X状，多数间距在在0.4m以上，岩体为大大块状；节理发发育----节理（裂隙）在在3组以上，不规则则，呈X状或米字形，多多数间距小于0.4m，节理（裂隙））间有充填物，，岩体为块状或或碎石状；节理理很发育----节理（裂隙）在在3组以上，杂乱，，呈X状或米字形，多多数间距小于0.2m，节理（裂隙））间有充填物，，岩体为碎石状状；隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级（4）断层岩体发生断裂且且两侧岩石沿断断裂面发生较大大的移动的构造造叫断层，对地地下工程施工影影响最大。断层的基本要素素：断层面（分分割岩块并使其其两侧发生滑动动的面称断层面面

）；断层盘盘（断层面两侧侧的岩块称为断断层盘）。如如果断层面是垂垂直的，称为东东盘、西盘，，等等。如果断断层面是倾斜的的，断层面以上上的断层盘称为为上盘，反之称称为下盘；断距距：断层的两盘盘相对位移的距距离。1—下盘；2—上盘；3—断层线；4—断层破碎带；5—断层面AC—总断距；AD—铅直断距；CD—水平断距正断层：上盘相相对下降，下盘盘相对上升；逆断层：上盘相相对上升，下盘盘相对下降；走滑断层：断层层两盘沿水平方方向相对移动。。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级五、地质对爆破破的影响（1）岩石性质对爆爆破的影响岩石性质松散系数岩石性质松散系数砂土、砾石1.1~1.2软泥岩石1.3~1.37腐殖土1.2~1.3黏质页岩，比较软的岩石1.35~1.45砂质黏土大块漂石1.2~1.25中等硬度的岩石1.4~1.6重壤土1.24~1.30硬的及非常硬的岩石1.45~1.8（2）结构面对爆破破的影响应力集中：爆破破时，岩体自强强度最小处的软软弱带首先裂开开，在裂缝尖端端发生应力集中中；应力波反射射作用：由于结结构面内介质与与两侧岩体的密密度、弹模、纵纵波均不一样，，爆炸波遇其时时会发生反射及及折射，使结构构面一侧的岩体体破坏加剧；能能量吸收作用：：由于结构面的的反射和之间介介质的压缩变形形及错动，吸收收了一部分能量量，使结构面另另一侧围岩破坏坏减弱；泄能作作用:如果爆源距结构构面的距离小于于该药包最小抵抵抗线W时，炸药能量便便会以“冲炮””形式外泄，爆爆破效果降低。。径向裂隙爆源结构面反射裂隙隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级①临空面对爆破的的影响炮孔不能太浅，，即炮眼深度不不能小于相邻炮炮孔之间的距离离，一般相邻炮炮孔之间间距在在80cm左右，即眼深应应不小于80cm，否则眼底炸药药最小抵抗线将将会指向隧道掌掌子面，而非相相邻炮孔，从而而产生冲炮。另另外，分岔隧道道施工或横通道道向已贯通的隧隧道施工时（有有二衬时应更慎慎），已贯通的的隧道或已施工工的二衬与空气气的接触面相当当于一个结构面面，横通道爆破破将会对隧道结结构产生较大的的破坏作用。已掘进隧道横通道②层理对爆破的影影响薄层状结构或中中厚层状结构、、层厚＜0.5m，节理裂隙极为为发育时，隧道道爆破易掉块或或产生中小型塌塌方。地面挖深深爆破时易改变变漏斗形状及方方量。W设计爆破漏斗线实际爆破漏斗线隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级③节理裂隙对爆破破的影响岩体内的节理裂裂隙的发育程度度、频率、产状状、张开性及分分组数直接影响响爆破块度及爆爆破方量，但对对爆破效果起主主导作用的仅是是1~2组，当岩体内某某几组节理裂隙隙发育时，爆破破后将沿原裂隙隙解体，大块率率较高，此时增增加药量不会减减少大块反而会会产生飞石。④结构面对深孔爆爆破的影响当岩体中存在发发育较大的结构构面且岩性较软软时，如风化岩岩中常发育泥化化夹层面，先爆爆前排药包对后后排岩体产生扰扰动，易使周边边岩体沿裂隙面面产生较大的位位移错位，若前前排与后排药包包延时较大，则则会产生部分药药柱未爆现象。。⑤结构面对钻孔爆爆破的影响当岩体结构面左左右岩体差异性性较大时，且结结构面倾角较大大时易导致钻孔孔偏斜，并且在在硬岩中钻孔直直径较小而软岩岩中钻孔较大，，在提钻过程中中会卡钻。同理理，在裂隙发育育的岩层或有空空洞的岩层中亦亦容易卡钻隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级⑤结构面对钻孔爆爆破的影响当岩体结构面左左右岩体差异性性较大时，且结结构面倾角较大大时易导致钻孔孔偏斜，并且在在硬岩中钻孔直直径较小而软岩岩中钻孔较大，，在提钻过程中中会卡钻。同理理，在裂隙发育育的岩层或有空空洞的岩层中亦亦容易卡钻。⑥地下水对爆破施施工的影响地下水主要对钻钻孔、装药、堵堵塞质量产生影影响，由于有水水，凿岩岩屑不不易吹出孔外，，易卡钻；对于于隧道底孔，装装药过程中会因因水的部分浮力力，药包不易沉沉入孔底，有时时装入药条会因因脱节而不连续续，从而影响效效果，同样因为为水的浮力，回回填的不严实，，产生冲炮。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩岩石性质与分级级一、钻孔机械械分类（1）按凿岩原理分分为：冲击回转转式、旋转碾压压式、回转切削削式（2）按原始驱动动动力分：风（气）动、、液压、电动、、内燃机等。（3）按工程用途分分：露天、地下下、水下钻孔机机械等第二章凿岩岩工具及机械（1）气动凿岩机气动凿岩机是国国内应用最广的的凿岩机，但其其能量利用率低低，凿岩速度慢慢、噪声大，有有被液压凿岩机机取代的趋势，，隧道内用的最最多的是气腿式式凿岩机，钻孔孔直径为32~45mm，钻孔深度5m以下，超过3m时钻孔速度下降降较多，国产气气动式凿岩机工工作气压约为0.4~0.6MPa。最大耗气量为为4.9m3.min-1。（2）液压凿岩机国外液压凿岩机机大多功率在20kW，用于隧道钻孔孔直径约为33~64mm，露天钻孔用直直径则要大一些些，在64~102mm，常用的是瑞典典AtlasCopco、芬兰Tamrock、日本古河等公公司产品具有代代表性。二、凿岩机隧道爆破讲座河南.洛阳气腿式凿岩机（1）冲击式凿岩工工具称为钎子：：包括钎头、钎钎杆、钎肩和钎钎尾。（2）一般钎杆、钎钎肩和钎尾为一一个整体。钎杆杆断面有园形与与中空六边形二二种，用得最多多的是中空六边边形。（3）钎头有：十字字形及一字形等等。其中用得最最多的为一字形形。一字形钎头头用于钻凿坚固固和韧性的岩石石，与其它钻头头相比，其结构构简单，凿速较较高，故应用最最广泛，但其缺缺点是开眼困难难，裂隙性岩石石易卡钎，直径径磨损较快。十十字形钎头基本本上能克服以上上缺点，但与一一字形相比，其其硬合金片用量量较大，制造困困难。修磨比较较麻烦，坚固性性及钻速均差一一些。一字形十字形第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳（4）在隧道施工中中人工一般使用用气腿式风动凿凿岩机，台车凿凿眼时则采用导导轨式液压凿岩岩机。（5）气腿式风动凿凿岩机重量一般般在30kG才以下，主机安安装在气腿上，，靠气腿推力钻钻进，可钻凿水水平或倾斜的炮炮眼，这类凿岩岩机有YT24、YT26和YT28等。一般是用得得最多的是YT28，主要由主机、、气腿和风（水水）管路等组成成。Y表示岩、T表示腿。第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳液压式支腿式凿凿岩机最近，国内厂家家研制成功一种种支腿式液压凿凿岩机组，将多多把液压钻机组组合在一起，由由移动式液压站站提供动力，克克服了风钻噪音音大、能耗高的的缺陷，弥补了了液压凿岩台车车价格昂贵之不不足。其缺点是是易损，故障率率过高。右图为为国内生产的支支腿式液压凿岩岩机组其优点是：环境境保护较好。液液压钻的噪声比比人工手持风钻钻降低lOdB--15dB；液压钻也没有有像风钻那样的的排气，工作面面没有雾气，空空气较清新。目目前液压钻已广广泛应用于隧道道工程中。第二章凿凿岩工具及机械械第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳液压式凿岩台车车凿岩钻车是将凿凿岩机构、推进进装置、定位装装置安装在机械械底盘或钻架上上进行凿岩作业业的设备。国外外凿岩台车向全全自动化、智能能化方向发展，，实现远程控制制、无人操作或或一人操作多机机。以下为国外外生产的阿特拉拉斯（ATLASCopcoWE3）三臂全电脑凿凿岩台车。国内常用2台汤姆洛克（TOMRACKAxeraT12）型三臂液压凿凿岩台车实施隧隧道全断面开挖挖，从台车就位位到通风除尘循循环时间为315min第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳配备2台三臂凿岩台车车进行客专或双双线大断面隧道道凿岩，可分两两个作业班组施施工。采用凿岩岩台车进行钻爆爆施工具有以几几方面优点：（1）人员少：每班班每台台车配备备3名操作人员。（2）钻孔速度快：：单孔5米深的炮孔成孔孔时间为3～5分钟。（3）工效高：利用用台车进行全断断面开挖钻眼爆爆破单循环（进进尺4.5米）时间能控制制在3.5～4小时，比多功能能台架钻爆施工工工效可提高60～70%。凿岩台车全断断面开挖达到270米/月。（4）一机多用，提提高锚杆施工质质量：利用凿岩岩台车施钻系统统锚杆眼孔，提提高了锚杆的施施工效率，有效效的控制锚杆的的角度及深度。。（5）安全环保有利利：钻孔过程中中掌子面不需要要大量的操作人人员及大量的风风水管路，利用用高压水跟进钻钻孔，减少掌子子面的岩尘。此此外。第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳三、空压机（1）空压机的分类类空气压缩机的种种类繁多、形式式多样。按动力力源区分有：内内燃驱动、电机机驱动；按润滑滑方式分有：无无油式和有油式式；按地基基础础分有：固定式式和移动式；按按结构型式分有有：回转式、活活塞式、膜片式式等多种分类形形式。其中，活活塞式和回转式式中的螺杆式、、滑片式三种形形式较为多见。。滑片式主要以以小型机为主。。活塞式空压机功功率小，耗电量量少，且易于调调节供气量，但但该类空压机组组的重量大，外外形尺寸大易损损件多，维修工工作量大。螺杆式压缩机具具有结构简单、、零件少，外形形紧凑，重量轻轻，维修量少，，没有惯性力，，基础小，运转转可靠等优点，，其缺点是造价价高，噪声大，，并随排气量的的增大而增加，，在城市中使用用时必须用隔声声罩或消声器等等。第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳（3）空压机选型中中主要参数及工工作方式的确定定排气压力的确定定：压缩机排气气压力的确定比比较重要。压力力越高，耗电越越多。压力太低低，则不能驱动动风动工具。一一般所需压力为为管路损耗引起起的压力降加上上使用压力即为为最下限压力。。长距离管路输输送压缩气的压压力降计算公式式如下：（2）空压机选型原原则管路长时要考虑虑压力损失；对对于工期长，用用气较为集中的的应选用固定式式，以便于维修修及管理，反之之，则可采用用移动式；电动动式的运行成本本相对较低，供供电条件好时应应首选电动式空空压机；高原地地区活塞式容积积效率下降较螺螺杆式大；活塞塞式空压机中的的立式和卧式已已基本上淘汰，，不宜使用。第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳目前，在隧道施施工中常用的风风动凿岩YT28的工作气压为0.4～0.63MPa，设管路长度为为1000m，风管内径150mm，绝对压力8bar，容积流量20m3／min，代入压力降公公式计算得压力力降△P为0.03bar，因此在隧道施施工中所配置的的空压机排气压压力选用0.7MPa为宜。选择空压压机的气量要与与所需的排气量量相匹配，并留留有20％的余量，一般般用以下方法计计算。总排气量的确定定，通常的办法法是以较小排量量的空压机并联联取得较大的排排气量，随着用用气量增大而逐逐一开机，这样样不但对电网有有好处，而且能能节约能源。在在隧道施工中，，一般选用多台台容积流量为20m3／min的压缩机并联。。空压机的冷却却方式分水冷和和风冷两种，水水冷却方式有四四个缺点：a．必须另外配置置完备的上下水水系统，耗资大大；b．浪费大量的水水资源；c水冷式冷却器寿寿命短；d．寒冷地区使用用易冻坏气缸。。第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳随着海拔高度的的增加，空气变变得稀薄，空压压机的进气压力力降低，容积效效率也随之降低低。为了保证与与海平面处相同同的使用性能，，在设备选型时时，对内燃机或或电动机的功率率消耗要加以考考虑，压缩机要要选择较大的容容积流量。如果果海平面处修正正系数选1.0，一般按海拔每每增加300m，按0.03增加修正系数。。在长隧有轨运输输施工中，随着着隧道的延伸，，空压机也要前前移，否则因为为管路损失过大大将造成极大的的浪费。隧道施施工一般选用的的20m3／min的活塞式空压机机全是固定机(大于20m3／min的活塞式电动空空压机由于结构构原因没有移动动式的)，由于移动不便便，需要投入较较多的高压风管管，建设在洞内内空气质量较好好的前提下采用用移动式空压站站，即空压机进进洞方案，以减减少投入及降低低损耗。对于无轨运输施施工的隧道，由由于洞内空气质质量一般较差。。建议采用洞外外固定式空压站站方式，以保证证用风质量，减减少空压机的磨磨损。20m3／min的活塞式空压机机购置价每台9万元左右，移动动式螺杆机每台台25万元左右，差价价16万元左右，在相相同的条件下，，电动压缩机折折旧年限10年，则在10年中活塞机的一一般消耗比螺杆杆机多：而且，，活塞机随使用用年限增加维修修费用成倍增加加。因此，在性性价比上，螺杆杆机优于活塞机机。第二章凿岩岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳空压站内的空压压机台数一般在在3~6台，备用量应大大于计算供气量量的20%左右，但备用量量不应少于1台。对于250km/h的高铁隧道全断断面施工而言（（单洞双线），，一般常配约30把风动式凿岩机机，由5~6台常用的20m3/min空压机供风（1台备用），共约约100m3风供30把风钻使用。实实际施工中每把把YT28风钻平均耗气量量为3m3/min，28把共耗风量28*3=84m3/min。平均进尺约3.5m，眼数约160个，钻眼耗时约约为6h。第二章章凿凿岩岩工具具及机机械隧道爆爆破讲讲座河南.洛阳一、工工业业炸药药分类类使用类分类矿用炸药岩石炸药露天炸药特种炸药成分类分类硝铵类炸药硝化甘油炸药芳香簇硝基化合物其它炸药第三章章工工业炸炸药隧道爆爆破讲讲座河南.洛阳（1）氧化化剂：：即硝硝酸铵铵，炸炸药中中爆炸炸时提提供氧氧元素素；（2）还原原剂：：亦称称可燃燃剂，，常常用的的有木木粉、、木炭炭、石石蜡、、柴油油等炭炭氢化化合物物，它它与氧氧化合合进行行燃烧烧反应应；（3）敏化化剂：：过去去常添添加单单质炸炸药为为敏化化剂，，如梯梯恩梯梯等，，其作作用是是增加加炸药药的敏敏感度度，改改善爆爆炸性性能；；现在在的乳乳化炸炸药很很少用用单质质炸药药为敏敏化剂剂，通通常采采用微微气泡泡敏化化技术术。（4）加强强剂：：为提提高炸炸药威威力而而加入入的物物质，，如梯梯恩梯梯，铝铝粉等等；（5）其它它物质质：如如消焰焰剂（（食盐盐）、、防潮潮剂（（如石石蜡））疏松松剂（（木粉粉）等等。硝铵类炸药氧化剂还原剂敏化剂加强剂二、硝硝铵铵炸药药组成成第三章章工工业炸炸药隧道爆爆破讲讲座河南.洛阳三、含含水水硝铵铵炸药药含水硝铵炸药浆状炸药水胶炸药乳化炸药（1）浆状状炸药药：浆浆状炸炸药是是由氧氧化剂剂水溶溶液、、敏化化剂和和胶凝凝剂等等基本本成人人份组组成的的悬浮浮状的的饱和和水胶胶混合合物，，其外外观呈呈半流流动胶胶浆体体。浆浆状炸炸药敏敏感度度低，，不能能用普普通8#管起爆，而需要用用起爆药包起爆；；（2）水胶炸药：是浆浆状炸药的改进型型，不同之处在于于使用的是水溶性性的敏化剂；使得得其氧化剂的藕合合状况大为改善，，能获得更好的爆爆炸性能。其优点点是抗水性能好，，感度较高、可用用8#火雷管起爆，并具具有较好的爆炸性性能，可塑性好，，使用安全。缺点点是成本高，爆炸炸后生成的有毒气气体比2#岩石炸药多。（3）乳化炸药：不同同于水包油型的浆浆状炸药或水胶炸炸药而是以油为连连续相的油包水型型的乳胶体，不含含爆炸性的敏化剂剂及胶凝剂。此炸炸药可使氧化剂水水溶液微细的液滴滴均匀地分散在含含有气泡的近似油油状物质中，使炸炸药形成一灰白色色或浅黄色的汕包包水型乳胶体。主主要特点是：抗水水性强，爆速高（（5000m/s）；威力大；硬度度高可达雷管感度度；密度可调安全全性好，其对于冲冲击、磨擦及枪击击的感度低生成有有毒气体少。共同特点是：硝酸酸铵溶解于水后，，成为硝酸盐的水水溶液，当其达到到饱和后不再吸收收水分。即“以水水防水”。第三章工业业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳乳化炸药是借助乳乳化剂的作用，使使氧化剂盐类水溶溶液的微滴，均匀匀分散在含有分散散气泡或空心玻璃璃微珠等多孔物质质的油相连续介质质中，形成一种油油包水型的乳胶状状炸药，是20世纪70年代发展起来的新新型工业炸药。乳化炸药由于含有有较多的水，其爆爆力较铵油炸药低低，故在硬岩中使使用乳化炸药应加加有热值较高的物物质，如铝粉、硫硫磺粉等。乳化炸炸药可用8号雷管起爆，其抗抗水较浆状炸药、、水胶炸药更强。。以下为国产常见的的RJ系列乳化炸药组份份：硝酸铵：63~75%、硝酸钠10~15%、油相材料2.5%、水10%、乳化剂1~2%、铝粉2~4%、密度调节剂0.3~0.5%、添加剂2.1~2.2%，其爆4500~5000，殉爆距离8~12cm。国标规定的2#岩石乳化炸药的爆爆速大于3500m/s、殉爆距离大于3cm。不可燃。乳化炸药第三章工业业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳Φ40水胶炸药与毫秒雷雷管浆状炸药则是成本本低，抗水性强，，较硝铵炸药是一一种突破，是炸药药发展史上的一次次革命。水胶炸药是以硝酸酸甲胺为主要敏化化剂的含水炸药，，硝酸甲铵、氧化化剂、辅助敏化剂剂、辅助可燃剂、、密度调节剂等材材料溶解、悬浮于于有胶凝剂的水溶溶液中，再经化学学交联而制成的凝凝胶状含水炸药。。水胶炸药是在浆浆状炸药的基础上上发展而成的，与与浆状炸药的主要要区别是：后者敏敏化剂为非水溶性性的火炸药成份、、金属粉和固体可可燃物等。水胶炸炸药爆破后生成有有毒气体不多，多多用于煤矿（煤矿矿许用型可用于高高瓦斯地区）爆破破施工。但其主要要缺点是不耐压、、不耐冻，受外界界条件影响而失水水解体，原材料贵贵。铵油炸药是一种无无梯炸药，制造简简单，成本低，过过去常用于露天爆爆破、洞室大爆破破等，其主要采用用硝酸铵为主要原原料配制粉状或多多孔粒状铵油炸药药。应用最广的是是用含粒状硝铵为为94.5%与轻柴油（10#）为5.5%进行配制。为了减减少结块现象，加加入适量的木粉作作为疏松剂。但起起爆硬度低。浆状、水胶炸药及及铵油炸药第三章工业业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳黑火药最先安全应应用于导火索，同同期出现的硝化甘甘油威力更大，但但无安全可靠的起起爆方法，至1865年瑞典的诺贝尔发发明了以雷汞为主主装药的金属壳雷雷管，才开创了炸炸药的使用时代。。早期的雷管是依依靠导火索引爆的的，亦称为火雷管管，1878年出现了瞬发电雷雷管，1927年研制了秒延期电电雷管，1946年研制了毫秒延期期电雷管，1973年瑞典诺贝尔炸药药公司又发明了塑塑料导爆管系统，，该系统雷管延时时性好、网路连接接方便、可靠，安安全性极好，故发发展极快，20世纪未期又出现了了激光雷管、数码码雷管、声控雷管管等。但公安部于2008年出台了一系列政政策，因为安全的的原因而禁止使用用火雷管起爆系统统。其通知主要内容如如下：鉴于导火索索、火雷管、铵梯梯炸药技术含量低低、安全性能差，，且导火索、火雷雷管引爆炸药操作作简单，极易被不不法分子用来实施施爆炸犯罪活动，，威胁公共安全，，根据《民用爆破器材“十十一五”规划纲要要》的要求，导火索、、火雷管、铵梯炸炸药应于2008年1月1日起停止生产。2008年6月30日后，全国范围内内停止使用导火索索、火雷管、铵梯梯炸药。对逾期仍仍非法使用导火索索、火雷管、铵梯梯炸药进行爆破作作业的单位，由当当地公安机关依照照有关法律法规予予以处罚；由此引引起爆破作业事故故的，要从严追究究爆破作业单位的的法律责任。第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳一、黑火药二、导火索及火雷雷管（1）导火索与火雷管管：导火索是用来来传递火焰给火雷雷管，火雷管是最最简单的一种雷管管。通过导火索燃燃烧喷出的火焰引引爆雷管，只限用用于无瓦斯和矿尘尘危险的地下或露露天小规模爆破作作业中。常用的主主要有6#消火雷管、8#火雷管，两者的装装药量不同。8#火雷管主要有金属属壳、纸壳及塑料料壳三种。123451-管壳；2-加强帽；3-正起爆药；4-副起爆药；5-聚能穴（2）在爆破施工中应应对雷管进行必要要的检验，检验内内容有：雷管是否否受潮，管外有有无浮药，管体有有无裂缝、锈蚀等等；管内有无杂物物；是否在有效期期内，一般纸壳有有效期为一年，其其它为二年；每批批雷管奕随机抽样样检查，做铅板穿穿孔试验和引爆标标准铵梯炸药的试试验。铅板厚5mm，被穿出孔直径不不小于雷管外径径，一具雷管应能能引爆一个药卷且且爆后不留残药火雷管第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳12341-塑料塞；2-延期药；3-延期内管；4-加强帽；电雷管可分为即发发电雷管和迟发电电雷管。迟发电雷雷管按其延期时间间差可分为秒迟发发和毫秒迟发系列列。即发电雷管延期电雷管(b)引火头式(a)直插式123456789101-脚线；2-管壳；3-密封塞；4-纸垫；5-桥丝；6-引火头；7-加强帽；8-DDNP；9-正起爆药；10-副起爆药(a)(b)5三、电雷管第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳四、延期电雷管国产秒迟发电雷管管按延期时间的长长短分为七段，段段数越大，延期时时间越长。最长延延期时间为（7.0＋1.0)s，发爆电源可用交交、直流照明或动动力电源，也可以以用各种类型的专专用电起爆器。在在有杂散电流条件件下，应采用抗杂杂散电流电雷管秒迟发电雷管的延延期时间第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳塑料导爆管的传爆爆原理及优点：塑塑料导爆管是用来来传递微弱爆轰给给非电雷管，使之之爆炸的传爆材料料。管内混合炸药药的空心塑料软管管，炸药成份为91%的奥克托金或嘿索索金的。，9%的铝粉，外加0.5%左右的石唛，药量量为14~16mg/m五、非电毫秒雷管管1-塑料导爆管；2-消爆空腔；3-延期药；4-正起爆药；5-金属管壳；6-塑料联接套；7-空信帽；8-加强帽；9-副起爆药；123456789起爆毫秒管与传爆爆电雷管第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳非电毫秒雷管延期期段别及时间段别秒延期雷管/s毫秒延期雷管/ms1＜0.1＜1321±0.625±1032±0.650±1043.1±0.775±1054.3±0.8110±1565.6±0.9150±2077.0±1.0200±208250±259310±3010280±3511460±4012550±4513650±5014760±5515880±60161020±70171200±90181400±100191700±130202000±150工业雷管编码：每每发雷管在10年内有唯一编码，，每批发雷管的包包装盒内有“编码码信息随盒登记表表”其内容有生产产企业名称、生产产日期、特征号、、盒号登记栏，与与装盒规格对应盒盒内所有雷管顺序序号、异常码记录录栏、领用人签名名栏，发放人、发发放日期、审核人人等。盒外粘贴有有一张包含盒内雷雷管编码一致的维维条码。工业雷管的编码方方法，如2630613190154中26表示生产厂家、3表示生产年份（2003）、06是生产月份、13是生产日期、1是特征号（第1号编码机、901是盒号（第901盒）54是盒内顺序呈（第第54发雷管。第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳六、导爆索导爆索是以黑索金金或泰安为索芯，，以棉线、麻线或或人造纤维为被覆覆材料的传递爆轰轰波的一种索状起起爆器材。导爆索索分为两类：一类类是普通导爆索，，另一类是安全导导爆索。普通导爆爆索目前生产和使使用最多。它有一一定的抗水性能，，能直接引爆常用用的工业炸药。安安全导爆索爆轰时时火焰很小，温度度较低，不会引起起瓦斯及矿尘爆炸炸。另外还有高能能导爆索、低能导导爆索及防水导爆爆索等品种。导爆爆索的结构与导火火索相似，不同之之处在于导爆索用用黑索金或泰安作作芯药，而不是黑黑火药。索芯中有有三根芯线，药芯芯外有三层棉纱和和纸条缠绕，并有有两层防水层。最最外层涂成红色作作为与导火索区别别的标志。第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳七、专用及新型雷雷管（1）煤矿许用雷管：：是允许在有瓦斯斯和煤尘爆炸危险险的矿井爆破中使使用的专用雷管，，与普通雷管相比比，主要是加入了了一定量的消焰剂剂，以保证雷管爆爆炸时不会引起符符合安全规程规定定浓度的瓦斯或或煤尘爆炸。（2）新型雷管：主要要用于高精度的控控制爆破，如电磁磁雷管和数码雷管管，可以爆，但成成本太高，一般国国内工程很少使用用。还有声控雷管管及激光雷管。电磁雷管与电雷管管结构基本上相同同，只是雷管脚线线与绕在环状磁芯芯上的线圈相连接接，环状磁芯、磁磁芯上的线圈及通通过磁芯连接导线线构成了一个变压压器，当高频起爆爆器输出的高频电电流通过磁芯时并并在其上产生了同同频率的电压而使使雷管起爆，由于于电磁雷管需要特特定的频率、足够够大的能量才能起起爆，因此，该型型雷管对杂电、漏漏电、静电等具有有良好的保护能力力。常用于油、气气井施工中。电磁雷管第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳数码电子雷管的研研究始于20世纪80年代，主要是由于于安全的需要而实实施。数码电子雷雷管是一种延时可可以任意设定并精精确的起爆器材。。是近年来起爆器器材领域中最新进进展之一，在发达达国家，该技术已已被称为爆破技术术的一次革命，为为工程爆破的数值值模拟，预测、控控制提供了一项重重要的技术手段。。数码电子雷管是在在原有雷管的基础础上，其延期装置置不是采用传统的的延期体，而是采采用具有电子延时时功能的专用集成成电路芯片实现延延期的电子雷管。。数码电子雷管可可精确延时至1ms。数码电子毫秒雷管管第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳00@目前。澳大利亚奥奥瑞凯Orica公司、瑞典诺贝尔尔Nobel公司等世界著名制制造商和企业都研研制开发出了电子子雷管及其起爆系系统。电子雷管有：固定定延期电子雷管，，其依靠脚线颜色色区分雷管段别，，出厂后不能更改改；现场可编程雷雷管，原有的时间间在通电后可擦除除，现场延期时间间可根据专用编程程器，在雷管总线线接入前写入芯片片，但接入总线后后不能更改延期时时间；在线可编程程电子雷管，雷管管断电后芯片无任任何延期信息，网网路中所有雷管的的延期时间均保存存在外部起爆器中中，在起爆前可根根据需要设置相应应的延期时间，即即呆根据需要任意意修改，目前国内内的大多数电子管管均属于此一类型型。隧道在较为特特殊地段均采用的的是可现场编程的的电子雷管。第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳00@冶金部安全环保研研究院从1985年开始研制电子延延期超高精度雷管管，通过与上海元元件五厂与云南燃燃料一厂合作，于于1988年完成了我国第一一代电子雷管。如如图，目前，西安安213所、南京理工大学学、中国兵器工业业系统总体部和贵贵州久联民爆器材材发展股份有限公公司等单位也相继继开展了此项研究究工作。国内第一一个自主研发的电电子雷管专用集成成电路“隆芯1号”已研制成功。。我国第一代电子雷雷管的延期体第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳00@声控雷管就是利用用声音控制起爆的的雷管。由于水对对电磁波的吸收能能力较强，电磁波波在水中的传播衰衰减非常快，传播播距离近，而水对对声音的传播要强强很多，因此现代代水下爆破向于声声控起爆。所谓声声控，即是利用声声波发射器向水中中发射声波，水下下炮孔内的起爆元元件通过伸出炮孔孔的接收器接收声声波，接通起爆装装置内的电源，起起爆电雷管。一般般有A\B两型雷管，A型只接收水面声波波发射器的声波，，而B型雷管只有在A型雷管起爆后产生生的冲击波达到一一定程度时才能触触发起爆。水下声控起爆网路路无需拉线，避免免了深水水下拉线线起爆技术及施工工中的许多困难接接收装置为电子线线路，抗干扰能能力强，能穿透100m深水，遥控距离为为1~2km，缺点是成本高。。第四章起爆爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳八、爆破物品的化化学示踪溯源技术术爆破物品的示踪溯溯源技术是指在爆爆炸物品中添加某某些化学示踪物质质，依靠该物质的的识别特征跟踪爆爆破物品的流向、、追溯爆炸物品来来源的一种管控技技术。当爆炸物品品发生爆炸后，对对爆炸现场的有效效化学示踪颗粒进进行收集，快速分分析化学示踪颗粒粒所含的识别特征征，就能获知该爆爆炸品的生产厂家家、品种等信息九、起爆方法引爆炸药主要有雷雷管引爆法及导爆爆索起爆法，但导导爆索亦要依靠雷雷管起爆。雷管起起爆法中有电雷管管起爆法及导爆管管雷管起爆法；无无线起爆法主要有有电磁波起爆法及及水下声波起爆法法，它们均含有比比较复杂的起爆装装置，无线起爆法法大都用于需要远远距离控制的水下下爆破，但它们本本质上仍属于电雷雷管起爆法。电爆网路电雷管导线起爆电源导线选用市场上易易取得的、电阻较较小的电力或照明明用塑料绝缘电线线。对于一般爆破，起起爆电源必须保保证流经每个电雷雷管桥丝的直流电电流不小2A、交流电流则不小小于2.5A。起爆电源的种类类有电池、交流电电源、起爆器。但但在有瓦斯爆破的的隧道施工中只能能采用防爆型起爆爆器。起爆器属于于直流起爆电源，，有手摇发电机起起爆器及电容式起起爆器，后者为最最常见。原理是将将电池的低电压变变成高压高频电，，向电容器内充电电，当电压达到规规定值时，指示灯灯亮，此时可启动动开关进行起爆。。第四章起起爆器材材隧道爆破破讲座河南.洛阳电雷管起起爆器的的种类非非常多，，亦较便便宜，网网上可查查询并购购买。名名称为：：电起爆爆器或起起爆器。。导爆管雷雷管起爆爆法是利利用导爆爆管传递递冲击波波点燃雷雷管，从从而直接接起爆炸炸药。隧隧道内联联网时可可用电灯灯照明、、不会引引起早爆爆、误爆爆等，起起爆元件件主要为为击发笔笔、电火火花枪。。常用的的是击发发笔，直直接将击击发笔插插入非电电导爆管管内2cm，然后采采用专用用的导爆爆管击发发器或电电雷管/导爆管雷雷管双用用起爆器器击发起起爆导爆爆管网路路，击发发笔与起起爆器之之间可以以采用爆爆破线连连接。起爆器击发笔第四章起起爆器材材隧道爆破破讲座河南.洛阳77777772555555591111333火雷管导火索（炮眼旁数字为毫秒雷管段别）导爆管－非电雷管起爆网络之一12345导爆管－非电雷管起爆网络之二1-导爆索；2-8号雷管及胶布；3-导爆管；4-连接块；5-炮眼十、起起爆网络络443121:主导爆管管、2：非电传传爆雷管管、3：支导爆爆管、4：非电起起爆管第四章起起爆器材材隧道爆破破讲座河南.洛阳一、炮孔孔分类隧道掘进进只有一一个自由由面，岩岩石的夹夹制作用用较大，，爆破条条件差，，爆破规规模及效效果受平平导断面面尺寸的的影响较较大。平平导爆破破工作面面上炮孔孔按其位位置及及作用可可分为：：掏槽眼眼、辅助助眼、及及周边眼眼三大类类，周边边眼亦可可细分为为：顶眼眼、侧墙墙孔及底底眼。掏槽眼的的作用是是在一个个自由面面的情况况下爆出出一个槽槽腔，为为其它炮炮孔的爆爆破增加加一个自自由面和和提供岩岩石膨胀胀补充空空间，减减少其它它岩石爆爆破的夹夹制作用用，以创创造有利利的爆破破条件。。有时辅辅助眼布布置在掏掏槽眼周周围，作作用是进进一步扩扩大掏槽槽眼爆出出的空间间。1-顶眼；2-掘进眼；；3-侧墙眼；；4-掏槽眼；；5-底眼炮孔分类类第五章隧隧道爆破破隧道爆破破讲座河南.洛阳第五章隧隧道爆破破辅助眼：：位于掏掏槽眼与与周边眼眼之间的的炮眼，，统称为为辅助眼眼。其作作用是扩扩大掏槽槽眼炸出出的槽腔腔，为后后续和周周边眼爆爆破创造造“临空面”。常把靠靠近掏槽槽眼的炮炮眼并有有扩大掏掏槽作用用的炮眼眼，又称称为“辅助掏槽槽眼”或“扩槽眼”；常把靠靠近周边边眼的一一排炮眼眼，称为为“内圈眼”。辅助眼的的作用是是进一步步扩大掏掏槽体积积和增大大爆破量量，并为为周边眼眼创造有有利的爆爆破条件件。其布布置主要要是解决决间距和和最小抵抵抗限问问题，这这可以由由工地经经验决定定。最小小抵抗线线约为炮炮眼间距距的60~80%。周边眼：：沿隧道道周边布布置的炮炮眼，称称为周边边眼。其其作用是是炸出较较平整光光滑的隧隧道断面面轮廓。。按其所所在不同同位置，，又可分分为“帮眼”、“顶拱眼”、“底板眼”。周边眼眼的作用用是爆破破后使坑坑道断面面达到设设计的形形状和规规格。周周边眼原原则上沿沿着设计计轮廓均均匀布置置，间距距和最小小抵抗限限应比辅辅助眼的的小，以以便爆出出较为平平顺的轮轮廓。眼眼口距设设计轮廓廓线约0.1~0.2m，便于钻钻眼。第五章隧隧道爆破破图中1~4为掏槽炮炮眼5~10为辅助炮炮眼其余为周周边炮眼眼二、常用用炮眼直直径与炮炮眼深度度（1）炮眼直直径常采用φ32—φ45mm钻孔。当当采用液液压台车车液压钻钻机时，，钻孔一一般为φ48mm、φ63mm、φ76mm和大中空孔φ102mm、φ152mm。（2）炮眼深度浅孔——1-3m；手持式风钻钻、液压钻；；深孔——3-5m；钻孔台车、、液压钻；超深孔——>5m；钻孔台车、、液压钻。掏槽爆破是决决定小断面平平导掘进效果果的关键因素素，并且掏槽槽形式亦取决决于断面大小小、岩石性质质、循环进尺尺要求等。在在小断面平导导掘进过程中中常用的掏槽槽形式主要有有斜眼掏槽、、直眼掏槽和和混合掏槽，，斜眼与直眼眼特点如下表表所示。名称斜眼掏槽直眼掏槽常见形式锥形掏槽、楔形掏槽、复式掏槽平行龟裂掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽优点适用于各类岩层的爆破，掏槽效果好，槽腔体积大，能将槽腔内的岩石全部或大部抛出，形成有效的自由面，为掘进眼爆破创造出较有利的破岩条件，槽孔的位置和倾角的精度对掏槽效果影响不大。炮孔深度不受断面限制，便于中深孔爆破，掏槽参数可不随炮孔深度和断面改变而改变，只需要调整装药量，易台钻平行作业，爆堆集中而有利于装岩，抛掷距离近，不易崩坏设备缺点钻孔的角度在空间上难以掌握，多台钻机施工互相干扰较大；斜孔掏槽深度受平导掘进宽度的限制；掏槽参数与平导各炮孔有关；爆堆分散，岩石抛掷距离较远。炮孔数目多，占用雷管段数多，装药量大、单耗高，地槽眼的间距和平行度要求较高，在有瓦斯各煤尘爆炸危险的地方使用空孔掏槽爆破存在一定的安全隐患。三、掏槽爆破破第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳楔形掏槽爆破破是由2排或以上的相相对倾斜炮孔孔成对称楔形形布置，爆破破后形成一个个楔形槽。有有水平楔形掏掏槽与垂直楔楔形掏槽之分分，常用的是是水平楔形掏掏槽。岩质愈愈坚硬，成排排的楔形眼愈愈多，一般楔楔形掏槽眼底底间距在200~400mm左右，眼底距距工作面的距距离比其它要要深200mm左右。楔形掏槽水平楔形掏槽垂直楔形掏槽锥形掏槽锥形掏槽各掏掏槽眼以相等等或近似相等等的角度向工工作面中心轴轴倾斜。孔底底趋于集中，，但不能相互互贯通，爆破破后形成锥形形槽，该形掏掏槽适用于较较坚硬的围岩岩，常用的有有三角锥或四四角锥形掏槽槽。a四角锥掏槽第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳直眼掏槽由若若干个垂直于于开挖面的炮炮眼所组成，，掏槽深度不不受围岩软硬硬和开挖断面面大小的限制制，可以实现现多台钻机同同时作业、深深眼爆破和钻钻眼机械化，，从而为提高高掘进速度提提供了有利条条件。直眼掏掏槽形式有柱柱状掏槽及螺螺旋形掏槽。。影响直眼掏掏槽效果的因因素有①眼眼距②空空眼③装装药④辅辅助抛掷⑤⑤钻眼质量量柱状掏槽装药孔临空孔螺旋形掏槽abcd1234直眼掏槽单向扇形掏槽槽第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳复式掏槽三级复式楔形形掏槽35040023016072.50700680903030701303129030307013025040023016068o63o55o(a)(b)楔形掏槽关键键技术在于：：楔形掏槽孔孔的倾斜角度度与岩性及隧隧道断面有关关，一般为60~75°°，上下排距为为40~60cm；大断面隧道道采用楔形掏掏槽时应尽量量加大第一级级掏槽孔之间间的水平距离离，眼底间距距可达到40cm（亦能保证爆爆破效果）。。第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳除掏槽形式和和布孔参数外外，隧道掘进进的主要爆破破参数包括：：炸药单耗、、炮孔直径、、炮孔深度、、抵抗线、炮炮孔间距及数数目。炸药单耗值（（定额值）岩石坚固系数f隧道断面积/m2＜15＜20＜25＜30＞30炸药消耗量/kg.m-1＜61.611.541.471.421.39＜101.921.861.731.591.46＞102.332.222.141.931.85采用人工手持持风钻施工时时，匹配的标标准钻头直径径为26~42。即炮孔直径径常为42mm，而标准药卷卷的直径约为为32mm或35mm（比孔径小一一来是方便装装药，二来是是不偶合装药药的需要）；；小断面平导导在Ⅲ、Ⅳ级围岩时，炮炮孔深度为2.2~3.5mm之间为最佳。。（大断面隧隧道采用凿岩岩台车钻眼施施工时，炮孔孔直径常为45~55mm，最好需要有有40~45mm药卷进行装药药。一般孔径径大于药卷直直径4~7mm）。四、炸药单耗耗（定额）第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳五、断面划分分岩石隧道采用用钻爆法及机机械开挖法二二种，钻爆法法亦称为矿山山法，其对地地质强，开挖挖成本低。在在我国，钻钻爆法开挖大大断面隧道仍仍将是主要手手段。其缺点点是劳动强度度大，施工环环境差。下表表为国际隧道道协会对隧道道断面的划分分。划分断面积/m2超小断面＜0.3小断面3.0~10.0中等断面10.0~50.0大断面50.0~100.0超大断面＞100.0大断面岩石隧隧道常采用楔楔形掏槽技术术，而不采用用直眼掏槽，，即使采用凿凿岩台车施工工，亦不采用用直眼掏槽，，而采用楔形形掏槽更为常常见且有效。。无论是人工手手持风钻还是是台车施工，，采用楔形形掏槽常采用用单级楔形掏掏槽，而不采采用所谓的二二、三级复式式楔形掏槽，，只有在掏槽槽效果不佳的的情况下，在在一级主掏槽槽眼前加一对对或数对小掏掏槽眼进行辅辅助掏槽，成成二级复式掏掏槽。第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳光面爆破是通通过正确确定定爆破参数和和施工方法，，在设计断面面内的岩体爆爆破崩落后才才爆周边孔，，使爆破后的的围岩断面轮轮廓整齐，最最大限度地减减轻爆破对围围岩的扰动和和破坏，尽可可能地保持原原岩的完整性性和稳定性的的爆破技术。。其主要标准准为：开挖轮轮廓成形规则则，岩面平整整；围岩壁上上保存有50％以上的半面面炮眼痕迹，，无明显的爆爆破裂缝；超超欠挖符合规规定要求，围围岩壁上无危危石等。周边炮眼间距距E：常用公式E=(10～18)d公式预估计算算；当炮眼直直径为32～40mm时，E=320～700mm。光面爆破参数示意EEEWF光面层厚度。。所谓光面层层就是周边眼眼与最外层辅辅助眼之间的的一圈岩石层层。其厚度就就是周边眼的的最小抵抗线线W。周边眼的间间距E与光面层厚度度W有着密切关系系。周边眼的装药药量通常以线线装药密度表表示。光面层层单独爆落时时，周边眼线线装药密度一一般为0.15~0.25kg/m，全断面一次次起爆时，为为减少残眼，，装药密度需需适当增加，，可达0.30~0.35kg/m。六、光面爆破破第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳影响光面爆破破效果的主要要因素有（1）地质条件，一一般硬岩、中中硬岩、岩石石完整性较好好的岩体，有有利于光面爆爆破，而当地地质复杂、围围岩节理裂隙隙发育及风化化较严重时，，光面爆破效效果将得不到到保证。即即使采用缩小小间距及减少少线装药密度度亦不能保证证效果。（2）钻孔精度的的影响，主要要应尽量克服服开孔误差、、钻孔角度误误差、测量放放线误差，并并严格控制周周边眼外插角角及外插量，，保证轮廓平平整成型，即即应加强施工工管理。（3）爆破技术及及工艺，使用低爆速、、低猛度、低低密度、传爆爆性能好的专专用光爆炸药药，采用不偶偶合装药结构构，不偶合间间隔装药之间间用导爆索连连接，线装药药密度应合理理，防止过大大及过小，光光面爆破最好好是齐爆，需需要控制时，，齐爆数量不不应小于5发延时不小于于50ms。光面爆破周边边眼装药结构构第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳评定隧道光面面爆破质量目目前国内无统统一的标准。应根据不同同用途的隧道道合理拟定不不同的质量标标准。铁道隧道光面面爆破质量评评定标准爆破后的检测项目软弱围岩隧道中硬岩隧道硬岩隧道爆破后围岩情况围岩稳定，无大的剥落或明塌围岩稳定，基本无剥落现象围岩稳定，无剥落现象对围岩的扰动深度<1m<0.8m<0.5m平均线性超挖<20cm<15cm<10cm最大线性超挖<25cm<25cm<20cm两炮衔接台阶最大尺寸20cm15cm15cm局部欠挖量5cm5cm5cm炮眼痕迹保存率≥50%≥70%≥80%炮眼利用率95%90%90%质点振动速度<5cm/s<8cm/s<12cm/s第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳原煤炭部对矿矿山巷道的光光面爆破质量量标准是：（1）爆破后巷道道围岩不破坏坏，肉眼观察察无炮振裂缝缝；围岩破坏坏不超过炮眼眼直径大小。。（2）欠超挖量小小于±5cm。（3）两炮衔接台台阶最大尺寸寸15cm。原冶金部对光光面爆破质量量标准是：（1）爆破振动轻轻微，无炮振振裂缝；软岩岩爆破后无大大浮石、硬岩岩无浮石。（2）炮眼痕迹保保存率>80%。（3）欠超挖量小小于±5cm。（4）两炮衔接台台阶尺寸10～15cm。第五章隧隧道爆破隧道爆破讲座座河南.洛阳（1）炸药单耗：：大断面（断断面大于50m2）隧道爆破时时，全断面炸炸药单耗以不不超过1.3kg/m3为佳，一般在在1.0kg/m3左右，如果炸炸药单高于此此值，则需需要调整钻爆爆设计及装药药量；（2）循环进尺：：人工手持风风钻在全断面面钻爆时，循循环进尺控制制在3.0~3.7m之间为佳，常常为3.2或3.5m；台车全断面