地下洞室爆破開挖方法及工藝

地下洞室爆破開挖方法及工藝一、隧洞開挖與運(yùn)輸洞口安全防護(hù)處理好后立即轉(zhuǎn)隧洞施工。采用全斷面光面爆破，人工風(fēng)動(dòng)濕式鑿巖，風(fēng)鉆采用YT-28型氣腿風(fēng)鉆。爆破材料采用非電塑料導(dǎo)爆管，微差延期雷管，2#巖石硝銨炸藥。P30型耙斗式裝巖機(jī)裝巖，軌道車運(yùn)輸出碴。開挖過程中若遇斷層、破碎帶、水平裂隙等地質(zhì)條件差的地段，應(yīng)及時(shí)采取噴錨支護(hù)、掛網(wǎng)等措施。具體錨桿長(zhǎng)度、直徑、噴砼厚度視地質(zhì)情況通過計(jì)算確定。隧洞開挖工藝流程二、隧洞開挖爆破參數(shù)設(shè)計(jì)1、炮眼數(shù)目的確定炮眼數(shù)目的多少，直接影響每一循環(huán)鑿巖工作量，爆破效果，循環(huán)進(jìn)尺、洞成型的好壞。暫按下式計(jì)算炮眼數(shù)目，在施工中，根據(jù)具體情況再做調(diào)整，以達(dá)到最佳爆破效果。N=0.0012QS/aD2式中：N-炮眼數(shù)目Q-單位炸藥消耗量，取Q=1.40kg/m3S-開挖斷面積，（輸水隧洞主洞為23.5m2a-炮眼裝填系數(shù)，取a=0.6D-藥卷直徑，D=32mm根據(jù)計(jì)算結(jié)果，以及炮眼的均勻布置、光面爆破需增加周邊眼等因素綜合考慮，取隧洞段N=73。輸水主洞炮眼布置圖2、掏槽方式掏槽眼的布置與施工質(zhì)量是影響爆破效果的關(guān)鍵。根據(jù)我們多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用空孔五星掏槽，此法可靠性高，適用于各種巖性。3、炮眼深度的確定根據(jù)隧洞開挖斷面情況，計(jì)劃采用3.0m的炮釬鉆孔，周邊炮眼深度2.5m，掏槽眼深2.7m，中空孔深2.8m。4、光面爆破參數(shù)的確定根據(jù)該工程的特點(diǎn)和要求，采用光面爆破。光面爆破的作用是保護(hù)圍巖，提高圍巖的自承能力，達(dá)到洞室成型好、安全施工的目的。施工經(jīng)驗(yàn)證明：周邊眼間距E=40—60cm，E和W的比值E/W=0.8-1.0時(shí)，能獲得理想的規(guī)則輪廓。初步確定，爆破基本參數(shù)如下頁(yè)表：5、單眼裝藥量(1)掏槽炮眼：孔深2.7m，單眼裝藥量k1.35g(2)輔助炮眼：孔深2.5m，單眼裝藥量1.20kg(3)周邊炮眼：孔深2.5m，單眼裝藥量0.60kg(4)底眼：孔深2.2m，單眼裝藥量1.20kg6、裝藥結(jié)構(gòu)：(1)掏槽及輔助眼，采用線狀連續(xù)裝藥，孔口用炮泥堵塞。(2)周邊眼采用φ25mm小藥卷不藕合裝藥。三、隧洞開挖起爆方式1、起爆材料采用微差延期雷管配合非電起爆系統(tǒng)塑料導(dǎo)爆管系統(tǒng)材料。2、起爆順序中間第1個(gè)掏槽眼用第1段微差延期雷管起爆，其余4個(gè)用第三段微差延期雷管起爆，輔助孔用第五段微差延期雷管起爆，周邊眼用七段微差延期雷管起爆，底眼用第七段微差延期雷管起爆，底部角眼用九段微差延期雷管起爆。3、爆破時(shí)差暫定在25—150毫秒之間，施工中按實(shí)際再作調(diào)整。四、通風(fēng)防塵為保證洞內(nèi)施工的正常進(jìn)行，必須做好通風(fēng)防塵工作，洞內(nèi)通風(fēng)以后空氣的質(zhì)量，應(yīng)符合有關(guān)洞內(nèi)作業(yè)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。由于隧洞較長(zhǎng)，根據(jù)我公司以往的施工經(jīng)驗(yàn)，采取吸出式通風(fēng)效果不理想，工效不高。因此，本工程將主要采用吹出式機(jī)械通風(fēng)方式。通風(fēng)管安裝在洞室側(cè)壁上，采用在洞口附近安裝二臺(tái)14KW礦用軸流風(fēng)機(jī)，洞內(nèi)采用φ600mm塑膠通風(fēng)管、無(wú)漏風(fēng)卡箍接頭作吹出式通風(fēng)。洞內(nèi)每200m增加一接力風(fēng)機(jī)，以排除洞室的煙塵等。隧洞洞挖通風(fēng)排洞內(nèi)離掌子面25m設(shè)自動(dòng)噴淋裝置，形成水霧幕以減少粉塵，溶解部分有毒氣體，降低炮煙濃度，凈化在隧洞中流動(dòng)的空氣，同時(shí)，炮眼、錨桿眼一律實(shí)行濕式鑿巖。另外，在洞內(nèi)設(shè)置安全監(jiān)護(hù)裝置，對(duì)洞內(nèi)有害氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要設(shè)置各種氣體濃度的儀器儀表及報(bào)警信號(hào)系統(tǒng)。另外，根據(jù)實(shí)際情況，還可采用混合通風(fēng)，當(dāng)輸送到工作面的壓縮空氣過剩時(shí)，可放出部分壓縮空氣，以利通風(fēng)。洞內(nèi)空氣和粉塵衛(wèi)生要求：五、出碴出碴運(yùn)輸是控制隧洞開挖速度的關(guān)鍵工序。隧洞出碴擬采用0.5m3裝巖機(jī)裝V型輕軌斗車出碴，擬在洞內(nèi)鋪設(shè)單軌出碴。隧洞內(nèi)的開挖料運(yùn)至支洞口經(jīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)拉出洞外，5T自卸車運(yùn)至棄料場(chǎng)。六、臨時(shí)支撐為防止坍方或松動(dòng)掉塊，引起安全事故，根據(jù)地質(zhì)條件的不同，對(duì)開挖出的斷面進(jìn)行不同形式的必要的臨時(shí)支撐。在施工中必須進(jìn)行臨時(shí)支撐的斷面，要做到隨開挖隨支撐。本工程臨時(shí)支撐的形式主要采用拱形鋼木支撐，拱架應(yīng)有整體性，其構(gòu)件接頭既要牢固可靠又要拆裝方便。每排支撐應(yīng)保持在同一平面上，在平洞中應(yīng)與洞軸線垂直。支撐的立柱須放在平整的巖面或基座上，用楔塊楔緊或固定好。支撐與巖間用襯板、墊土塞緊。同時(shí)也可采用與永久支撐形式相結(jié)合的噴砼及錨桿等方式進(jìn)行臨時(shí)支撐。對(duì)可能難以拆除的支撐，采用噴錨支撐或鋼支撐，并安設(shè)在襯砌斷面以外，以不影響永久襯砌的施工。七、循環(huán)作業(yè)時(shí)間及進(jìn)尺（一）鑿巖時(shí)間的確定LdT鑿=———Vd×n式中：T鑿—鑿巖所需時(shí)間Ld—每一循環(huán)作業(yè)的鉆孔總長(zhǎng)220mVd—鑿巖機(jī)實(shí)際生產(chǎn)率n—鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)，6臺(tái)Vd=V=0.2025式中：V—純鉆速，據(jù)制造廠說明書得到，0.25m/min—同時(shí)利用系數(shù)取0.9—工作時(shí)間利用系數(shù)，扣除對(duì)眼、處理卡鉆等時(shí)間，取0.9計(jì)算出鑿巖時(shí)間隧洞段185min，施工考慮190min。（二）出碴時(shí)間的確定1、每循環(huán)碴量計(jì)算：Vm=KeLo(S+S)式中：Vm—每一循環(huán)松散石碴計(jì)算Ke—石碴爆破松散系數(shù)，取1.5Lo—循環(huán)進(jìn)尺2.2S—開挖斷面積：隧洞段23.5mS—超挖的面積，考慮7cm計(jì)算結(jié)果：隧洞段82.4m3。2、P30型耙斗式裝巖機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算Pm===32.85m3式中：Pm—裝巖機(jī)生產(chǎn)率，m3/hK1—裝碴技術(shù)熟練綜合系數(shù)，0.8Pj—裝巖機(jī)技術(shù)生產(chǎn)率(松方)，40m3/h(Vc—軌道車容積3.0mtf—平均每裝一斗車因鋪助作業(yè)而停止裝碴時(shí)間(包括調(diào)車、鋪接臨時(shí)軌道、調(diào)整機(jī)具等)，取0.9min3、出碴時(shí)間T碴VmT碴=Pm式中：T碴—出碴所需時(shí)間Vm—松方石碴量：隧洞段82.4mPm—裝巖機(jī)出碴生產(chǎn)率，32.85m計(jì)算得出為150min，施工考慮150min。(4)排煙時(shí)間和危巖清撬時(shí)間由于隧洞獨(dú)頭開挖較長(zhǎng)，充分考慮排煙時(shí)間，按平均90min記。危巖清撬時(shí)間，按平均