《隧道工程》課件第20講 隧道爆破施工技術(shù)

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)圍巖預(yù)支護(預(yù)加固)裝渣與運輸初期支護監(jiān)控量測與數(shù)據(jù)分析防排水施工工藝輔助坑道二次襯砌隧道爆破施工技術(shù)

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第二節(jié)隧道爆破施工技術(shù)炸藥爆炸的三要素炸藥爆炸的定義(1)放出熱量(2)生成氣體產(chǎn)物(3)反響的高速度炸藥爆炸是一種高速進行的，能自動傳播的化學(xué)反響，在此反響過程中放出大量的熱，并生成大量的氣態(tài)產(chǎn)物。一、爆破對固體介質(zhì)的破壞作用

爆炸第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)爆轟氣體與應(yīng)力波共同作用學(xué)說氣體產(chǎn)物若P足夠大，則推動破碎巖塊作徑向拋擲運動此時繼續(xù)壓縮楔入應(yīng)力波作用下的破碎巖塊使破碎巖塊向前延伸并進一步張開藥包爆炸爆轟波作用于巖壁產(chǎn)生沖擊波衰減為應(yīng)力波繼續(xù)衰減產(chǎn)生壓碎區(qū)域徑向裂隙環(huán)向裂隙第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)當(dāng)藥包在巖體中的埋置深度很大，其爆破作用達不到自由面時，這種情況下的爆破作用叫作爆破的內(nèi)部作用，相當(dāng)于單個藥包在無限介質(zhì)中的爆破作用。

根據(jù)炸藥藥包對介質(zhì)影響程度的不同,可以將其影響作用分為內(nèi)部作用和外部作用。

(一)內(nèi)部作用第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

根據(jù)巖石的破壞特征，可將偶合裝藥條件下，受爆炸影響的巖石分為三個區(qū)域：粉碎區(qū)、破裂區(qū)和震動區(qū)。1粉碎區(qū)巖體中藥包爆炸時，爆轟壓力在數(shù)微秒內(nèi)急劇增高到數(shù)萬兆帕，并在藥包周圍的巖石中激發(fā)沖擊波，強度遠遠超過巖石的動態(tài)抗壓強度。沖擊波的作用下，堅硬巖石，受到粉碎性破壞，形成粉碎區(qū)；對于松軟巖石〔如頁巖、土壤等〕，被壓縮形成空腔，空腔外表形成較為堅實的壓實層，這種情況下的粉碎區(qū)又稱為壓縮區(qū)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)R0-藥包半徑；R1-粉碎區(qū)半徑；R2-破裂區(qū)半徑第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2破裂區(qū)在粉碎區(qū)形成的同時，巖石中的沖擊波衰減成壓應(yīng)力波。在應(yīng)力波的作用下，巖石在徑向產(chǎn)生壓應(yīng)力和壓縮變形，切向方向?qū)a(chǎn)生拉應(yīng)力和拉伸變形。當(dāng)切向拉應(yīng)力大于巖石的抗拉強度時，該處巖石被拉斷，形成與粉碎區(qū)貫穿的徑向裂隙。徑向裂隙形成后，作用在巖石上的壓力迅速下降，藥室周圍的巖石隨即釋放出在壓縮過程中積蓄的彈性變形能，形成與壓應(yīng)力波作用方向相反的拉應(yīng)力，使巖石質(zhì)點產(chǎn)生反方向的徑向運動。當(dāng)徑向拉應(yīng)力大于巖石的抗拉強度時，該處巖石被拉斷，形成環(huán)向裂隙。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3震動區(qū)在破裂區(qū)外圍的巖體中，應(yīng)力波和爆轟氣體的能量已缺乏以對巖石造成破壞，應(yīng)力波的能量只能引起該區(qū)域內(nèi)巖石質(zhì)點發(fā)生彈性振動，這個區(qū)域稱為震動區(qū)。在震動區(qū)，由于地震波的作用，有可能引起地面或地下建筑物、構(gòu)筑物的破裂、倒塌，或?qū)е侣穳q邊坡滑坡、隧道冒頂片幫等災(zāi)害。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)外部作用當(dāng)單個藥包在巖體中的埋置深度不大時，可以觀察到自由面上出現(xiàn)了巖體開裂、鼓起或拋擲現(xiàn)象。這種情況下的爆破作用叫作爆破的外部作用，其特點是在自由面上形成了一個倒圓錐形爆坑，稱為爆破漏斗。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

1.爆破漏斗幾何要素①--爆破漏斗深度;H⑥--爆破漏斗張開角;θ②--可見深度;h③--最小抵抗線;W④--破裂半徑;R⑤--爆破漏斗半徑;r⑦--自由面第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

2.爆破作用指數(shù)

爆破漏斗底圓半徑與最小抵抗線的比值稱為爆破作用指數(shù)，用n表示。(三)爆破漏斗的分類

根據(jù)爆破作用指數(shù)n值的不同，分為以下四種：1.標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗(n=1)

2.加強拋擲爆破漏斗(n＞1)

3.減弱拋擲爆破漏斗(0.75＜n＜1)4.松動爆破漏斗(0＜n＜0.75)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)爆破漏斗分類第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(四)藥包的分類

炸藥裝藥分為：延長藥包和集中藥包，當(dāng)藥包的長度和它橫截面的直徑〔或最大邊長〕比值大于某一值時，叫做延長藥包。就圓柱形裝藥而言，通常當(dāng)比值大于4時，即視為延長藥包。實際上，要真正起到延長藥包的作用，藥包的長度要超過藥包直徑17倍以上。

柱狀裝藥(延長藥包)是工程爆破中應(yīng)用最為廣泛的藥包。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)炸藥的性能指標(biāo)：感度、爆速、作功能力、猛度和殉爆距離等。二、爆破材料

(一)炸藥性能

在外界能量作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。(1)炸藥的熱感度

熱感度：在熱的作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。1.感度第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

炸藥的熱感度通常用爆發(fā)點來表示。炸藥爆炸的最低溫度。熱感度：均勻加熱時炸藥的感度。

火焰感度:火焰點燃時炸藥的感度

火焰感度用上限距離和下限距離表示。用導(dǎo)火索點燃裝入加強帽中的0.05g炸藥，上限距離是100%發(fā)火的最大距離，下限距離是100%不發(fā)火的最小距離。爆發(fā)點測定儀均勻加熱(通常意義上的熱感度)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)炸藥的機械感度在機械作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度,常見形式有：a.撞擊感度炸藥撞擊感度的測定測定過程錄像定義：炸藥在撞擊作用下發(fā)生爆炸的難易程度。

猛炸藥測定方法：立式落錘儀

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)機械摩擦下炸藥的感度,炸藥摩擦感度的測定采用擺式摩擦儀。b.摩擦感度測定過程錄像第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)炸藥的起爆感度在其他炸藥〔起爆藥、起爆具等〕的引爆下，猛炸藥發(fā)生爆轟的難易程度。a.定義

習(xí)慣上用雷管感度來區(qū)分工業(yè)炸藥的起爆感度。凡能用1發(fā)8號工業(yè)雷管可靠起爆的炸藥稱其具有雷管感度，凡不能用1發(fā)8號工業(yè)雷管可靠起爆的炸藥稱其不具有雷管感度。b.表示方法最小起爆藥量起爆藥柱的最小質(zhì)量第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.爆速爆轟波沿炸藥裝藥傳播的速度稱為爆速。影響因素：藥柱直徑、裝藥密度、藥柱外殼(1)藥柱直徑的影響dc增加，D增加。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)DH為理想爆速：當(dāng)藥柱為理想封閉，爆轟產(chǎn)物不發(fā)生徑向流動時，炸藥所能到達的爆速稱為理想爆速。

當(dāng)藥柱直徑減小到一定值后，爆轟波就不能穩(wěn)定傳播，最終將導(dǎo)致熄爆。爆轟波能穩(wěn)定傳播的最小藥柱直徑dK稱為臨界直徑。臨界直徑時的爆速稱為臨界爆速。dL為極限直徑。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)炸藥密度

對于單質(zhì)炸藥：爆速隨密度增大而增加。

對于混合炸藥：密度對爆速的影響較復(fù)雜ρbρk使爆速達最大的密度值，稱為最正確密度。

爆轟波尚能穩(wěn)定傳爆的最大密度稱為臨界密度。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)藥柱外殼

當(dāng)D≈DH時

藥柱外殼不影響爆速。

當(dāng)D＜＜DH時

藥柱外殼增加，爆速增大。爆速測定方法：導(dǎo)爆索法、測時儀法南京理工大學(xué)機械學(xué)院研制測時儀測定過程錄像第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3.作功能力炸藥爆炸時生成高溫高壓的爆炸產(chǎn)物，在對外膨脹時壓縮周圍的介質(zhì)，使其鄰近的介質(zhì)變形、破壞、飛散而作功。所有爆炸產(chǎn)生的功之總和叫作總功，總功只是炸藥總能量的一局部，稱為炸藥的作功能力，也稱為炸藥的威力。

A=A1＋A2＋A3＋……＋An=ηE(1)概念第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)測試方法鉛壔法其根本原理:將一定質(zhì)量、一定密度炸藥置于鉛壔孔內(nèi)，爆炸后以鉛壔孔擴大局部的容積來衡量炸藥的作功能力。單位:mL爆破漏斗體積法第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)4.猛度

炸藥爆炸時粉碎和破壞與其接觸的物體的能力稱為炸藥的猛度。

作功能力表示的是炸藥總體的破壞能力，而猛度表示的僅是炸藥局部的破壞能力。(1)概念(2)測試方法鉛柱壓縮法單位:mm錄像第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)5.殉爆距離當(dāng)炸藥〔主發(fā)裝藥〕發(fā)生爆轟時，由于沖擊波的作用引起相隔一定距離的另一炸藥〔被發(fā)裝藥〕爆轟的現(xiàn)象稱為殉爆。(1)概念

主發(fā)裝藥與被發(fā)裝藥之間能發(fā)生殉爆的最大距離稱為殉爆距離。炸藥的殉爆能力用殉爆距離表示。

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)測試方法圖1-17殉爆距離的測定1—雷管；2—主發(fā)裝藥；3—被發(fā)裝藥

錄像第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)6.管道效應(yīng)(1)產(chǎn)生溝槽效應(yīng)的原因

如果藥柱與炮眼孔壁間存有間隙，常常會發(fā)生爆轟中斷或爆轟轉(zhuǎn)變?yōu)槿紵默F(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為管道效應(yīng)，也稱溝槽效應(yīng)或徑向空氣間隙效應(yīng)。a.空氣沖擊波作用機理第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)b.等離子體作用機理第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)消除溝槽效應(yīng)和防止爆轟中斷的措施a.采用偶合散裝炸藥消除徑向間隙。偶合裝藥不偶合裝藥b.沿藥卷全長布設(shè)導(dǎo)爆索，可以有效地起爆炮眼內(nèi)的細長排列的所有藥卷。普通導(dǎo)爆索第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)c.每裝數(shù)個藥包后，裝1個能填實炮孔的大直徑藥包，以阻止空氣沖擊波或等離子體的超前傳播。d.給藥卷套上由硬紙板或其它材料做成的隔環(huán)，其外徑稍小于炮眼直徑。e.選用不同的包裝涂覆物

。f.采用臨界直徑小，對溝槽效應(yīng)抵抗能力大的炸藥。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)7.安定性

指炸藥的物理、化學(xué)性質(zhì)的安定性，主要表現(xiàn)為吸濕、結(jié)塊、揮發(fā)、滲油、老化、凍結(jié)和化學(xué)分解等。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)隧道工程常用的炸藥

工程用炸藥一般以某種或幾種單質(zhì)炸藥為主要成分，另加一些外加劑混合而成。目前在隧道爆破中使用最廣的是硝銨類炸藥。硝銨類炸藥品種極多，但其主要成分是硝酸銨，占60%以上，其次是梯恩梯或硝酸鈉(鉀)，占10%~15%。TNTNH4NO3第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)在無瓦斯坑道中使用的銨梯炸藥，簡稱巖石炸藥，其中2號巖石銨梯炸藥最為常用；在有瓦斯坑道中使用的炸藥，簡稱煤礦炸藥，它是在巖石炸藥的根底上外加一定比例的氯化鈉作為消焰劑的煤礦用平安炸藥。1.銨梯類炸藥2號巖石銨梯炸藥煤礦許用炸藥第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)銨梯炸藥是指以硝酸銨和梯恩梯為主，參加可燃劑〔如木粉〕等組成的混合炸藥。銨梯類炸藥包括銨梯炸藥和粉狀銨梯油炸藥銨梯油炸藥是以硝酸銨為主要成分，參加梯恩梯、木粉、復(fù)合油相以及復(fù)合添加劑〔或改性劑〕等原材料制成的工業(yè)混合炸藥。銨梯油炸藥

銨梯油炸藥是一種新型的工業(yè)炸藥，是銨梯炸藥向無梯化過渡的一個重要品種。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)漿狀炸藥是由可燃劑和敏化劑分散在氧化劑〔以硝酸銨為主，通?？蓞⒓悠渌跛猁}等〕的飽和水溶液中，經(jīng)稠化或再經(jīng)交聯(lián)后制成的一種水包油型〔O/W〕凝膠狀炸藥。2.含水炸藥含水炸藥包括乳化炸藥、水膠炸藥和漿狀炸藥。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)水膠炸藥那么是指以硝酸甲胺為主要敏化劑的漿狀炸藥。水膠炸藥是漿狀炸藥開展和改進的產(chǎn)物。兩種炸藥的組分根本相同，主要區(qū)別在于敏化劑的不同。水膠炸藥優(yōu)質(zhì)水膠炸藥火燒不炸第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)乳化炸藥是通過乳化劑的作用，使氧化劑水溶液的微滴均勻地分散在含有空氣泡或空心微球等多孔性物質(zhì)的油相連續(xù)介質(zhì)中而成的一種油包水型〔W/O〕的乳膠狀炸藥。乳化炸藥第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)含水炸藥的特點a.抗水性強、密度高、體積威力大。適用于含水爆破環(huán)境，易沉入有水炮孔孔底。b.摩擦、撞擊、槍擊感度和熱感度大大低于銨梯炸藥，可塑性好；使用平安。適合于現(xiàn)場混裝機械化施工。

c.除漿狀炸藥外，乳化炸藥和水膠炸藥都具有較好的爆轟感度?？梢杂?發(fā)8號雷管直接起爆。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)e.炸藥成分、炸藥密度及炸藥的形態(tài)可在較大范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)?？梢愿鶕?jù)所爆巖體的性質(zhì)和最小抵抗線，在現(xiàn)場機械化混制出具有適宜爆炸性能的炸藥。d.除漿狀炸藥外，乳化炸藥和水膠炸藥都具有溝槽效應(yīng)小和傳爆距離長的特點。能夠很好地滿足露天深孔爆破對傳爆長度的技術(shù)要求。f.

含水炸藥的主要缺點是耐凍性差，使用時一般要求炸藥溫度在0℃以上。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)硝化甘油炸藥是指硝化甘油被氧化劑和可燃劑等吸收后組成的炸藥。硝化甘油炸藥分為粉狀硝化甘油炸藥和膠質(zhì)硝化甘油炸藥(膠質(zhì)炸藥)兩個系列。3.硝化甘油炸藥(膠質(zhì)炸藥)硝化甘油炸藥具有爆炸威力大、起爆感度高、傳爆性能好和抗水性能強等優(yōu)點，因此自其誕生之日起就統(tǒng)治工業(yè)炸藥長達一個世紀(jì)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)硝化甘油炸藥機械感度高、加工和使用不平安、抗凍性差、易滲油和老化、生產(chǎn)本錢高等缺點。一般只在水下爆破中使用。隨著工業(yè)炸藥的開展，特別是本世紀(jì)60年代含水炸藥的出現(xiàn)，硝化甘油炸藥正逐漸被取代。隧道爆破中使用的炸藥一般均由廠家或現(xiàn)場加工成藥卷形式，藥卷直徑有φ22mm、φ25、φ32、φ35、φ40等，長度為165~500mm。注意：第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

起爆器材包括：導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、繼爆管、導(dǎo)爆管、雷管、起爆藥柱、起爆器和起爆所需的其它用品。設(shè)置傳爆起爆系統(tǒng)的目的是在裝藥以外的平安距離處通過發(fā)爆和傳遞，使裝在藥包或藥卷中的雷管起爆，并引發(fā)藥包或藥卷爆炸，從而爆破巖石。(三)起爆材料(系統(tǒng))

三大索類器材：導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索和導(dǎo)爆管。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)起爆藥柱起爆器雷管第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

常用的工業(yè)炸藥起爆方法可分為導(dǎo)火索起爆法、導(dǎo)爆索起爆法、導(dǎo)爆管起爆法和電力起爆法。1.導(dǎo)火索起爆法

導(dǎo)火索起爆法是指利用導(dǎo)火索燃燒時產(chǎn)生的火焰，先引爆火雷管，再由火雷管激發(fā)炸藥爆炸的起爆方法。1—導(dǎo)火索；2—綁繩；3—火雷管；4—藥卷第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)導(dǎo)火索工業(yè)導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)1—芯線；2—芯藥；3—內(nèi)線層；4—中線層；5—瀝青層；6—紙條層；7—外線層；8—涂料層第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

采用黑火藥作索芯，傳爆速度一般在110~130s/m。具有一定的防潮耐水能力，在1m深常溫靜水中浸泡2h后，其燃燒速度和燃燒性能不變。黑火藥普通型導(dǎo)火索緩燃型導(dǎo)火索第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)火雷管由管殼、主裝藥、副裝藥和加強帽組成，分為6號和8號兩種規(guī)格。管殼材料分為鋼、鋁、銅、紙幾種，管殼內(nèi)徑為6.2mm。

1—紙殼；2—加強帽；3—傳火孔；4—副裝藥；5—二遍主裝藥；6—頭遍主裝藥；7—聚能穴第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)特點

操作簡單，能抗雜散電流，不需網(wǎng)路計算，費用較低，特別適用于二次爆破、淺眼爆破和零星分散的小型爆破。(優(yōu)點)

可靠性低，易出現(xiàn)盲炮，作業(yè)危險性較大，不能在豎井、傾角大于30°的斜井以及較難撤至平安地點的爆破工作面使用，不能在有瓦斯和煤塵爆炸危險的環(huán)境中使用。(缺點)導(dǎo)火索必須使用導(dǎo)火索或?qū)Ｓ命c火器材點燃，嚴(yán)禁用火柴、煙頭點火。為防止出現(xiàn)爆燃或緩燃事故，嚴(yán)禁腳踩和擠壓已點燃的導(dǎo)火索。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2、導(dǎo)爆索起爆法用雷管激發(fā)導(dǎo)爆索，通過導(dǎo)爆索的猛炸藥芯藥傳遞爆轟并引爆炸藥。棉線普通導(dǎo)爆索結(jié)構(gòu)1-芯線；2-黑索今或太安；3-內(nèi)線層；4-中線層；5-瀝青；6-紙條層；7-外線層；8-涂料層；9-防潮帽或防潮層“細長而連續(xù)的小號雷管〞導(dǎo)爆索第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)主要分為普通導(dǎo)爆索和平安導(dǎo)爆索兩種。

普通導(dǎo)爆索是目前生產(chǎn)和使用較多的一種，具有一定的防水性能和耐熱性能，但是在爆轟傳播過程中火焰強烈，只能用于露天爆破和沒有瓦斯的地下爆破作業(yè)，其爆速不小于6500m/s。平安導(dǎo)爆索是在普通導(dǎo)爆索的藥芯或外殼內(nèi)參加適量的消焰劑，使爆轟過程中產(chǎn)生的火焰小，溫度低，不會引爆瓦斯或礦塵，專供有瓦斯或礦塵爆炸危險的地下爆破作用使用。其爆速不小于6000m/s。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

導(dǎo)爆索爆破網(wǎng)路中主線與支線或索段與索段的聯(lián)接方法有搭結(jié)、套結(jié)、水手結(jié)和三角結(jié)等幾種。爆破網(wǎng)路導(dǎo)爆索的聯(lián)接方法(a)搭結(jié)；(b)水手結(jié)；(c)、(d)、(e)套結(jié)；(f)三角結(jié)聯(lián)接方法第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)圖導(dǎo)爆索與藥包的聯(lián)接〔a〕導(dǎo)爆索與藥卷；〔b〕導(dǎo)爆索結(jié)1-導(dǎo)爆索；2-藥卷；3-膠布；4-起爆體導(dǎo)爆索與藥包的聯(lián)接第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)網(wǎng)路

起爆導(dǎo)爆索的雷管應(yīng)綁緊在距導(dǎo)爆索端部15cm處，雷管的聚能穴應(yīng)朝向?qū)П鞯膫鞅较?。分段并?lián)分段并聯(lián)簇并聯(lián)網(wǎng)路環(huán)形網(wǎng)路第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)簇并聯(lián)環(huán)形網(wǎng)路注意：環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中支線和主線都應(yīng)采用三角形聯(lián)結(jié)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

由于導(dǎo)爆索的爆速很高，導(dǎo)爆索網(wǎng)路中聯(lián)接的所有裝藥幾乎是同時爆炸。為了實現(xiàn)微差爆破，可在網(wǎng)路中聯(lián)接繼爆管。

繼爆管：專門與導(dǎo)爆索配合使用的延期元件，實質(zhì)上是裝有毫秒延期元件的火雷管與一根消爆管的組合體，有單向和雙向兩種。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3、導(dǎo)爆管起爆法塑料導(dǎo)爆管塑料導(dǎo)爆管

塑料導(dǎo)爆管簡稱導(dǎo)爆管，是一種內(nèi)壁涂敷有猛炸藥，以低爆速傳遞爆轟波的撓性塑料細管。我國普通塑料導(dǎo)爆管一般由低密度聚乙烯樹脂加工而成，無色透明，外徑3mm，內(nèi)徑1.4mm±0.1mm。涂敷在內(nèi)壁上的炸藥量為14~18mg/m〔91%的奧克托金或黑索今，9%的鋁粉〕。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)a.導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)

利用塑料導(dǎo)爆管為傳爆元件，并與起爆元件、連接元件及末端工作元件等構(gòu)成的起爆系統(tǒng)稱為導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。起爆系統(tǒng)b.起爆元件

能夠引爆導(dǎo)爆管的器材統(tǒng)稱起爆元件。起爆元件主要有：擊發(fā)槍、擊發(fā)管、電雷管發(fā)爆器配起爆頭、導(dǎo)爆管擊發(fā)筆、導(dǎo)爆索、電雷管、火雷管等，其中后兩種最為常用。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)塑料連通管是我國于80年代研制成功的一種新型傳爆元件，常用的有分叉式、雙向集束式、和單向集束式三種。其中單向集束式又稱為反射四通。當(dāng)需要傳爆的導(dǎo)爆管小于3根時，可用長于10cm的導(dǎo)爆管〔爆轟過的也可以〕頂替。c.傳爆元件

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)d.末端工作元件

末端工作元件是指與導(dǎo)爆管的傳爆末端相聯(lián)接的火雷管。常將導(dǎo)爆管與火雷管裝配在一起，形成導(dǎo)爆管雷管。導(dǎo)爆管雷管是指靠導(dǎo)爆管的沖擊波沖能激發(fā)的工業(yè)雷管，由導(dǎo)爆管、卡口塞、延期體和火雷管組成。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)e.導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)路的根本形式簇聯(lián)串聯(lián)簇串聯(lián)復(fù)式環(huán)形第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)f.本卷須知

①導(dǎo)爆管一旦被截斷，端頭一定要密封。再使用時，把端頭剪去約10cm，以防止端頭密封不嚴(yán)受潮失效。

②如導(dǎo)爆管需接長時，先將導(dǎo)爆管密封頭剪掉，再將兩根導(dǎo)爆管插入塑料套管中同心相對，并在套管外用膠布綁緊。絕對禁止將導(dǎo)爆管搭結(jié)傳爆。③用于同一工作面的導(dǎo)爆管必須是同廠同批號產(chǎn)品。

④應(yīng)將雷管聚能穴指向與導(dǎo)爆管的傳爆方向相反的方向。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)優(yōu)缺點1.不受雜散電流及各種感應(yīng)電流的影響，適合于雜散電流較大的露天或地下礦山爆破作業(yè)。2.網(wǎng)路的設(shè)計、操作簡便，不需進行網(wǎng)路計算。3.導(dǎo)爆管為非危險品，儲運方便、平安。4.可以同時起爆的炮孔或裝藥的數(shù)量不受限制。優(yōu)點缺點1.導(dǎo)爆管雷管及爆破網(wǎng)路無法用儀表進行檢查，只能憑外觀檢查網(wǎng)路的質(zhì)量情況。2.不能在具有瓦斯與煤塵爆炸危險的環(huán)境中使用。三大索類器材的區(qū)別第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

電力起爆法是指利用電能引爆電雷管，進而激發(fā)炸藥爆炸的起爆方法。4、電力起爆法第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)按通電后爆炸時間的不同以及是否允許用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的工作面，作如下分類電雷管第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

普通瞬發(fā)電雷管簡稱瞬發(fā)電雷管，是指通電后立即爆炸的電雷管，又叫即發(fā)電雷管。a.普通瞬發(fā)電雷管第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)紙殼瞬發(fā)電雷管瞬發(fā)電雷管由火雷管和電點火元件組裝而成，電點火元件由聚氯乙烯絕緣鍍鋅鐵腳線、橋絲、引火藥頭和塑料塞組成

作用原理：電雷管通電后，橋絲電阻產(chǎn)生熱量點燃引火藥頭，引火藥頭迸發(fā)出的火焰激發(fā)雷管爆炸。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)b.普通延期電雷管

普通延期電雷管簡稱延期電雷管，是指裝有延期元件或延期藥的電雷管。

根據(jù)延期時間的不同，延期電雷管又分為秒延期電雷管、半秒延期電雷管、1/4秒延期電雷管和毫秒延期電雷管。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)c.煤礦許用電雷管

允許在有瓦斯和煤塵爆炸危險的環(huán)境中使用的電雷管統(tǒng)稱煤礦許用電雷管。煤礦許用電雷管分為瞬發(fā)和毫秒延期兩種類型。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)煤礦許用電雷管與普通電雷管的區(qū)別在雷管的主裝藥內(nèi)參加消焰劑或添加劑禁止使用鋁質(zhì)管殼采用鉛質(zhì)五芯延期體采用燃燒溫度低、氣體生成量少的延期藥煤礦許用毫秒延期電雷管的段別分為五段，最長延期時間不超過130ms。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)起爆電源a.照明電和動力電

220v照明電和380v動力電作為起爆電源，特別適合大量電雷管的并聯(lián)、串并聯(lián)爆破網(wǎng)路。b.發(fā)爆器發(fā)爆器又稱起爆器、放炮器。發(fā)爆器能夠提供給爆破網(wǎng)路的電流較小，一般適用于電雷管的串聯(lián)網(wǎng)路。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)電爆網(wǎng)絡(luò)a.根本形式電爆網(wǎng)路由電雷管、端線、區(qū)域線、主線、電源開關(guān)和插座等構(gòu)成。用來接長雷管腳線的導(dǎo)線稱為端線。連接端線和主線的導(dǎo)線稱為區(qū)域線。主線那么是指區(qū)域線與爆破電源之間的連接導(dǎo)線。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)電爆網(wǎng)路的根本形式有：串聯(lián)、并聯(lián)、簇并聯(lián)、和串并聯(lián)，很少采用并串聯(lián)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)b.本卷須知只準(zhǔn)采用專用爆破電表導(dǎo)通網(wǎng)路和校核電阻。爆破網(wǎng)路主線應(yīng)設(shè)中間開關(guān)，并與其它電源線路分開敷設(shè)，應(yīng)采用絕緣良好的導(dǎo)線爆破網(wǎng)路的聯(lián)接必須在工作面的全部炮孔(或藥室)裝填完畢和無關(guān)人員全部撤至平安地點之后，由工作面向起爆站依次進行。在有瓦斯與煤塵爆炸危險的環(huán)境中采用電力起爆時，只準(zhǔn)使用防爆型發(fā)爆器作為起爆電源。繼爆管結(jié)構(gòu)繼爆管結(jié)構(gòu)示意圖a—單向繼爆管；b—雙向繼爆管1—消爆管；2—大內(nèi)管；3—外套管；4—延期藥；5—加強帽；6—正起爆藥DDNP；7—副起爆藥RDX；8—導(dǎo)爆索；9—連接管返回雙向繼爆管導(dǎo)爆索法測炸藥的爆速圖2—5導(dǎo)爆索法測爆速裝置1—被測炸藥；2—導(dǎo)爆索；3—鉛(或)鋁板，4—雷管；5—導(dǎo)爆索中點；6—爆轟波相遇點

返回普通瞬發(fā)電雷管返回三大索類器材區(qū)別三大索類器材區(qū)別三大索類器材區(qū)別三大索類器材區(qū)別返回第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)三、隧道爆破設(shè)計巖石隧道爆破特點臨空面少作業(yè)環(huán)境差，施工干擾大對鉆眼爆破質(zhì)量要求高復(fù)雜地質(zhì)條件對鉆爆施工影響大盡量減小對圍巖的擾動第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(一)炮眼的種類和作用圖5-1炮眼布置圖掏槽眼輔助眼周邊眼第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.掏槽眼20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm①作用：先在開挖面上炸出一個槽腔，為后續(xù)炮眼的爆破創(chuàng)造新的臨空面。掏槽眼與底眼比其它炮眼深15~25cm，裝藥量增加15%~20%，采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。直接影響著循環(huán)進尺或掘進速度第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.輔助眼作用：擴大掏槽眼炸出的槽腔，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。裝藥量介于掏槽眼和周邊眼裝藥量之間，多采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm②第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3.周邊眼作用：炸出較平整的隧道斷面輪廓。周邊眼裝藥量最小，多采用不耦合裝藥。③④④⑤20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm底眼比其它炮眼深15~25cm。直接影響隧道斷面的成形輪廓及對圍巖的破壞程度第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)特點：掏槽眼與開挖斷面斜交。1.斜眼掏槽包括：錐形掏槽、各種楔形掏槽、單向掏槽等。(二)掏槽形式和參數(shù)隧道爆破中常用的是垂直楔形掏槽和錐形掏槽。根據(jù)掏槽眼與工作面的相對關(guān)系以及掏槽眼在被爆巖體中的排列形式，可分為斜眼掏槽、直眼掏槽緩和混合掏槽。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)單向掏槽由數(shù)個朝同一方向傾斜的炮眼組成。適用于隧道斷面內(nèi)有軟弱夾層、層理、節(jié)理和裂隙時。單向掏槽法可根據(jù)巷道斷面大小或軟弱夾層的厚度不同，布置一排或兩排掏槽眼。掏槽眼的傾斜角度一般為50°~70°，巖石鞏固程度高，角度取小值。(1)斜眼掏槽布置形式單向掏槽楔形掏槽錐形掏槽第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(a)頂部掏槽(d)扇形掏槽(b)底部掏槽(c)側(cè)向掏槽第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)楔形掏槽由兩排相對稱的傾斜炮眼組成，爆破后形成一個楔形槽。楔形掏槽的分類及適用條件分為：垂直楔形掏槽和水平楔形掏槽第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(a)垂直楔形掏槽(b)水平楔形掏槽水平楔形掏槽適用于巖層為水平層理時。(使用較少)垂直楔形掏槽適用于中硬以上的均質(zhì)巖石第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)垂直楔形掏槽爆破參數(shù)圍巖級別α（°）斜度比a(cm)b(cm)炮眼數(shù)量（個）Ⅳ級以下Ⅲ級Ⅱ級Ⅰ級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第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)掏槽數(shù)目較少，掏槽體積大，易將巖石拋出。掏槽眼深度受到隧道斷面尺寸的限制，巖堆分散。楔形掏槽的特點L=0.5~0.7BbαB第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)錐形掏槽炮眼呈角錐形布置，各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中心軸線傾斜，眼底趨于集中，但互相并不貫穿，爆破后形成錐形槽。根據(jù)掏槽炮眼數(shù)目的不同分為三角錐、四角錐、五角錐等。適用于巖石較堅硬的均質(zhì)巖層。(a)三角錐(b)四角錐(c)五角錐第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)圍巖級別α（°）a(cm)眼數(shù)（個）Ⅳ級以上Ⅲ級Ⅱ級Ⅰ級706865601009080703456錐形掏槽爆破參數(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)操作簡單，精度要求較直眼掏槽低，能按巖層的實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度，易把巖石拋出，掏槽眼的數(shù)量少且炸藥耗量低等。優(yōu)點眼深易受開挖斷面尺寸的限制，不易提高循環(huán)進尺，也不便于多臺鑿巖機同時作業(yè)。

缺點(2)斜眼掏槽的優(yōu)缺點第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.直眼掏槽直眼掏槽由假設(shè)干個垂直于開挖面的炮眼所組成，掏槽深度不受圍巖軟硬和開挖斷面大小的限制，可以實現(xiàn)多臺鉆機同時作業(yè)、深眼爆破和鉆眼機械化，從而為提高掘進速度提供了有利條件。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)直眼掏槽的布置形式柱狀掏槽(a)菱形布置(b)楔形布置(c)三角形布置充分利用大直徑空眼作為臨空孔和巖石破碎后的膨脹空間，使爆破后能形成柱狀槽口的掏槽爆破。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)作為臨空孔(freehole〕的空眼(busterhole)數(shù)目，視炮眼深度而定:一般當(dāng)孔眼深度小于3.0m時采用一個；當(dāng)孔眼深度為3.0m～3.5m時，采用雙臨空孔；當(dāng)孔眼深度為3.5m～5.15m時采用三個。試驗說明：第一個起爆裝藥孔離開臨空孔的距離應(yīng)不大于1.5倍的臨空孔直徑。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)螺旋形掏槽螺旋形掏槽是由柱狀掏槽開展而來，其特點是中心眼為空眼，鄰近空眼的各裝藥眼至空眼之間的距離逐漸加大，其連線呈螺旋形，并且由近及遠依次起爆。a=(1.0～1.5)Db=(1.2～2.5)Dc=(3.0～4.0)Dd=(4.0～5.0)DD為鉆孔直徑，一般不小于100mm第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)直眼掏槽的特點適用于中硬巖層或堅硬巖層適宜采用中深孔爆破鑿眼效率高炮眼利用率高拋擲距離短耗藥量大要求嚴(yán)格第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)影響掏槽效果的因素眼距最先一段起爆的炮眼與空眼的距離空眼直徑、眼距與巖石爆破效果關(guān)系第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)φdaA中空眼炮眼隧道局的建議公式一般情況下不大于空眼直徑的2倍常用的空眼直徑為102mm，眼距采用18~20cm第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)空眼數(shù)目空眼數(shù)目越多掏槽爆破效果越好；炮眼越深空眼數(shù)目越多。裝藥過量裝藥，裝藥長度占全眼長的70~90%輔助拋擲

將空眼加深100~200mm，并在空眼底部放1~2卷炸藥。鉆眼質(zhì)量

保證各炮眼之間保持等距、平行第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)序號適用條件斜眼掏槽直眼掏槽1開挖斷面大小大斷面較適用大小斷面均可以，小斷面更優(yōu)2地質(zhì)條件各種地質(zhì)條件均適用韌性巖層不適用3炮眼深度受斷面大小限制，不宜太深不受斷面大小限制，可以較大4對鉆眼要求相對來說可稍差些鉆眼精度影響大5爆破材料消耗相對較小炸藥、雷管用量較多6施工條件鉆機干擾大鉆眼相互干擾小7爆破效果拋渣遠爆堆較集中直眼掏槽與斜眼掏槽的適用條件第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3.混合掏槽混合掏槽是指兩種以上的掏槽方式的混合使用，一般在巖石特別堅硬或隧道開挖斷面較大時使用。主要有：復(fù)式掏槽、升級掏槽和分段掏槽。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)為了提高循環(huán)進尺，可以采用復(fù)式楔形掏槽復(fù)式楔形掏槽三級復(fù)式楔形掏槽第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)二級復(fù)式楔形掏槽〔V形掏槽〕第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)注意：選擇掏槽形式的時候要根據(jù)圍巖地質(zhì)條件以及設(shè)備情況綜合確定。假設(shè)斷面較大、有足夠的設(shè)備、司鉆空間較大時，可采用混合掏槽中的復(fù)式掏槽；假設(shè)斷面不大、設(shè)備缺乏、司鉆空間小，可采用垂直楔形掏槽或直眼掏槽。掏槽深度大、掏槽效果好能提高炮眼利用率；布置和施工都較為復(fù)雜。特點第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)炮眼直徑炮眼數(shù)目炮眼深度裝藥量(三)隧道爆破參數(shù)的設(shè)計第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

1.炮眼直徑炮眼直徑對鑿巖生產(chǎn)率、炮眼數(shù)目、單位耗藥量和洞壁的平整程度均有影響。加大炮眼直徑以及相應(yīng)裝藥量可使炸藥能量相對集中，改善爆炸效果。炮眼直徑過大將導(dǎo)致鑿巖速度顯著下降，并影響巖石破碎質(zhì)量、洞壁平整程度和圍巖穩(wěn)定性。必須根據(jù)巖性、鑿巖設(shè)備和工具、炸藥性能等綜合分析，合理選用孔徑。

一般隧道的炮眼直徑在φ32mm~φ50mm之間，藥卷與眼壁之間的間隙一般為炮眼直徑的10%~15%。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

2.炮眼數(shù)目炮眼數(shù)量主要與開挖斷面、炮眼直徑、巖石性質(zhì)和炸藥性能有關(guān)，炮眼的多少直接影響鑿巖工作量。炮眼數(shù)量應(yīng)能裝入設(shè)計的炸藥量，通?？筛鶕?jù)各炮眼平均分配炸藥量的原那么來計算第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)式中：N—炮眼數(shù)量，不包括未裝藥的空眼數(shù)；q—單位炸藥消耗量，一般取q=1.2kg/m3~2.4kg/m3；S—開挖斷面積，m2；τ—裝藥系數(shù)(見表)γ—每米藥卷的炸藥重量〔kg/m〕第一種方法第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第二種方法首先計算周邊眼數(shù)量N1和裝藥量Q1式中：Bl—隧道開挖斷面周長；B—隧道開挖寬度a—周邊眼間距；L1—周邊眼鉆孔平均深度γ1—周邊眼每米藥卷的炸藥重量〔kg/m〕第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)其次計算總的裝藥量然后計算掏槽眼和輔助眼數(shù)量式中：L—炮眼的平均深度L2—輔助眼和掏槽眼的平均深度γ2—輔助眼和掏槽眼每米藥卷的炸藥重量〔kg/m〕τ2—輔助眼和掏槽眼的裝藥系數(shù)η—炮眼利用率，一般取0.8~0.95第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第三種方法首先計算掏槽眼數(shù)量N1和裝藥量Q1其次計算周邊眼數(shù)量N2和裝藥量Q2然后計算輔助眼數(shù)量N3和裝藥量Q3最后計算炮眼數(shù)量N和裝藥量Q第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

3.炮眼的深度影響炮眼深度的因素：

圍巖的穩(wěn)定性，防止過大的超欠挖；鑿巖機的允許鉆眼長度、操作技術(shù)條件和鉆眼技術(shù)水平；掘進循環(huán)安排，保證充分利用作業(yè)時間。炮眼深度是指炮眼底至開挖面的垂直距離。適宜的炮眼深度有助于提高掘進速度和炮眼利用率。L第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)確定炮眼深度的常用方法有三種：按開挖斷面跨度確定炮眼深度L=(0.5~0.7)B

對于斜眼掏槽，由于施工原因和巖石的夾制作用，一般最大炮眼深度取斷面寬度〔或高度〕B的0.5～0.7倍，當(dāng)圍巖條件好時，采用較小值。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)l—每掘進循環(huán)的方案進尺數(shù)；η—炮眼利用率，不低于0.85。

按每掘進循環(huán)的進尺數(shù)與實際炮眼利用率來確定第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)按每一掘進循環(huán)所占用時間確定

式中，m—鉆機數(shù)量；v—鉆眼速度m/h；t—每一掘進循環(huán)中鉆眼所占時間(h)。目前較多采用的炮眼深度為1.2m~1.8m，中深孔2.5m~3.5m,深孔3.5m~5.15m。

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)4.裝藥量的計算合理的藥量應(yīng)根據(jù)所使用的炸藥的性能和質(zhì)量、地質(zhì)條件、開挖斷面尺寸、臨空面數(shù)目、炮眼直徑和深度及爆破的質(zhì)量要求來確定。目前多采取先用體積公式計算出一個循環(huán)的總用藥量，然后按各種類型炮眼的爆破特性進行分配，再在爆破實踐中加以檢驗和修正，直到取得良好的爆破效果為止的方法。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)首先計算總用藥量(2)折合成炸藥卷數(shù)(以2號巖石銨梯炸藥為準(zhǔn)φ32mm,長200mm，m=0.15kg)故炸藥卷數(shù)然后，按裝藥系數(shù)進行分配。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)5.其它一些參數(shù)確實定查相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)確定掏槽眼與開挖面夾角α，上、下兩對炮眼間距a，同一平面上兩炮眼眼底的距離b，確定掏槽眼的個數(shù)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)因為掏槽眼和底眼深度比其它眼深約15~20cm，故計算掏槽眼和底眼的深度時，應(yīng)該是據(jù)公式計算出的值再加上20cm。20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm即L掏、底＝L+0.2

L輔、頂、幫＝L

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)計算各炮眼長度及同一平面上兩掏槽眼眼口距離BbccBααLL’掏＝L掏/sinαL’輔＝L輔(因輔助眼垂直于開挖面)B＝2c+b=2L/tanα+b第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)為了鉆眼方便，根據(jù)圍巖情況，各周邊眼眼口距開挖輪廓線5cm，其眼底超出開挖輪廓線10cm；10cm5cm15cmL周L’周第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.布置方式直線形布置形式簡單且易掌握，同排炮眼的最小抵抗線一致，間距一致，前排眼為后排眼創(chuàng)造臨空面，爆破效果較好。(四)炮眼的布置第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)多邊形布置圍繞著掏槽部位，由里向外，將炮眼逐層布置成正方形、長方形、多邊形等第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)弧形布置順著拱部輪廓線，逐圈布置炮眼。此外，還可將開挖面上部布置成弧形，下部布置成直線形，以構(gòu)成混合型布置。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)圓形布置當(dāng)開挖面為圓形時，炮孔圍繞斷面中心逐層布置成圓形。這種布孔方式，多用在圓形隧道、泄水洞以及圓形豎井的開挖中第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

(1)先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最后是輔助眼。2.布置原那么20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm

①掏槽眼②輔助眼③④頂眼和幫眼⑤底眼20cm第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

(2)周邊眼應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計位置布置。斷面拐角處應(yīng)布置炮眼。周邊眼設(shè)計位置應(yīng)考慮0.03～0.05的外插斜率。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)當(dāng)炮眼的深度超過2.5m時，靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應(yīng)與周邊眼有相同的傾角。

(5)當(dāng)巖層層理明顯時，炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面。

(3)輔助眼的布置主要是解決炮眼間距和最小抵抗線的問題，這可以由施工經(jīng)驗決定，一般抵抗線W約為炮眼間距的60%~80%，并在整個斷面上均勻排列。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(一)隧道控制爆破的分類四、周邊眼的控制爆破光面爆破預(yù)裂爆破光面爆破是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之后起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。預(yù)裂爆破是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之前起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)光面爆破與預(yù)裂爆破的關(guān)系相同點區(qū)別孔距必須與最小抵抗線相匹配采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥同組光爆孔(預(yù)裂孔)同時起爆起爆順序不同裝藥量不同第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(三)隧道光面爆破控制標(biāo)準(zhǔn)開挖輪廓成形規(guī)那么，巖面平整圍巖壁上保存有50%以上的半面炮眼痕跡無明顯的爆破裂縫超欠挖符合規(guī)定要求第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)設(shè)計參數(shù)光面爆破參數(shù)示意圖簡單計算并結(jié)合工程類比加以確定，然后在現(xiàn)場爆破實踐中加以修正改善。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)周邊眼間距一般取Ki=10~18在不偶合裝藥的前提下，光面爆破應(yīng)滿足炮孔內(nèi)靜壓力F小于爆破巖體的極限抗壓強度，而大于巖體的極限抗拉強度的條件。即第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)光爆層厚度及炮眼密集系數(shù)一般取K=0.8

光面層就是周邊眼與最外層輔助眼之間的一圈巖石層。其厚度就是周邊眼的最小抵抗線W。周邊眼的間距E與光面層厚度W有著密切關(guān)系，通常以周邊眼的密集系數(shù)K〔K=E/W〕表示，其大小對光面爆破效果有較大影響。光爆層厚度一般取50~80cm第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)裝藥不耦合系數(shù)一般取裝藥不耦合系數(shù)≥2~5

合理的不耦合系數(shù)應(yīng)使爆炸后作用在孔壁上的壓力低于巖石的動抗壓強度，而高于其動抗拉強度。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)裝藥量在光面層單獨爆落時，周邊眼的線裝藥密度一般為0.15kg/m～0.25kg/m,全斷面一次起爆時，一般可達0.30kg/m～0.35kg/m。周邊眼的裝藥量通常以線裝藥密度表示。施工中應(yīng)根據(jù)孔距、光面層厚度、石質(zhì)及炸藥種類等綜合考慮確定裝藥量。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)巖石類別炮眼間距（E）（cm）抵抗線（W）(cm)密集系數(shù)(K=E/W)裝藥集中度(kg/m)硬巖中硬巖軟巖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7-2-15光面爆破一般參考數(shù)值第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)光面爆破技術(shù)措施(1)采用小直徑藥卷或?qū)Ｓ玫牡捅佟⒌兔芏?、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥?2)采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。光面爆破的不偶合系數(shù)最好大于2,但藥卷直徑不應(yīng)小于該炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定傳爆。當(dāng)采用間隔裝藥時，相鄰炮眼所用的藥卷位置應(yīng)錯開，以充分利用炸藥效能。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)光面爆破技術(shù)措施(3)嚴(yán)格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。周邊眼應(yīng)盡量做到同時起爆。(4)嚴(yán)格控制裝藥集中度。必要時可采用間隔裝藥。(5)確保鉆眼精度。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(四)隧道預(yù)裂爆破控制標(biāo)準(zhǔn)不平整度不超過15cm保存有80%~90%以上的半面炮眼痕跡無明顯的爆破裂縫第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)設(shè)計參數(shù)巖石類別炮眼間距（E）（cm）至內(nèi)排崩落眼間距(cm)裝藥集中度（kg/m）硬巖中硬巖軟巖40～5040～4535～404040350.30～0.400.2～0.250.07～0.12表7-2-16預(yù)裂爆破參數(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)五、鉆爆施工(一)鉆眼1.鉆眼設(shè)備鉆爆施工是把鉆爆設(shè)計付諸實施的重要環(huán)節(jié)，包括鉆孔、裝藥、堵塞和爆破后可能出現(xiàn)的問題處理支腿式全液壓鑿巖機第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)氣腿式鑿巖機三臂鑿巖臺車第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.鉆眼施工本卷須知(1)必須標(biāo)出掏槽眼和周邊眼的位置，嚴(yán)格按照炮眼的設(shè)計位置、深度、角度和眼徑進行鉆眼(2)濕式鑿巖(二)裝藥1.裝藥結(jié)構(gòu)偶合裝藥不偶合裝藥根據(jù)炮眼內(nèi)藥卷與炮眼之間的關(guān)系：第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)根據(jù)炮眼內(nèi)藥卷與藥卷之間的關(guān)系：1－引線；2－炮泥；3－雷管；4－藥卷；5－小直徑藥卷。11234234(a)間隔裝藥(b)連續(xù)裝藥間隔裝藥；連續(xù)裝藥第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)起爆用的雷管或起爆藥柱在裝藥中的位置稱為起爆點。在炮眼爆破法中，根據(jù)起爆點在裝藥中的位置和數(shù)目，將起爆方式分為正向起爆、反向起爆和多點起爆。根據(jù)起爆點位置不同第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1234(a)正向起爆(b)反向起爆123412343(c)多點起爆起爆點位于裝藥靠近炮眼口，爆轟波傳向眼底。起爆點位于裝藥靠近炮眼底，爆轟波傳向眼口。同一炮眼內(nèi)設(shè)置多個起爆點。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)裝藥前一定要清孔(2)使用木質(zhì)或竹制炮棍(3)注意保護起爆裝置2.本卷須知第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(三)堵塞及起爆堵塞的目的是：保證炸藥充分反響，使之產(chǎn)生最大熱量，防止炸藥不完全爆轟；防止高溫高壓的爆轟氣體過早地從炮眼或?qū)Ф粗幸莩?，使爆炸產(chǎn)生的能量更多地轉(zhuǎn)換成破碎巖體的機械功，提高炸藥能量的有效利用率。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.禁止無堵塞爆破2.堵塞材料一般為砂子和粘土混合物，其比例大致為砂子50%～40%，粘土50%～60%。3.堵塞長度當(dāng)炮眼直徑為φ25mm或φ50mm時，堵塞長度不能小于18cm和45cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)4.起爆順序及時差(1)除預(yù)裂爆破外，由里向外逐層起爆。可用延期雷管實現(xiàn)。各層(卷)炮間起爆時差越小爆破效果越好(2)同圈眼必須同時起爆。(3)延期時間可由孔內(nèi)或孔外控制。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)注意爆破平安，發(fā)布三次信號第一次：清場第二次：起爆第三次：解除5.起爆6.爆后檢查與處理檢查危石、塌方、盲炮、支護破壞情況第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(四)盲炮的預(yù)防和處理(自學(xué))

放炮時，炮眼內(nèi)預(yù)期發(fā)生爆炸的裝藥未發(fā)生爆炸的現(xiàn)象稱為盲炮，俗稱瞎炮。炸藥、雷管或其他火工品不能被引爆的現(xiàn)象稱為拒爆。1．盲炮產(chǎn)生的原因(1)火雷管拒爆產(chǎn)生盲炮(2)電力起爆產(chǎn)生盲炮(3)導(dǎo)爆索起爆產(chǎn)生盲炮(4)導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)拒爆產(chǎn)生盲炮第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2．盲炮的預(yù)防(1)爆破器材要妥善保管，嚴(yán)格檢查，禁止使用技術(shù)性能不符合要求的爆破器材；(2)同一串聯(lián)支路上使用的電雷管，其電阻差不應(yīng)大于0.8Ω，重要工程不超過0.3Ω；(3)不同燃速的導(dǎo)火索應(yīng)分批使用；第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)提高爆破設(shè)計質(zhì)量。對于重要爆破，必要時須進行網(wǎng)路模擬試驗；(5)改善爆破操作技術(shù)，保證施工質(zhì)量。(6)在有水的工作面或水下爆破時，應(yīng)采取可靠的防水措施，防止爆破器材受潮。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(五)超欠挖問題(自學(xué))1.隧道允許超欠挖值隧道的允許超欠挖值應(yīng)符合表7-2-17的規(guī)定。表7-2-17

隧道允許超欠挖值開挖部位圍巖級別