一种硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法技术

本发明专利技术涉及了一种硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法。本发明专利技术首先在掌子面自上而下并联布置大直径卸压钻孔，在掌子面中部卸压孔内通入高水进行水压致裂，采用多段水平区间分段压裂，实现对围岩的分段扰动使每段围岩产生较宽较深裂隙；然后在两侧卸压孔中采用爆破装置进行二次致裂，实现对围岩的多次扰动，多次弱化围岩完整程度，使围岩裂隙更加细密均匀，增加围岩的松散程度，同时将爆破产生的裂隙与水力致裂的裂隙贯通，在掌子面前方形成网络裂隙。本发明专利技术采用水力压裂和水压耦合爆破相结合，围岩卸压区域大，具有工艺简单、工程量小、卸压效果好、安全性高等优点。安全性高等优点。安全性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法


[0001]本专利技术涉及地下工程
，尤其涉及一种硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法。

技术介绍

[0002]岩爆为深部岩石工程典型的动力灾害。岩爆是指处于高应力状态下的坚硬脆性岩石，由于受外界扰动作用导致围岩弹性应变能的突然释放而产生的岩石破裂、弹射等现象。岩爆是一种突发性地质灾害，不仅严重威胁施工人员及设备的安全、影响施工进度，而且还会造成超挖、初期支护失效。
[0003]相比于TBM施工方法，岩爆对钻爆施工隧洞的危害更大。目前针对轻微及中等岩爆，主要采用掌子面淋水；针对强岩爆及极强岩爆通常采用超前钻孔卸压，其具体做法该方法是在预计可能发生岩爆的洞段内，通过钻机进行垂直于掌子面的钻孔，促使围岩裂隙快速发育，应力迅速降低，使围岩集中应力区向围岩深处转移。在距离掌子面一定距离的围岩内部施工大直径的钻孔后，每一个钻孔周围将产生一定范围的破碎区，当多个钻孔形成的破碎区相互叠加时，将在卸压部位形成一条连续式的卸压带，降低卸压位置围岩的承载能力释放应变能，使应力峰值向围岩深部转移。然而，钻孔卸压采用浅孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法，其特征在于，包括：步骤S1，根据围岩地质条件及地应力反演计算，结合工程统计数据和岩爆判别公式，预测岩爆可能发生断面位置、岩爆等级及岩爆规模，选定需要超前钻孔卸压区域；步骤S2，在待超前卸压围岩区域的垂直掌子面位置钻设水力压裂卸压孔，再于水力压裂卸压孔两侧钻设爆破卸压孔；步骤S3，在水力压裂卸压孔中分段放入密封装置，并封堵水力压裂卸压孔；步骤S4，在爆破卸压孔中分段放入密封装置，并在每段区间内充入清水，封堵爆破卸压孔；步骤S5，向水力压裂卸压孔中通入高压致裂水，直至围岩产生明显裂纹；步骤S6，引爆爆破卸压孔中的爆破装置，实现对围岩的二次致裂；步骤S7，在掌子面拱顶位置布置锚杆孔，防止正常掘进后拱顶有较大岩块掉落；在掌子面正常布设爆破孔，安装钻爆法施工要求正常掘进，每次完成一个循环进尺的掘进，需在掌子面拱顶位置布置锚杆孔，直至将超前卸压段掘进完成，然后重复步骤S1～S6。2.根据权利要求1所述的硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法，其特征在于，步骤S2中根据待开挖隧洞横断面的大小和已发生岩爆的等级使用钻孔台车在待开挖隧洞的垂直掌子面上布置卸压孔，卸压孔的钻孔深度是单循环进尺的4倍以上，卸压孔直径大于100mm，且爆破卸压孔与掌子面轴线方向呈8～15
°
。3.根据权利要求1所述的硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法，其特征在于，步骤S3中分段区间为一个正常钻爆循环进尺，每一分段区间通过高压导流管连接，最终与掌子面的高压水泵站连接。4.根据权利要求1所述的硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旗，张晓平，刘泉声，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：