小断面隧道中空孔复合式直眼掏槽水压光面爆破方法技术

本发明专利技术涉及一种小断面隧道中空孔复合式直眼掏槽水压光面爆破方法。将三臂凿岩机应用到小断面隧道的开挖爆破会受到空间限制，无法实现斜眼掏槽，爆破后需较长通风时间。本方法估算炮孔数量，在隧道爆破断面上打出中空孔、掏槽孔、辅助掏槽孔、崩落孔、周边孔、周边辅助孔和底板孔；估算装药量，炮孔内采用连续装药或间隔装药的形式装药，起爆雷管均装在炸药底部反向起爆；构建孔内微差的起爆网络，起爆顺序从隧道爆破断面中心开始，然后向两侧往外层层逐段爆破。本方法大幅提高了爆破进尺，有效提高了炮孔利用率，利用三臂凿岩机配合复合式直眼掏槽水压光面爆破作业，施工效率高，工作强度小，加快了施工进度，有效改善了工程经济性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
小断面隧道中空孔复合式直眼掏槽水压光面爆破方法


[0001]本专利技术涉及小断面隧道开挖爆破
，具体涉及一种小断面隧道中空孔复合式直眼掏槽水压光面爆破方法。

技术介绍

[0002]公路、铁路等大断面隧道光面爆破技术已比较成熟,但小断面隧道爆破参数与大断面隧道极为不同，不可直接套用。小断面隧道的开挖爆破一直存在爆破进尺短、炸药消耗大等技术难点，掏槽角度、炮孔布置等爆破参数的设定，对于小断面隧道爆破作业有至关重要的作用。
[0003]三臂凿岩机作为先进的钻孔设备，在工程实践中得到了日渐广泛的应用，机身明显小于同型号的其他装备，具有小型化、实用性强、通用性广等技术优势，适应作业高度6
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12米。但将三臂凿岩机应用到小断面隧道的开挖爆破，以某高原铁路隧道断面尺寸为6.5
×
6.5m的平行导洞为例，会受到操作空间的限制，达不到斜眼(楔形)掏槽的爆破要求角度，无法实现斜眼掏槽，且爆破后需要较长的通风时间。因此，需要结合三臂凿岩机的设备特点，提出新的适用于小断面隧道开挖爆破的爆破方法，拓展三臂凿岩机的工程应用领域，在小断面隧道开挖爆破的工程实践中发挥三臂凿岩机的技术优势。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种小断面隧道中空孔复合式直眼掏槽水压光面爆破方法，配合三臂凿岩机进行爆破参数优化，克服三臂凿岩机无法实现斜眼掏槽的技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]小断面隧道中空孔复合式直眼掏槽水压光面爆破方法，所述方法包括：
[0007]布置炮孔：
[0008]估算炮孔数量，在隧道爆破断面上打出中空孔、掏槽孔、辅助掏槽孔、崩落孔、周边孔、周边辅助孔和底板孔：
[0009]炮孔装药：
[0010]估算装药量，炮孔内采用连续装药或间隔装药的形式装药，起爆雷管均装在炸药底部反向起爆；
[0011]构建起爆网络：
[0012]构建孔内微差的起爆网络，起爆顺序从隧道爆破断面中心开始，然后向两侧往外层层逐段爆破。
[0013]进一步地，估算炮孔数量，包括：
[0014]计算单位炸药消耗量：
[0015]q＝q1ef1k
cons
[0016]其中：
[0017]q为修正单位炸药消耗量；
[0018]q1为未修正单位炸药消耗量，取0.1倍的岩石坚固性系数；
[0019]e为炸药换算系数，为TNT爆热与所用炸药爆热的比值；
[0020]f1为岩石结构系数，致密岩石取0.8，脆性岩石取1.1，板岩和含细碎裂隙岩石取1.3，粘性和多孔岩石系数取2.0；
[0021]k
cons
为自由面系数，一个自由面时，S为自由面面积，即隧道爆破断面面积；
[0022]计算炮孔数量：
[0023][0024]其中：
[0025]N为炮孔数量；
[0026]α为装药系数；
[0027]γ为每米药卷的炸药质量。
[0028]进一步地，所述中空孔布置有两组，每组包括竖向成列均匀排布的四个所述中空孔，八个所述中空孔均位于隧道爆破断面的对称轴上；
[0029]第一组所述中空孔位于隧道爆破断面中部的中央，即隧道爆破断面的中心；第二组所述中空孔位于隧道爆破断面下部的中央。
[0030]进一步地，每组所述中空孔两侧分别对称布置三个所述掏槽孔，三个所述掏槽孔竖向成列均匀排布；所述掏槽孔的布置范围与自上而下第二个所述中空孔和第三个所述中空孔之间位置对应；
[0031]所述掏槽孔的外侧、所述隧道爆破断面中部的两侧和所述隧道爆破断面底部的两侧布置有所述辅助掏槽孔；两侧的所述辅助掏槽孔均自内向外布置四层，各层所述辅助掏槽孔中的每个所述辅助掏槽孔在高度上错位布置。
[0032]进一步地，隧道爆破断面的上部环向布置有三层所述崩落孔，各层所述崩落孔沿弧线布置。
[0033]进一步地，隧道爆破断面拱部边缘和隧道爆破断面两侧边缘环向布置有所述周边孔，所述周边孔的内侧环向布置有周边辅助孔。
[0034]进一步地，隧道爆破断面底部边缘布置有底板孔，所述底板孔横向成排均匀排布。
[0035]进一步地，估算装药量，包括：
[0036]Q＝qIS
[0037]其中：
[0038]Q为一个爆破循环的总装药量；
[0039]I为设计循环进尺。
[0040]进一步地，在所述掏槽孔内连续装药，尾部通过锚固剂堵塞；
[0041]在所述周边孔内间隔装药，炸药和水袋间隔布置，尾部通过水袋堵塞；
[0042]在所述辅助掏槽孔、所述崩落孔、所述周边辅助孔和所述底板孔内连续装药，尾部通过水袋堵塞。
[0043]进一步地，起爆顺序为：
[0044]掏槽孔；
[0045]自内向外第一层辅助掏槽孔和第一层崩落孔；
[0046]自内向外第二层辅助掏槽孔、第三层辅助掏槽孔和第二层崩落孔；
[0047]自内向外第四层辅助掏槽孔和第三层崩落孔；
[0048]周边辅助孔；
[0049]周边孔；
[0050]底板孔。
[0051]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0052]本专利技术提供的爆破方法，大幅提高了爆破进尺，并有效提高了炮孔利用率，平均循环进尺可达2.8～3.0m，炮孔利用率为93％～96％，开挖轮廓壁面平整光滑，爆破循环之间不出现明显“错台”现象。
[0053]本专利技术提供的爆破方法，在发挥三臂凿岩机设备优势的基础上，克服其无法实现斜眼掏槽的缺陷，利用三臂凿岩机配合复合式直眼掏槽水压光面爆破作业，明显减少了人工，施工效率高，工作强度小，工程安全性更高。
[0054]本专利技术提供的爆破方法，每循环可节约通风时间0.25h，并降低了施工成本约0.157万元，降低了施工成本，加快了施工进度，有效改善了工程经济性。
附图说明
[0055]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
[0056]图1是本专利技术中的凿岩机掏槽角度及掏槽孔布置示意图。
[0057]图2是本专利技术中的炮孔布置示意图。
[0058]图3是本专利技术中的中空孔和掏槽孔布置示意图。
[0059]图4是本专利技术中的掏槽孔装药结构示意图。
[0060]图5是本专利技术中的周边孔装药结构示意图。
[0061]图6是本专利技术中的崩落孔、周边辅助孔、辅助掏槽孔、底板孔装药结构示意图。
具体实施方式
[0062]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.小断面隧道中空孔复合式直眼掏槽水压光面爆破方法，其特征在于：所述方法包括：布置炮孔：估算炮孔数量，在隧道爆破断面上打出中空孔、掏槽孔、辅助掏槽孔、崩落孔、周边孔、周边辅助孔和底板孔：炮孔装药：估算装药量，炮孔内采用连续装药或间隔装药的形式装药，起爆雷管均装在炸药底部反向起爆；构建起爆网络：构建孔内微差的起爆网络，起爆顺序从隧道爆破断面中心开始，然后向两侧往外层层逐段爆破。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：估算炮孔数量，包括：计算单位炸药消耗量：q＝q1ef1k
cons
其中：q为修正单位炸药消耗量；q1为未修正单位炸药消耗量，取0.1倍的岩石坚固性系数；e为炸药换算系数，为TNT爆热与所用炸药爆热的比值；f1为岩石结构系数，致密岩石取0.8，脆性岩石取1.1，板岩和含细碎裂隙岩石取1.3，粘性和多孔岩石系数取2.0；k
cons
为自由面系数，一个自由面时，S为自由面面积，即隧道爆破断面面积；计算炮孔数量：其中：N为炮孔数量；α为装药系数；γ为每米药卷的炸药质量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述中空孔布置有两组，每组包括竖向成列均匀排布的四个所述中空孔，八个所述中空孔均位于隧道爆破断面的对称轴上；第一组所述中空孔位于隧道爆破断面中部的中央，即隧道爆破断面的中心；第二组所述中空孔位于隧道爆破断面下部的中央。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：每组所述中空孔两侧分别对称布置三个所述掏...

【专利技术属性】
技术研发人员：李曙光，徐建平，冀胜利，任少强，王兴立，王青松，赵小飞，杨杰，贺强强，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：