隧道爆破施工技术培训讲义

隧道施工爆破概述炮眼的种类及作用掏槽眼布置隧道爆破参数及炮眼布置周边眼的控制爆破钻爆施工一、隧道的基本概念第一节隧道爆破施工概述二、围岩分级隧道的定义隧道的分类隧道施工方法以围岩的稳定性为基础的分级方法岩石强度完整性三、岩石隧道爆破特点临空面少要求高地质条件复杂第二节炮眼的种类及作用掏槽眼辅助眼周边眼图5-1炮眼布置图一、掏槽眼针对隧道开挖爆破只有一个临空面的特点，为提高爆破效果，宜先在开挖断面的适当位置（一般在中央偏下部)布置几个装药量较多的炮眼,如图5-1中的红色炮眼。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。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。三、周边眼周边眼(perimeterhole)。沿隧道周边布置的炮眼称为周边眼。如图5-1中的蓝色炮眼。其作用是炸出较平整的隧道断面轮廓。按其所在位置的不同，又可分为帮眼、顶眼、底眼。一、斜眼掏槽第三节掏槽眼布置斜眼掏槽（inclinecut）的特点是掏槽眼与开挖断面斜交，它的种类很多，如锥形掏槽、爬眼掏槽、各种楔形掏槽、单向掏槽等。隧道爆破中常用的是垂直楔形掏槽和锥形掏槽。单向掏槽由数个朝同一方向倾斜的炮眼组成。适用于隧道断面内有软弱夹层、层理、节理和裂隙时。单向掏槽法可根据巷道断面大小或软夹层的厚度不同，布置一排或两排掏槽眼。掏槽眼的倾斜角度一般为50°~70°，岩石坚固程度高，角度取小值(一)斜眼掏槽布置形式(a)顶部掏槽(b)底部掏槽(c)侧向掏槽(d)扇形掏槽楔形掏槽由两排相对称的倾斜炮眼组成，爆破后形成一个楔形槽。楔形掏槽的分类及适用条件分为：水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽水平楔形掏槽适用于岩层为水平层理时。垂直楔形掏槽适用于中硬以上的均质岩石(a)垂直楔形掏槽(b)水平楔形掏槽垂直楔形掏槽爆破参数围岩级别α（°）斜度比a(cm)b(cm)炮眼数量（个）Ⅳ级以下Ⅲ级Ⅱ级Ⅰ级75～8075～8070～7555～701:0.27～1:0.181:0.27～1:0.181:0.37～1:0.271:0.47～1:0.3770～8060～7050～6030～503030252044～666掏槽数目较少，掏槽体积大，易将岩石抛出。掏槽眼深度受到隧道断面尺寸的限制，岩堆分散。楔形掏槽的特点bαL=0.5~0.7BB为了提高循环进尺，可以采用复式楔形掏槽复式楔形掏槽锥形掏槽这种炮眼呈角锥形布置，各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中心轴线倾斜，眼底趋于集中，但互相并不贯通，爆破后形成锥形槽。根据掏槽炮眼数目的不同分为三角锥、四角锥、五角锥等。(a)三角锥(b)四角锥(c)五角锥锥形掏槽围岩级别α（°）a(cm)眼数（个）Ⅳ级以上Ⅲ级Ⅱ级Ⅰ级706865601009080703456锥形掏槽爆破参数斜眼掏槽具有操作简单，精度要求较直眼掏槽低，能按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度，易把岩石抛出，掏槽眼的数量少且炸药耗量低等优点。优点眼深易受开挖断面尺寸的限制，不易提高循环进尺，也不便于多台凿岩机同时作业。

缺点(二)斜眼掏槽的优缺点二、直眼掏槽

直眼掏槽(cylindercut)由若干个垂直于开挖面的炮眼所组成，掏槽深度不受围岩软硬和开挖断面大小的限制，可以实现多台钻机同时作业、深眼爆破和钻眼机械化，从而为提高掘进速度提供了有利条件。(一)直眼纷掏槽举的布贼置形拴式柱状牺掏槽(a)菱形告布置(b倡)楔形撞布置(c隆)三角形屡布置它是充华分利用漏大直径拣空眼作咐为临空充孔和岩串石破碎芒后的膨黑胀空间违，使爆颗破后能很形成柱纹状槽口脏的掏槽虹爆破。作为闸临空婚孔(f酬re计e拖ho绿le）的空钥眼(b逢us篇te盟r睡ho冰le印)数目，住视炮眼乏深度而晴定:一般当按孔眼深逗度小于3.0召m时采用贸一个；当孔眼净深度为3.0形m～3.5断m时，另采用肠双临慢空孔斗；当孔醒眼深棚度为3.碎5m～5.15芽m时采用举三个。试验表欺明：第瘦一个起毯爆装药乎孔离开应临空孔惹的距离委应不大数于1.5倍的临缸空孔直稿径。螺旋叠形掏也槽螺旋形猫掏槽是交由柱状猫掏槽发研展而来简，其特枪点是中泪心眼为飞空眼，怀邻近空注眼的各员装药眼唇至空眼队之间的浴距离逐饼渐加大励，其连萝线呈螺饲旋形，胜并且由衬近及远躲依次起泻爆a=总(1辜.0～1.5续)Db=(闷1.2～2.5陡)Dc=(伶3.0～4.0姐)Dd=惠(4配.0～5.0势)DD为钻孔礼直径，馒一般不之小于100作mm1234acdb(二)直眼汇掏槽兼的特勿点适用妄于中赢硬岩卸层或怨坚硬灿岩层适宜蝇采用胀中深摄孔爆贸破凿眼效中率高炮眼利汤用率高抛掷炊距离招短耗药量哀大要求严粪格(三)影响掏叼槽效果恐的因素眼距最先一台段起爆脊的炮眼并与空眼窑的距离空眼撤直径政、眼邪距与戚岩石哭爆破铸效果第关系φdaA中空眼炮眼隧道局堆的建议卖公式一般情编况下不炮大于空饶眼直径尊的2倍常用的增空眼直担径为10灶2m买m，眼黎距采钩用18众~2底0c旬m空眼数处目空眼锄数目义越多衰掏槽缴爆破虑效果凡越好到；炮鞭眼越残深空题眼数寨目越野多。装药装药长标度占全冈眼长的70~树90%辅助咸抛掷将空胁眼加柴深10吃0~耐20仿0m梯m，并在捐空眼底介部放1~堪2卷炸药献。钻眼质疼量(四)直眼掏虑槽实例雷公散尖、珠大瑶辫山隧站道灰黑色爸厚层加述中厚层谷隐晶质嫁灰岩，Ⅱ级围羊岩。开挖抓断面100渗m2左右，瞒钻眼深勒度5.匹15庸m。装药响眼直喜径48m冤m，中偶空眼胖直径102讨mm花果山明隧道致密块蹈状的花寒岗岩，Ⅲ级围岩优。开挖储断面10梁0m2左右，粗钻眼深祥度3.扭9m和5.1源5m。装药艳眼直亏径48m拒m，中工空眼斯直径10辩2m燥m瑞典准样板杯掏槽三、扰混合填掏槽混合缝掏槽惊是指犁两种贸以上毕的掏食槽方鹊式的视混合耽使用百，一阴般在玻岩石语特别混坚硬裳或隧泰道开臣挖断套面较压大时古使用待。四、筒减轻轨地震东动掏奴槽为了减亲少掏槽森眼的爆墨破震动日，经常季采用特顿殊掏槽固形式。复式楔沾形掏槽混合补掏槽直眼分席层掏槽增加羊空眼娃直眼瞧掏槽五、竖胸井掏槽掩爆破圆锥形肿深眼掏湖槽大直触径空纯眼掏类槽一、隧道信控制方爆破能的分臣类第四色节慨周睡边眼汉的控橡制爆霸破光面爆红破预裂蜘爆破光面爆菊破是指匠延开挖埋边界布已置密集无炮孔，矿采取不起耦合装袄药或装缩慧填低威港力炸药裕，在主侄爆区之后起爆役，已给形成鼠平整团的轮猴廓面协的爆筹破作骂业。预裂爆嫁破是指埋延开挖响边界布垮置密集片炮孔，分采取不蝴耦合装懂药或装杆填低威值力炸药借，在主谜爆区之前起爆榨，已柔形成沫平整币的轮社廓面皇的爆圾破作团业。二、腥光面仿爆破帜与预罪裂爆炉破的叨关系相同点区别孔距廊必须柏与最朴小抵泽抗线旬相匹讽配采取宰不耦牲合装兔药或吩装填崇低威茫力炸法药同组光简爆孔(预裂摩孔)同时起蕉爆起爆盖顺序谎不同装药耐量不陷同三、光抵面爆破隆与预裂渠爆破的叮成缝机生理爆炸后雨围岩的卡静压力绵场应力集方中的预租裂效应爆轰妖气体俗的楔雹入效诱应四、蒜隧道浸光面霸爆破控制鞠标准开挖溜轮廓趣成形析规则坦，岩窜面平匠整围岩壁脏上保存育有50善%以上的创半面炮淡眼痕迹无明显膛的爆破王裂缝超欠挖蔽符合规构定要求设计窄参数周边眼戴间距一般取Ki=10闯~18在不偶辞合装药草的前提狐下，光免面爆破掩应满足攻炮孔内菌静压力F小于宵爆破茧岩体积的极躁限抗牧压强猜度，晴而大茫于岩挠体的游极限冈抗拉候强度风的条勒件。慕即光爆层储厚度及膜炮眼密蕉集系数一般名取K=0均.8所谓光迹面层就奶是周边阔眼与最袄外层辅伯助眼之顿间的一滔圈岩石身层。其味厚度就嘉是周边乐眼的最茎小抵抗喜线W。周边眼顶的间距E与光装面层纹厚度W有着稍密切休关系旦，通划常以葛周边旺眼的尊密集静系数K（K=版E/蛮W）表娱示，榴其大盲小对嘴光面强爆破赤效果愁有较熊大影掌响。装药不饿耦合系呈数一般祖取装柔药不疮耦合腐系数味≥2~5合理迫的不况耦合嫌系数烂应使杂爆炸逮后作喝用在启孔壁干上的纽奉压力爷低于混岩石砍的动徒抗压使强度想，而佛高于扬其动下抗拉早强度惹。装药量在光摔面层胖单独垮爆落坚时，识周边拍眼的秋线装贤药密烟度一胀般为0.块15斩kg亩/m～0.苗25毅kg科/m,全断面承一次起餐爆时，布一般可颠达0.杰30睡kg超/m～0.3格5kg思/m。周边眼旬的装药博量通常缸以线装扔药密度膝表示。施工找中应稻根据佣孔距膀、光董面层的厚度松、石芝质及盲炸药蔽种类轧等综伏合考求虑确兴定装愚药量由。岩石类别炮眼间距E（cm）抵抗线W(cm)密集系数(K=E/W)装药集中度(kg/m)硬岩中硬岩软岩55～7045～6535～5060～8060～8040～600.7～1.00.7～1.00.5～0.80.30～0.350.20～0.300.07～0.12表5-6光面戚爆破缎一般屡参考顶数值五、隧胞道预裂岩爆破控制标程准不平整谊度不超稠过15c压m保存有80珠%~问90妖%以上的镰半面炮丑眼痕迹无明显钉的爆破鸦裂缝设计华参数岩石类别炮眼间距E（cm）至内排崩落眼间距(cm)装药集中度（kg/m）硬岩中硬岩软岩40～5040～4535～404040350.30～0.400.2～0.250.07～0.12表5-8预裂话爆破霜参数一、隧道爆牢破参数晕的确定第五抹节救隧叨道爆清破参雀数及专炮眼露布置炮眼积直径炮眼数苹目炮眼深郊度装药量炮眼格直径炮眼直读径对凿魔岩生产思率、炮践眼数目肠、单位浮耗药量蓝和洞壁究的平整凡程度均怎有影响恰。加大炮纪眼直径请以及相储应装药草量可使解炸药能蹲量相对梁集中，个爆炸效净果得以译改善。鹿但炮眼蠢直径过英大将导乏致凿岩斯速度显妹著下降粥，并影章响岩石娃破碎质培量、洞裂壁平整厦程度和衫围岩稳魔定性一般惩隧道驴的炮置眼直巧径在32m怠m～50痒mm之间炮眼阿数目炮眼数兰量主要昨与开挖包断面、鉴炮眼直雪径、岩疤石性质症和炸药高性能有休关，炮才眼的多线少直接变影响凿融岩工作摄量。炮眼冰数量惨应能承装入边设计卷的炸戴药量疏，通睬常可趟根据剧各炮异眼平镰均分柱配炸袄药量梢的原缝则来繁计算式中：N—炮眼孕数量令，不变包括饼未装闪药的意空眼捧数；q—单位炸猪药消耗零量，一替般取q=甚1.流2k酸g/涉m3～2.注4k怪g/湾m3；S—开挖断怪面积，m2；τ—装药痰系数γ—每米风药卷早的炸敬药重董量（kg/波m）第一种袖方法第二咸种方枣法首先榜计算临周边倦眼数行量N1和装药袜量Q1式中：Bl—隧道开宋挖断面远周长；B—隧道开竖挖宽度a—周边员眼间坏距；L1—周边深眼钻慎孔平兆均深性度γ1—周边怒眼每岸米药塞卷的错炸药园重量帆（kg/投m）其次计刊算总的复装药量然后还计算究掏槽蔬眼和休辅助信眼数葬量式中伶：L—炮眼红的平隔均深天度L2—辅助眼猛和掏槽惨眼的平朱均深度γ2—辅助御眼和夹掏槽滤眼每餐米药撤卷的再炸药蹲重量潮（kg早/m）τ2—辅助眼蜻和掏槽处眼的装堂药系数η—炮眼域利用陈率，螺一般示取0.坑8~0.9宏5第三种应方法首先计废算掏槽享眼数量N1和装焦药量Q1其次计库算周边疗眼数量N2和装药饥量Q2然后计卫算周边杏眼数量N3和装谱药量Q3最后计留算炮眼妙数量N和装轿药量Q一、隧道爆傲破参数改的确定第五节强隧错道爆破计参数及上炮眼布凑置炮眼租深度炮眼深六度是指捡炮眼底烂至开挖府面的垂夸直距离零。合适丸的炮鲜眼深师度有盯助于节提高糕掘进均速度烟和炮交眼利赞用率究。L对于蹄斜眼凭掏槽腰，由化于施畜工原胁因和伟岩石正的夹傻制作蕉用，刺一般苗最大管炮眼者深度霸取断拥面宽敏度（鲁或高百度）B的0.口5～0.7倍，店当围秋岩条抱件好害时，串采用艰较小糟值。按开聚挖断却面跨唇度确份定炮印眼深蛮度L=（0.5～0.7）B按每掘扁进循环陕的进尺皇数来确风定按每土掘进第循环担中所赔占时教间来胖确定目前常蓝用的炮模眼深度哪为1.8座m~2凭.5m装药量嗓的计算合理的蛙药量应渣根据所驼使用的京炸药的传性能和在质量、加地质条耽件、开箭挖断面弹尺寸、邻临空面桌数目、络炮眼直妙径和深启度及爆贯破的质对量要求蔽来确定郑。目前多陷采取先厘用体积戴公式计旁算出一心个循环陆的总用菠药量，饿然后按沸各种类戴型炮眼漏的爆破持特性进慢行分配卫，再在宋爆破实干践中加确以检验泊和修正柜，直到颗取得良岔好的爆没破效果跑为止的恼方法。式中挤：Q—个爆寨破循氧环的描总用完药量桃，kg订;q—爆破每眯立方米侄岩石所蓄需炸药例的消耗量，kg/裂m3;二、炮颤眼的布持置布置原桂则先布松置掏朵槽眼缝，其薪次是结周边漠眼，荣最后辨是辅弓助眼掏槽眼披一般应绝布置在待开挖面秋中央偏离下部位门，其深掘度应比找其它眼蓬深15c道m～20c衫m。为掀爆出汁平整凯的开狠挖面棍，除莫掏槽神和底播部炮限眼外霉，所防有掘键进眼桂眼底洒应落导在同恳一平呈面上帽。底兆部炮漆眼深悔度一镰般与笨掏槽库眼相冶同。周边锦眼应啦严格僵按照息设计却位置抵布置断面拐海角处应床布置炮咏眼。周边盯眼设燃计位抢置应愈考虑0.0省3～0.缝05的外插桥斜率。保证属光爆道层的捷合理政厚度靠近周愧边眼的糕辅助眼色分布均坚匀。当炮评眼的途深度呼超过2.抄5m时，捡靠近管周边就眼的犬内圈鼠辅助祥眼应笋与周膊边眼孤有相盼同的偏倾角竭。层状岩镇层炮眼处方向应放尽量垂野直于层坐理面。布置方卵式直线股形布步置形式简骄单且易买掌握，裤同排炮醉眼的最跳小抵抗糟线一致好，间距制一致，旺前排眼裂为后排两眼创造时临空面朵，爆破电效果较蜡好。布置纳方式多边圾形布册置这种蕉布眼清是围婚绕着家掏槽召部位徒，由酒里向秀外，寸将炮痕眼逐另层布化置成渣正方壶形、绝长方吊形、晶多边鹅形等弧形天布置顺着拱雅部轮廓掘线，逐当圈布置食炮眼。矛此外，捏还可将旬开挖面仇上部布括置成弧姨形，下驾部布置放成直线重形，以搬构成混鼻合型布复置圆形归布置当开慰挖面文为圆胖形时买，炮竭孔围料绕断度面中辨心逐老层布窄置成贵圆形乘。这娱种布咳孔方橡式，甲多用察在圆育形隧杯道、飘泄水规洞以挠及圆区形竖央井的谅开挖螺中一、隧道开奶挖方法第六节葱钻哈爆施工全断和面开哗挖法台阶距开挖息法导坑呀法分部开件挖法钻爆游施工呀是把决钻爆到设计午付诸选实施坟的重耳要环恰节，山包括顿钻孔答、装扇药、贫堵塞他和爆岛破后甘可能弄出现鹿的问恨题处疯理等二、蝴钻爆搬施工钻眼钻眼设涌备气腿俯式凿氏岩机三臂槐凿岩父台车支腿式西全液压寻凿岩机钻眼施拴工注意电事项(1突)必须旺标出股掏槽面眼和摘周边饶眼的身位置挎，严笛格按待照炮那眼的乎设计腥位置员、深砌度、哀角度常和眼晒径进趣行钻灭眼(2尸)湿式扇凿岩装药装药述前一惕定要场清孔使用怒木质舅或竹舅制炮吨棍注意保坐护起爆耕装置堵塞禁止偶无堵觉塞爆狭破堵塞材阶料一般淹为砂乔子和许粘土习混合镰物，拢其比允例大继致为裕砂子50份%～40虚%，粘土50%～60车%。堵塞勺