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文檔簡介

進(jìn)

破主講:劉和峰井巷工程系指為進(jìn)行采礦和其它工程目的,在地下開鑿的各類通道和硐室的總稱。井巷掘進(jìn)爆破包括:平巷掘進(jìn)爆破、井筒掘進(jìn)爆破,隧道掘進(jìn)爆破和硐庫開挖爆破。它們廣泛地應(yīng)用于礦山、交通、水利水電、大型油庫等工程。在地下礦山,開鑿在巖體或礦層中不直通地表的水平通道,稱為平巷(水平巷道)。在地層中開鑿的直通地面的水平巷道稱為平硐。名詞解釋

地下礦山,立(豎)井是通向地表的主要通道,是提取礦石、巖石、升降人員、運輸材料和設(shè)備以及通風(fēng)、排水的咽喉。長、大隧道開挖工程中,為縮短工期往往需要掘進(jìn)豎井、斜井以增加工作面和改善通風(fēng)條件。水利、水電工程中,永久船閘輸水系統(tǒng),抽水蓄能電站也都需要掘進(jìn)立(豎)井。所謂立(豎)井,就是服務(wù)于各種工程在地層中開鑿的直通地面的豎直通道。斜井是在地層中開鑿的直通地面的傾斜巷道。為了開鑿豎井和斜井而進(jìn)行的掘進(jìn)工程分別稱為豎井開鑿和斜井開鑿。

顧名思義斜井是一種傾斜的井筒。當(dāng)斜井坡度小于8°~10°時,其鉆孔爆破方法與水平巷道基本相同;當(dāng)坡度大于35°時,其鉆孔爆破方法則與立(豎)井基本相同。①

鉆孔爆破所使用的機具鉆爆工序等與平巷相同。但由于爆破介質(zhì)在破碎過程中受重力影響,通常采用拋碴爆破,單位炸藥消耗量一般較平巷爆破大;②

斜井工作面上的炮孔排列類似于平巷,只是斜井工作面為一傾斜面,各個炮孔均要有一定角度;

底孔傾角比斜井傾角大5°~10°,孔深加大200~300mm,并使孔底低于井筒底板200mm,加大底孔裝藥量;④

井筒工作面常有積水,需使用防水爆破器材;⑤

斜井掘進(jìn)與立井掘進(jìn)相同,瓦斯沿井筒上升,通風(fēng)比較容易,但運輸和排水較為復(fù)雜,需要設(shè)置防跑車裝置;⑥

斜井施工大多數(shù)采用耙斗裝巖機、氣腿式鑿巖機,斜井施工機械化水平的提高受到一定限制;⑦

大斷面斜井爆破,常在地面設(shè)動力起爆電源,但斜巷等仍可以采用放炮器在躲避硐內(nèi)起爆。掏槽:在開挖斷面中部偏下位置,鉆一定數(shù)量炮眼,超量裝藥,形成槽腔構(gòu)成新自由面。循環(huán)進(jìn)尺:一次開挖爆破的巷道進(jìn)尺。炮眼間距:相鄰炮眼中心距。抵抗線:裝藥中心至自由面的最小距離?;靖拍畛S眯g(shù)語炸藥單耗:爆破1立米巖石所需要的炸藥量。炮眼單耗:爆破1立米巖石所需要的炮眼量。炮眼利用率:實際循環(huán)進(jìn)尺與炮眼深度之比。圍巖:開挖邊線以外的巷道保留的周圍巖體。眼痕率:爆破后,圍巖周圍表面保留的炮眼痕跡與周邊炮眼數(shù)(不包括底眼)之比?;靖拍畛S眯g(shù)語掏槽眼:開挖斷面中下部最先起爆的一些炮眼;擴(kuò)槽眼:隨掏槽眼之后爆破的一部分炮眼;邊墻眼:直墻部分的炮眼;拱頂眼:隧道拱圈部分的炮眼;周邊眼:周邊輪廓線上的炮眼;底板眼:隧道最底部的一排炮眼;二臺眼:緊挨底板眼之上的炮眼;崩落眼:又稱掘進(jìn)眼,上述炮眼外的其余炮眼基本概念各部位炮眼名稱地下爆破時,怎樣控制爆破粉塵?安全控制

(1)均勻布孔,控制單耗、單孔藥量和一次起爆裝藥量;

(2)選用與巖石波阻抗相匹配的炸藥;

(3)采用分段毫秒延期起爆技術(shù);

(4)爆破前后在巷道周壁、底板灑水;

(5)炮孔裝藥后用水袋代替炮泥做填塞物。第一節(jié)概述掘進(jìn)爆破是指隧道、巷道、斜井、豎井和硐庫等地下工程的一種爆破方法。掘進(jìn)爆破通常要求掘進(jìn)斷面符合設(shè)計要求,周壁平整;循環(huán)進(jìn)尺(每循環(huán)的掘進(jìn)深度)大,炮孔利用率(循環(huán)進(jìn)尺與炮孔深度之比)高,塊度均勻,爆堆集中,材料消耗少,成本低;對圍巖損傷小,穩(wěn)定性好。掘進(jìn)工作面的炮孔主要分為掏槽孔、輔助孔和周邊孔。周邊孔:頂孔、底孔及幫孔。輔助孔(斷面較大的隧道):擴(kuò)槽孔、崩落孔等。掘進(jìn)爆破炮孔類型

a:掏槽孔;b:輔助孔;c:周邊孔作用掏槽孔:采用超量裝藥并最先起爆,從工作面上將一部分巖石破碎并拋出,形成一個槽形空洞,為輔助孔爆破創(chuàng)造補充自由面,從而提高爆破效率。輔助孔:位于掏槽孔外圈,隨掏槽孔之后起爆,以便進(jìn)一步擴(kuò)大自由面,并崩落大量巖石,為周邊孔創(chuàng)造良好的爆破條件。周邊孔:最后起爆,控制隧(巷)道斷面形狀、尺寸和方向,使其符合設(shè)計要求。淺孔掘進(jìn)爆破:孔深小于2.5m深孔掘進(jìn)爆破:孔深為2.5~5.0m第二節(jié)掘進(jìn)爆破的掏槽方法掏槽是掘進(jìn)爆破中的關(guān)鍵技術(shù),掏槽效果的好壞對炮孔利用率的高低起著決定性作用。掏槽孔一般布置在開挖斷面的中部偏下位置,當(dāng)巖層的層理明顯時,炮孔方向應(yīng)盡可能垂直層理面。為了提高爆破效果,掏槽孔通常比其他炮孔加深15~20cm,裝藥量增加15%~20%。分類:垂直掏槽和傾斜掏槽以及混合掏槽。一、垂直掏槽(金屬礦居多)特點:所有掏槽孔都垂直于工作面,孔距很小,且相互平行。其中有一個或幾個不裝藥的孔作為裝藥孔爆破的輔助自由面,以利于掏槽孔爆破范圍內(nèi)的巖體破碎,并將其拋出槽外,形成槽腔,為后續(xù)爆破孔創(chuàng)造良好的自由面條件。(一)小直徑空孔垂直掏槽

小直徑空孔垂直掏槽主要用于淺孔掘進(jìn)爆破,典型的掏槽形式有龜裂掏槽、桶形掏槽、螺旋掏槽等。1:龜裂掏槽各掏槽孔排成一列,相互平行,裝藥孔與空孔間隔布置,爆破后在整個炮孔深度范圍形成一條裂縫,為輔助孔創(chuàng)造臨空面。2:桶形掏槽各掏槽孔相互平行,一般呈對稱布置。桶形掏槽不受開挖斷面尺寸的限制,掏槽體積較大,且槽洞內(nèi)外大小基本一致,利于擴(kuò)槽孔爆破,是中硬以上巖體中應(yīng)用最多的垂直掏槽形式之一垂直龜裂掏槽水平龜裂掏槽桶形掏槽螺旋掏槽3:螺旋掏槽螺旋掏槽中各裝藥孔與空孔距離依次遞增,隨著裝藥孔的依次起爆,槽腔體積逐次擴(kuò)大。(二)大直徑中空孔掏槽

采用深孔掘進(jìn)爆破(孔深2.5~5.0m)時,為了進(jìn)一步改善掏槽爆破條件,常采用大直徑中空孔掏槽,形式有菱形掏槽、螺旋掏槽和對稱掏槽等。裝藥長度一般取深孔的75%~85%。掏槽方法大直徑中空孔掏槽:對稱掏槽菱形掏槽L1=(1~1.5)DL2=(1.5~1.8)D一個空孔:W=1.2D兩個空孔:W=1.2×2Db=0.7a(三)垂直掏槽的優(yōu)缺點優(yōu)點:一般適用于中硬及堅硬巖石和坑道斷面尺寸較小的掘進(jìn)工程。炮孔深度不受開挖斷面尺寸的限制,適宜較深的炮孔以提高循環(huán)進(jìn)尺。炮孔均垂直于工作面,鉆孔方向易于控制,可保證孔底均在同一垂直面上,所以鉆孔精度高,炮孔利用率高達(dá)90%~100%。爆堆比較集中,拋碴距離較小,可提高出碴效率。鑿巖機之間相互干擾少,便于多臺鉆機同時作業(yè),提高效率。缺點:爆破同樣體積的巖體要消耗較多的炮孔數(shù)量及炸藥量,對炮孔間距及開孔精度要求高。二、傾斜掏槽傾斜掏槽的掏槽孔與掘進(jìn)工作面斜交,以便更好地將工作面作為自由面,實現(xiàn)掏槽的目的。分類:單向掏槽、楔形掏槽和錐形掏槽等(一)單向掏槽所有的掏槽孔排成一列,并朝同一方向傾斜的掏槽爆破稱為單向掏槽。根據(jù)巖層產(chǎn)狀不同,可采取頂部掏槽、底部掏槽、側(cè)向掏槽和扇形掏槽的方法,以便充分利用巖層層面或軟弱夾層的有利條件。適用條件:軟巖或有層理、節(jié)理、裂隙、軟弱夾層的巖體中。(二)錐形掏槽(無實際意義)適用于f大于8

是指各掏槽孔排列成錐形,以相等或近似相等的角度向中心傾斜,孔底趨于集中,但不互相貫通的掏槽方法。掏槽孔傾角取55°~70°,孔底距離為0.1~0.3m,孔口距離取0.4~1.0m(巖石難爆破時取最小值),以便于爆破破碎和拋出巖塊。適用條件:錐形掏槽主要用于立井掘進(jìn)缺點:1):鉆眼方向難以掌握,要求鉆眼工具有熟練的技術(shù)水平。

2):炮眼深度受巷道斷面的限制,在小斷面巷道更為突出。

3):巖石的拋擲距離較大,爆堆分散,容易損壞設(shè)備和支護(hù),尤其是掏槽眼角度不對稱時。

(三)楔形掏槽

楔形掏槽由兩排相對的傾斜炮孔組成,爆破后形成楔形空間,多用于中硬以上均質(zhì)巖石,且斷面尺寸大于4m2的掘進(jìn)爆破中。每對炮孔的孔底距離取0.1~0.3m,孔口距離則與孔深和傾角大小有關(guān),多取0.6~3.0m(小斷面取小值,大斷面取大值),掏槽孔傾角50°~77°。分類:垂直楔形掏槽(廣泛使用)和水平楔形掏槽(巖層具有水平層理時使用)優(yōu)點:適用于各類巖層,不需大直徑鉆孔設(shè)備缺點:受斷面限制,鉆孔角度不好掌握,巖碴拋擲較遠(yuǎn)。

三、復(fù)式掏槽概念:指兩種以上的掏槽方式結(jié)合使用的掏槽方法。當(dāng)炮孔較深、斷面較寬、巖石較硬時,宜采用復(fù)式掏槽。應(yīng)根據(jù)不同類型的掏槽特征及現(xiàn)場的具體條件合理選擇掏槽形式,并根據(jù)實際掏槽效果進(jìn)行改進(jìn),以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。掏槽方法傾斜孔掏槽——楔形掏槽多級復(fù)式楔形三級復(fù)式楔形掏槽第三節(jié)巷道掘進(jìn)爆破參數(shù)設(shè)計一、孔徑炮孔直徑D的大小直接影響鑿巖效率、炮孔數(shù)目、炸藥單耗、爆破塊度和周壁平整度??讖皆龃髸r,藥量相對集中,炸藥爆速和爆轟穩(wěn)定性相應(yīng)提高。過大的孔徑將導(dǎo)致鑿巖速度顯著下降,而且炮孔數(shù)目相應(yīng)減少,巖石破碎質(zhì)量降低,巷道周壁平整度變差,從而降低爆破效果。通常,采用手持式輕型鑿巖機鉆孔時,孔徑一般為40mm左右;采用鑿巖臺車時,孔徑可達(dá)50mm。二、孔深

孔深L不僅影響爆破效果、爆破效率和材料消耗,還影響每個掘進(jìn)循環(huán)中各工序的工作量、完成時間、掘進(jìn)速度,以至影響每晝夜循環(huán)次數(shù)和勞動組織。增加孔深,可以提高循環(huán)進(jìn)尺。但是,隨著孔深的增加,鑿巖速度降低,特別是在巷道斷面小的情況下,爆破的夾制作用增大,炮孔利用率降低,影響爆破效果。目前,在我國的掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備條件下,小斷面巷道掘進(jìn)的孔深一般為1.5-2.5m;在中等斷面以上的隧道掘進(jìn)中,也有將孔深增至4-5m的。三、裝藥量(一)單位炸藥消耗量掘進(jìn)爆破的單位炸藥消耗量k影響爆破效果和裝巖效率。

k值偏小時,可能使巷道斷面達(dá)不到設(shè)計要求,爆破塊度大,轉(zhuǎn)運效率低;k值偏大時,不僅浪費炸藥,還會因圍巖破壞嚴(yán)重而使其穩(wěn)定性降低,甚至損壞支架和設(shè)備等。

k值的選取主要與巖石性質(zhì)、巷道斷面、孔徑和孔深等因素有關(guān)。由于影響因素多,迄今還不能對k值進(jìn)行精確計算。在實際工作中,k值可按以下三種方法確定。

1.按國家定額選取P105

2.按經(jīng)驗公式計算對于平巷,當(dāng)孔深介于1.0~2.5m之間時,可近似地按下式計算炸藥單耗:式中:K為常數(shù),對平巷可取0.25~0.35;

k為炸藥單耗,kg/m3;f為巖石堅固性系數(shù);

Sx為斷面影響系數(shù),Sx=S/5(S為巷道掘進(jìn)斷面面積,m2);dx為藥徑影響系數(shù),dx=d/32(d為所用藥包直徑,mm);

e為炸藥換算系數(shù),e=320/e′(e′為所用炸藥爆力,mL)3.通過實際爆破試驗確定根據(jù)反復(fù)試驗的實際爆破效果來確定合理的單位炸藥消耗量。(二)每循環(huán)的裝藥量根據(jù)每個掘進(jìn)循環(huán)所需要爆破的巖石體積,計算每循環(huán)的總裝藥量:Q=kV=kSlη

式中:Q為每循環(huán)的總裝藥量,kg

k為單位體積炸藥消耗量,kg/m3

V為每循環(huán)爆破的原巖體積,m3

S為隧(巷)道掘進(jìn)斷面面積,m2

l為工作面炮孔平均深度,m

η為炮孔利用率,一般為0.85~0.95

將每循環(huán)總裝藥量再分配到工作面上的每個炮孔時,應(yīng)根據(jù)各類炮孔所起的作用及條件不同,而分配不同的藥量。掏槽孔最為重要,并且最難爆破,應(yīng)分配較多的藥量;擴(kuò)槽孔、崩落孔依次減小,周邊孔最?。坏装蹇淄ǔ:笃鸨?,除了爆破本身擔(dān)負(fù)的巖石外,還需克服其他炮孔爆落巖碴的負(fù)荷,應(yīng)增加藥量;頂板孔擔(dān)負(fù)的巖石在自重作用下利于爆落,可適當(dāng)減少藥量。具體分配到每個炮孔的裝藥量,可按炮孔裝藥系數(shù)n(炮孔中裝藥長度與炮孔長度的比值)確定。裝藥系數(shù)的取值與炮孔類別和巖石的f值有關(guān)。P107四、炮孔數(shù)目的確定炮孔數(shù)目過小會影響爆破效果,過多會影響鉆孔工作量。合理確定炮孔數(shù)目是取得良好爆破效果和提高掘進(jìn)速度的重要條件之一。(一)通過計算確定炮孔數(shù)目炮孔數(shù)目N以總裝藥量與單個炮孔裝藥量之比來計算:式中:k為掘進(jìn)爆破單位炸藥消耗量,kg/m3;

L為炮孔深度,m;

為炮孔的平均裝藥系數(shù);

K1為炸藥的線裝藥密度kg/m;

s為開挖斷面面積,m2;

n為炮孔利用率;(二)查表確定炮孔數(shù)目

根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù),將炮孔數(shù)目列于表7-4P108.(三)炮孔布置先布置掏槽孔,再根據(jù)地質(zhì)情況及斷面大小均勻布置輔助孔和周邊孔。原則:上稀下密、周邊適當(dāng)加孔、中部均勻分布的原則布置各類炮孔。具體布置如下:(1)掏槽孔應(yīng)布置在爆破容易突破的位置(2)周邊孔應(yīng)按巷道斷面輪廓線布置,對于軟巖孔口應(yīng)位于開挖輪廓線內(nèi)約10cm處,孔底位于開挖輪廓線上,以利于鉆孔和減少超挖;對于中硬及中硬以上巖石,孔口位于開挖輪廓線上,鉆孔方向朝外傾斜5°~15°,以使炮孔底部位于開挖輪廓線外約10cm處。底板孔的孔口一般在底板輪廓線上,鉆孔向下傾斜,孔底應(yīng)超出底板邊界10cm左右,以保證爆破后底板平整,不欠挖。(3)除掏槽孔外,所有炮孔的孔底均應(yīng)落在同一鉛垂面內(nèi),以保證爆破后工作面平整。掏槽孔一般應(yīng)比其他炮孔深約20cm。(四)炮孔數(shù)目的調(diào)整在按照上述方法確定出炮孔數(shù)量后,將各類炮孔均勻地布置在工作面上的相應(yīng)位置,然后以炮孔裝藥系數(shù)為基礎(chǔ),計算各類炮孔的單孔裝藥量及所有炮孔的裝藥量總和。若裝藥量總和大于每循環(huán)裝藥量的計算值,說明炮孔布置過密,應(yīng)適當(dāng)減少炮孔數(shù)目;反之,說明炮孔布置過稀,應(yīng)適當(dāng)增加炮孔數(shù)目。炮孔數(shù)目的減少應(yīng)依次從上部崩落孔、兩側(cè)掘進(jìn)孔、下部掘進(jìn)孔、輔助掏槽孔開始,減少一個部位的炮孔后,即比較相應(yīng)的裝藥量總和是否與每循環(huán)裝藥量相近,一旦二者之差約為掘進(jìn)孔的單孔裝藥量,則說明炮孔數(shù)目基本合理,不再進(jìn)一步調(diào)整。炮孔數(shù)目的增加應(yīng)依次從輔助掏槽空、下部掘進(jìn)孔、兩側(cè)掘進(jìn)孔、上部掘進(jìn)孔開始,其調(diào)整要求與減少炮孔時相同。單自由面爆破。形成第二個臨空面的掏槽技術(shù),是隧道爆破的關(guān)鍵技術(shù)。受地質(zhì)條件影響大。必須充分重視巖層的節(jié)理、裂隙、軟弱夾層、斷層破碎帶、涌水等對爆破效果的影響。隧道掘進(jìn)爆破基本概念特點受原始地應(yīng)力場的影響。隧道開挖之前,地層處于原巖應(yīng)力狀態(tài),保持著相對平穩(wěn)和穩(wěn)定,地層處于相對靜止?fàn)顟B(tài),通常稱為原始應(yīng)力狀態(tài)。隧道開挖后,挖出了隧道斷面內(nèi)的巖體,產(chǎn)生了新的臨空面,導(dǎo)致圍巖面產(chǎn)生應(yīng)力重新分布。炮眼在爆破時裂縫生成方向,通常有與主應(yīng)力方向一致的現(xiàn)象,即裂縫生成的順壓力原理。水平方向炮眼下方有第二個臨空面時,巖體自重產(chǎn)生的重力作用無疑會有助于這些炮眼的爆破。某些埋深很大的堅硬巖層中會存在很高的原始地應(yīng)力,使得爆破變得格外困難,有時甚至要先打卸載孔減壓,以順利完成爆破工程。隧道掘進(jìn)爆破基本概念基本概念受狹小空間的制約。地下工程中高度、寬度有限,一次爆破進(jìn)尺有一定限度。受鉆機效率及一次掏槽深度的制約,有一個一次爆破的合理深度。隧道掘進(jìn)速度相當(dāng)程度上受制于在相對狹小的洞內(nèi)采用的機械裝備的效率。對爆破效果應(yīng)有一個綜合的技術(shù)要求。除了循環(huán)爆破進(jìn)尺深度、炮眼利用率、雷管炸藥等爆破器材的消耗指標(biāo)外,通常還對破壞塊度、碴堆形狀及拋擲距離、隧道圍巖穩(wěn)定的影響及成形指標(biāo),如炮眼痕跡保存率等有明確的要求?;靖拍罨靖拍罨靖拍?/p>

(1)斷面尺寸大(2)地質(zhì)條件復(fù)雜(3)服務(wù)年限長,造價昂貴(4)隧道爆破鉆孔質(zhì)量和精度要求高,孔位、方向和深度要準(zhǔn)確,使爆破斷面達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。超、欠挖在允許范圍之內(nèi),確保隧道方向的準(zhǔn)確性。施工特點基本概念

隧道分類劃分?jǐn)嗝娣e/m2超小斷面<0.3小斷面3.0~10.0中等斷面10.0~50.0大斷面50.0~100.0超大斷面>100.0國際隧道協(xié)會對隧道斷面的劃分第四節(jié)隧道掘進(jìn)爆破方法

隧道是鐵路、公路和水電建設(shè)中的主要地下工程,隧道掘進(jìn)與礦山建設(shè)中的巷道掘進(jìn)方法基本相同,其炮孔種類、布置方法、爆破參數(shù)的確定原則及爆破施工工藝過程等,均類同于巷道掘進(jìn)。與巷道掘進(jìn)相比,隧道掘進(jìn)通常具有以下特點:(1)隧道斷面面積大,開挖方法多樣,需配備大型施工機械。(2)隧道位置多處于復(fù)雜多變的地質(zhì)條件下,尤其遇到淺埋地段(埋深小于跨度2倍的隧道)時,巖體風(fēng)化破碎,滲水嚴(yán)重,給鉆孔爆破作業(yè)增加了困難。(3)隧道服務(wù)年限長,質(zhì)量要求高,要求爆破時要盡量減少對圍巖的損壞,確保圍巖完整。通常在爆破作業(yè)后要及時進(jìn)行支撐、襯砌工作,致使爆破工作面受到限制,從而增加了爆破施工的難度。一、隧道掘進(jìn)的開挖方法

隧道掘進(jìn)的開挖方法與爆破方案之間有密切的關(guān)系。而隧道開挖方法則主要由隧道地質(zhì)條件、設(shè)備配備、技術(shù)水平及工期要求等決定。方法:目前常用的開挖方法有全斷面法、半斷面法、導(dǎo)洞開挖法等。(一)全斷面法適用條件:全斷面法適用于地質(zhì)條件較好的隧道,同時需配備一些大型施工機械,如鉆孔臺車。大型裝運機械,襯砌模版臺車等。由于全斷面法可采用高效大型機具,施工場地寬敞,通風(fēng)排水及管線布置簡單,可以減少開挖過程中對隧道圍巖的擾動次數(shù)。實踐表明,全斷面法應(yīng)是大多數(shù)隧道施工首選的合理、先進(jìn)的施工方法。全斷面開挖法:用在地質(zhì)條件較好的隧道施工,以手風(fēng)鉆或鑿巖臺車布孔、鉆孔、裝藥、堵塞、起爆網(wǎng)路連接,一次完成整個斷面開挖,并以裝碴、運輸機械完成出碴作業(yè)的方法。是隧道掘進(jìn)合理先進(jìn)的開挖方法。(二)半斷面法半斷面法也適用于地質(zhì)條件較好的隧道。缺乏大型機械時,常采用半斷面法。半斷面法又可分為短臺階法(上半斷面臺階長為2.5~3.0m)和長臺階法。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時,應(yīng)采用短臺階法,并應(yīng)及時做好初期支護(hù)。(三)導(dǎo)洞開挖法

導(dǎo)洞開挖法,是在設(shè)計的斷面內(nèi),首先把其中的部分(導(dǎo)洞)斷面打通,然后在擴(kuò)挖剩余斷面的掘進(jìn)方法。分類:上導(dǎo)洞法、下導(dǎo)洞法、上下導(dǎo)洞法和側(cè)導(dǎo)洞法。施工時可根據(jù)隧道斷面的大小、地址條件、勞動力和任務(wù)緩急等情況選用。半斷面開挖法:多用在工期緊、地質(zhì)條件復(fù)雜中短長度的隧道施工,以上半斷面或弧形導(dǎo)坑快速貫通或掘進(jìn)到一定里程停止前進(jìn)然后一次擴(kuò)大為全斷面的開挖方法??梢蕴嵩缣矫鞯刭|(zhì)并處理特殊地質(zhì)、提早貫通以利通風(fēng)排水的作用;將全斷面分兩次爆破,可以創(chuàng)造臨空面,改善爆破效果,提高掘進(jìn)速度。優(yōu)缺點優(yōu)點:導(dǎo)洞斷面一般較小,圍巖穩(wěn)定問題不是很突出,施工安全較有保障。由于先頭掘進(jìn),可用以探明、查明地址和水文地質(zhì)狀況,以便及時變更施工方案。便于展開作業(yè)面,為洞室主體部分的快速施工創(chuàng)造條件。導(dǎo)洞可以用來敷設(shè)各種施工管線,便于通風(fēng)、排水、運輸。缺點:導(dǎo)洞開挖作業(yè)面狹窄,且為獨頭掘進(jìn),通風(fēng)較困難,污濁空氣不易排除,勞動條件差,工效較低。導(dǎo)洞的掘進(jìn)速度,對于整個工程的開挖速度、工期有著決定性影響。二、隧道掘進(jìn)的炮孔布置隧道斷面大,炮孔多,從內(nèi)向外可細(xì)分為掏槽孔、擴(kuò)槽孔、崩落孔、內(nèi)圈孔、二臺孔、周邊孔、底板孔、拱頂孔等。(一)掏槽孔布置原則

為便于石渣裝運、爆后找頂(即清除隧道頂板危石)及噴射混凝土等作業(yè),希望渣堆較高、較集中,掏槽孔應(yīng)布置在斷面的中下方。(二)崩落孔布置原則崩落孔一般按線形或環(huán)形均勻布置,排間距b(即抵抗線)應(yīng)小于同排或同環(huán)的孔距a,常為孔距a的80%~100%各部位炮眼名稱拱頂眼崩落眼周邊眼掏槽眼擴(kuò)槽眼邊墻眼二臺眼底板眼拱高邊墻高(三)周邊孔布置原則隧道掘進(jìn)一般采用光面爆破或預(yù)裂爆破。由于重力作用,預(yù)裂爆破的崩落帶容易出現(xiàn)大塊,因此宜在崩落帶(主要是拱部)增加數(shù)個炮孔,并與內(nèi)圈同段起爆,以改善破碎效果。(四)各類炮孔間距取值原則掏槽孔的夾制作用大,爆破條件差,炮孔應(yīng)較密;周邊孔的作用是控制開挖輪廓,應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破,孔間距應(yīng)小于排間距;經(jīng)過掏槽孔、擴(kuò)槽孔爆破后,崩落孔的自由面條件較好,孔距應(yīng)較大。擴(kuò)槽孔、內(nèi)圈孔、二臺孔、底板孔的孔距均應(yīng)比掏槽孔和周邊孔大,但是比崩落孔要密,其間距或抵抗線一般為崩落孔的80%左右,這是因為擴(kuò)槽孔的作用是進(jìn)一步擴(kuò)大槽腔,為后續(xù)炮孔的爆破提供良好的臨空面條件,應(yīng)適當(dāng)加密炮孔,以保證爆破效果。內(nèi)圈孔距離開挖面較近,應(yīng)適當(dāng)加密,使炸藥能量在內(nèi)圈孔一帶均勻分布,減少對圍巖的爆破破壞;擴(kuò)槽、崩落孔爆破后,部分巖渣堆積在底板上,增加了二臺孔、底板孔的爆破負(fù)荷,為保證底部的爆破效果,二臺孔、底板孔也必須適當(dāng)加密。炮孔布置形式很多,典型的形式有:楔形掏槽---線形布置、楔形掏槽---環(huán)狀布置和直孔掏槽---環(huán)狀布置。三、隧道掘進(jìn)炮孔參數(shù)確定(一)炮孔數(shù)目炮孔數(shù)目的多少是影響爆破效果的重要因素之一。如果孔數(shù)過少,即孔距大,則炸藥的爆破作用達(dá)不到,勢必造成殘孔多,炸不開,造成毛洞欠挖,輪廓不整齊,石碴塊度大等問題;如果孔數(shù)過多,即孔距小,則增加鉆孔工作量,爆破時容易產(chǎn)生帶炮(一個炮孔炸后,將臨近炮孔炸藥帶出)現(xiàn)象,影響爆破效果,浪費炸藥。所以,必須正確地選定炮孔數(shù)目,以保證最好的爆破效果。影響炮孔數(shù)目的因素一般有:巖石堅硬系數(shù)f、一次開挖隧道斷面面積S、炮孔直徑d,裝填系數(shù)、炸藥密度、炸藥性質(zhì)等。目前隧道爆破宜按照下述方法確定炮孔數(shù)目,經(jīng)過現(xiàn)場試爆效果調(diào)整參數(shù)。式中:N為炮孔數(shù);K為系數(shù)(2.7~4.0),一般小型機械出碴取4.0,裝載機出碴取2.7;f為巖石堅硬系數(shù);S為隧道斷面面積,m2。(二)炮孔的方向和角度概念炮孔的方向:指炮孔的軸線方向與作業(yè)面的關(guān)系是垂直或傾斜。炮孔的角度:指炮孔軸線方向與作業(yè)面所成的最小夾角,根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)和炮孔作用而定。炮孔通常應(yīng)與巖石裂縫或?qū)永泶怪被蛐苯?,盡量避免平行層理和鉆入裂縫。炮孔與自由面成的角度大小,根據(jù)巖石的堅硬程度、炮孔作用及便于作業(yè)而定。炮孔角度越大,爆破效果越差;炮孔角度越小,最小抵抗線(裝藥中心至自由面的垂直距離)越小,爆破效果越好,但炮孔深度淺,進(jìn)度慢。既要進(jìn)度快,又要爆破效果好,必須選擇好炮孔的角度。根據(jù)巖石堅硬系數(shù),全斷面爆破法炮孔角度參考值為:(1)加強掏槽孔:50°~55°(2)掏槽孔:55°~75°(3)輔助孔:75°~90°(4)周邊孔:85°~90°巖石堅硬取最小值,巖石松軟取最大值。(三)炮孔直徑炮孔直徑多為40~50mm。一方面受輕型鑿巖機沖擊功的限制,不宜用過大直徑的炮孔;另一方面常用炸藥最小藥徑為25~30mm,低于該值將發(fā)生傳爆不良或拒爆現(xiàn)象,不宜采用過小炮孔直徑。近年來由于掘進(jìn)鉆爆技術(shù)的發(fā)展,新型鉆孔機具和新型炸藥的運用,已突破上述因素的約束。目前研究炮孔直徑方面有兩種觀點:一是增大炮孔直徑;二是減小炮孔直徑實驗表明:適當(dāng)?shù)卦黾雍蜏p小炮孔直徑都能達(dá)到改善爆破效果的目的。為合理地選用炮孔直徑,人們在改變直徑對爆破效果的影響方面進(jìn)行了研究。1.增大炮孔直徑增大炮孔直徑,就能增加裝藥直徑,它的實質(zhì)在于改善了炸藥的爆炸性能。直徑增大,使藥量相對集中,因而使炸藥的威力加強了,于是就產(chǎn)生了以下效果。(1)提高了炮孔利用率,這是因為炸藥威力提高,減少了孔底藥包不爆現(xiàn)象。(2)炮孔直徑增加,則藥徑相應(yīng)增加,使爆炸力集中,破壞范圍增大,則炮孔數(shù)目相應(yīng)減少。因此減少了裝藥等輔助作業(yè)時間,也可能減少鉆孔總時間。(3)鑿巖機沖擊功一定時,炮孔直徑加大,鉆孔速度降低。對于堅硬巖石,鉆孔速度顯著降低。盡管炮孔直徑增大可以相應(yīng)減少炮孔數(shù)目,但總的鉆孔時間可能增加。(4)隨著孔徑加大而使孔數(shù)減少,當(dāng)炮孔數(shù)目少到一定程度時,就勢必出現(xiàn)斷面輪廓不齊,需要修正補炮,石碴塊度也就會出現(xiàn)不均勻等不利情況。結(jié)論:炮孔直徑只能適當(dāng)增加。2.減少炮孔直徑小直徑炮孔的研究實驗,是用輕型鑿巖機配一體式硬質(zhì)合金鉆頭,鉆鑿24~32mm小直徑炮孔,孔內(nèi)裝高威力炸藥,可以得到以下效果:

(1)提高了鉆孔速度,采用輕型高頻鑿巖機,在堅硬巖石中,小直徑鉆頭的鑿巖速度提高最為顯著。(2)炮孔數(shù)目較多,炸藥分布較均勻,所以爆落的巖石塊度較均勻,斷面輪廓較整齊。(3)鉆頭磨損及壓縮空氣的消耗量也少。3.合理確定炮孔直徑

合理地選擇炮孔直徑應(yīng)考慮巖石的堅硬性、現(xiàn)有鑿巖設(shè)備的能力、炸藥的威力、作業(yè)斷面的大小和循環(huán)進(jìn)尺。最合理的炮孔直徑,應(yīng)當(dāng)是上述因素不變的條件下,使毛洞每掘進(jìn)1m需要的時間最少,并保證毛洞具有良好的輪廓尺寸。目前,在鉆孔直徑28~60mm范圍內(nèi),風(fēng)鉆鉆頭直徑為38mm時,炮孔直徑為40mm時,工作面每循環(huán)鉆孔耗時最少;臺車鉆孔鉆頭直徑為45mm,炮孔直徑為47mm時,工作面每循環(huán)鉆孔耗時最少。故合理炮孔直徑為:風(fēng)鉆鉆孔,鉆孔直徑取40mm為宜;臺車鉆孔,則鉆孔直徑取47mm較好。(四)炮孔深度和長度概念炮孔深度:指炮孔底部到作業(yè)面垂直距離L。炮孔長度:指炮孔本身鉆出的長度L1。炮孔深度主要依據(jù)隧道斷面大小、形狀及巖石堅硬程度等確定。斷面越小,巖石越堅硬,對爆破的夾制作用也就愈大,炮孔深度應(yīng)?。粩嗝孑^大,巖石較松軟,對爆破的夾制作用小,炮孔深度可大些。炮孔深度的確定,還要考慮在一個作業(yè)循環(huán)時間內(nèi),各工序能否全部完成。如在一個作業(yè)循環(huán)內(nèi)不能完成全部工序,可適當(dāng)減小炮孔深度。1.炮孔利用率在井巷掘進(jìn)施工中,爆破后掘進(jìn)作業(yè)面上不能按炮孔深度將巖石全部炸落,炮孔底部一部分沒被炸下而殘留在作業(yè)面上,稱為“殘孔”。炮孔被炸下部分的長度與炮孔全長的比值稱為炮孔利用率η。隧道掘進(jìn)爆破作業(yè)中要求炮孔利用率不低于85%。2.循環(huán)進(jìn)尺在井巷掘進(jìn)中,每完成一個循環(huán)工作面向前推進(jìn)的距離叫做循環(huán)進(jìn)尺,也稱為爆破進(jìn)度。實際爆破進(jìn)度不等于炮孔深度,而應(yīng)為炮孔深度和炮孔利用率的乘積。3.炮孔深度的確定按掘進(jìn)斷面和巖石堅硬系數(shù)確定孔深

L=kB式中:B為斷面的寬度或高度的最小值,m;k為與巖石硬度有關(guān)的系數(shù)。P118四、單孔藥量計算意義合理確定裝藥量,對于提高爆破效果和降低掘進(jìn)成本,保證優(yōu)質(zhì)、高速、安全、低耗地完成隧道開挖有重要意義。如果裝藥量少,則會出現(xiàn)爆破石塊大小不均勻,降低炮孔利用率,爆破后斷面凸凹不平,達(dá)不到設(shè)計要求,出現(xiàn)超欠挖現(xiàn)象。相反,如果裝藥量過多,會造成浪費、破壞圍巖穩(wěn)定、易產(chǎn)生塌方、石碴過度粉碎、分散很遠(yuǎn),不便于鏟運。裝藥量的多少,一是取決于炸藥的性能和質(zhì)量;二是取決于巖石性質(zhì)、斷面大小、炮孔深度、炮眼直徑、掏槽方式等多種因素。隧道爆破的炮孔所在部位不同,作用和要求也不同。掏槽孔要求拋擲;崩落孔只要求松動,而在掏槽部位的兩側(cè)與上、下部位,各部分的炮孔要求又不一樣,側(cè)部要求松動,上部要求弱松動,下部要求加強松動;周邊孔則要求光面爆破;底板孔要求拋擲爆破。所以各部位炮孔的裝藥量是不同的。(一)確定單位炸藥消耗量k隧道掘進(jìn)爆破單位炸藥消耗量可按下式計算、現(xiàn)場試爆確定:式中:k為隧道掘進(jìn)爆破單位炸藥消耗量,kg/m3;ka為炸藥爆力系數(shù),巖石炸藥和乳化炸藥取1.25;f為巖石堅硬系數(shù);S為隧道開挖面積,m2.(二)周邊孔藥量計算周邊孔藥量計算參照光面爆破設(shè)計。周邊孔線裝藥量一般按下面經(jīng)驗公式計算:△l=0.9k×a×w式中:△l為周邊孔線裝藥量,kg/m3a為周邊孔孔距,mw為光爆層厚度,m(三)其他部位炮孔單孔藥量計算其他各部位炮孔單孔裝藥量可按下式計算:q=kaWLλ式中:k為單位炸藥消耗量,kg/m3;

a為跑孔間距,m;

W為炮孔爆破方向的抵抗線,m

L為炮孔深度,mλ為炮孔位置系數(shù),P119隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

施工準(zhǔn)備⑴與上一班做好交接班工作,認(rèn)真查看上個循環(huán)施工記錄,了解上循環(huán)爆破效果、是否有盲炮或殘藥、超欠挖情況、需要進(jìn)行二次破碎的數(shù)量等。⑵作業(yè)班長到掌子面查看圍巖、滲水等情況,如有異常及時向工程技術(shù)人員報告。⑶檢查供風(fēng)、供水、供電和排水系統(tǒng),聯(lián)接風(fēng)水管和機械用電線路,固定照明線路和燈具,挖好排水溝,使整個作業(yè)場地處于較好的工作狀態(tài)。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

施工準(zhǔn)備

⑷檢查機械的完好狀態(tài),配件是否齊全,加注潤滑油,檢查鉆桿數(shù)量和長度能否滿足施工要求,鉆頭的數(shù)量和種類,常用的工具、備件是否帶齊。⑸清理掌子面上的浮石和破碎層以便于開孔和鉆孔,將頂部和周邊的凸石撬下來以保證周邊孔的爆破質(zhì)量,將底部留下的石碴清理干凈,以便底板眼的施工。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

鑿巖作業(yè)

⑴嚴(yán)格按設(shè)計的鉆孔深度、掏槽孔形式、周邊孔傾角進(jìn)行鉆孔作業(yè)。⑵嚴(yán)禁擅自超過鉆孔深度,隨意超鉆輕則影響爆破效果,重則會出現(xiàn)塌方等事故。⑶周邊孔的開孔位置距離設(shè)計輪廓線的距離不能太遠(yuǎn),炮孔外插角不能過大。嚴(yán)禁為了圖方便,隨意鉆孔,以致爆破后超欠挖過大,并在兩循環(huán)結(jié)合部位留下過大的臺階,影響掘進(jìn)質(zhì)量。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

鑿巖作業(yè)⑷開孔時如果確實有困難(如巖石破碎、有殘眼),可以適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整范圍不得超過5倍的炮孔直徑;周邊眼調(diào)整時只能在隧道輪廓線上選擇孔位。⑸底板眼下部炮孔在鉆完一個后應(yīng)立即采用木棍、紙團(tuán)或編織物將其填塞,避免上部落石進(jìn)入孔內(nèi)。⑹在隧道施工中應(yīng)采用濕式鑿巖,嚴(yán)禁打干鉆。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

裝藥作業(yè)前的準(zhǔn)備⑴裝藥前應(yīng)首先檢驗所有炮孔是否符合設(shè)計要求。⑵清理場地,將鉆機等機械撤離施工現(xiàn)場,到安全地點;將風(fēng)水管、電纜線整理好搬運到飛石砸不到的地方;將鉆桿、新舊鉆頭、工具送出洞外或存放在安全的地方。⑶查看所領(lǐng)用的炸藥品種和數(shù)量、雷管段別及各段的數(shù)量、導(dǎo)爆索數(shù)量是否符合設(shè)計和現(xiàn)場要求。3.隧道掘進(jìn)爆破3.8安全操作技術(shù)要求和注意事項

裝藥作業(yè)前的準(zhǔn)備

⑷準(zhǔn)備裝炮需要的炮棍、梯子、填塞料、連接線、膠布等物品。⑸對不能移走的隧道施工設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)?shù)母采w保護(hù),防止被爆破沖擊波和爆破飛石損壞。⑹對參加裝藥作業(yè)的人員進(jìn)行分工,通常兩人一組,一個負(fù)責(zé)裝藥,一個遞送材料。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

裝藥作業(yè)前的準(zhǔn)備

⑺鉆孔作業(yè)時落下的碎石有可能將下部的炮眼埋住,要把炮眼一一找出,并將孔口的碎石碴清理干凈。⑻必須清理干凈炮孔,可用帶有閥門專用吹管插入孔內(nèi),利用高壓風(fēng)流將雜物吹出。

隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

裝藥作業(yè)

⑴每個作業(yè)人員在裝藥前應(yīng)該仔細(xì)核對所裝炮眼和手上裝藥品種是否和設(shè)計相符。⑵核對手上的雷管段別和所裝炮孔的位置相適應(yīng)。⑶不能擅自在分工范圍以外裝藥,防止雷管混段、在周邊眼沒有使用特殊加工的炸藥、掏槽眼的裝藥量錯誤等現(xiàn)象發(fā)生。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

裝藥作業(yè)

⑷裝藥時應(yīng)該使用炮棍將炸藥裝到底,保持裝藥的連續(xù)。每裝一卷(最多兩卷)炸藥就要用炮棍捅一次,并記好每次炮棍插入的尺寸。當(dāng)連續(xù)兩次的插入尺寸與裝入藥量有差別時應(yīng)該采取措施,如將炸藥取出進(jìn)而處理卡孔物,或重新裝入起爆藥包,以保證全孔炸藥的爆炸。⑸每個炮孔都應(yīng)該留有足夠的填塞長度,嚴(yán)禁“叼煙袋”現(xiàn)象。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

裝藥作業(yè)

⑹周邊光爆孔通常采用縱向間隔裝藥,應(yīng)該按規(guī)定把每米裝藥量折合成每隔多長距離裝一卷(或半卷)炸藥,預(yù)先按計算結(jié)果將藥卷和導(dǎo)爆索綁扎在竹片上,注意要綁扎牢固,不能有任何松動。光爆孔裝藥示意圖1—導(dǎo)爆索;2—竹片;3—藥卷隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

裝藥作業(yè)⑺光爆孔裝藥時應(yīng)該讓竹片靠近炮孔的下壁、并放到底,一是為了裝藥順利,二是防止裝藥過程中藥卷與孔壁摩擦移動位置。⑻上下傳遞炸藥雷管時應(yīng)該手對手進(jìn)行傳遞,嚴(yán)禁上下拋擲。⑼使用電雷管起爆時應(yīng)注意避免將炸藥灑落地面,防止產(chǎn)生雜散電流。⑽每次裝藥時應(yīng)由作業(yè)班長或指派的專人負(fù)責(zé)指揮、監(jiān)督掌子面施工,及時解答作業(yè)人員的問題,檢查各人的作業(yè)是否正確、安全,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

填塞⑴嚴(yán)禁圖省事,裝藥后不堵孔,既浪費炸藥、又影響爆破質(zhì)量。⑵填塞時要保證質(zhì)量和長度,每放入一節(jié)炮泥卷后用炮棍將炮泥卷搗爛壓實,防止出現(xiàn)空洞、填塞不密實。⑶填塞過程要注意避開雷管腳線,防止導(dǎo)線、導(dǎo)爆管被砸斷、砸破。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

網(wǎng)路連接由于隧道工作面的狹窄,裝藥完成后所有雷管腳線自然下垂,容易產(chǎn)生漏接、錯接等問題。⑴當(dāng)使用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路時,應(yīng)當(dāng)先按規(guī)定數(shù)目將導(dǎo)爆管捆成束,所有導(dǎo)爆管分束完成后,將各束拉起,檢查掌子面上是否還有未聯(lián)接(或過于松動)的導(dǎo)爆管,如果發(fā)現(xiàn)立即將其接進(jìn)網(wǎng)路。⑵當(dāng)使用電力起爆網(wǎng)路時,應(yīng)事先規(guī)劃好連線的順序,按順序逐排聯(lián)接,聯(lián)接時將多余的聯(lián)接線剪去,以便于檢查是否有漏接、錯接。⑶使用電雷管時應(yīng)將所有接頭用防水絕緣膠布包纏,防止漏電,造成早爆或盲炮事故。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

網(wǎng)路連接⑷導(dǎo)爆管網(wǎng)路接入傳爆雷管前,應(yīng)將連接部分用干布擦拭干凈,防止影響傳爆,造成拒爆。⑸周邊光爆孔通常使用導(dǎo)爆索起爆,在傳爆雷管與導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆索與導(dǎo)爆索聯(lián)接時應(yīng)注意聯(lián)接方向。⑹由于地下作業(yè)的工作面很狹窄,應(yīng)該對每個傳爆雷管進(jìn)行防護(hù),防止雷管爆炸時所產(chǎn)生的飛片損傷起爆網(wǎng)路。⑺使用火雷管引爆導(dǎo)爆索或?qū)П芫W(wǎng)路時應(yīng)當(dāng)注意導(dǎo)火線的防潮。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

起爆在隧道中爆破,起爆人員避炮是一個突出問題。避炮時要注意:⑴不能在無永久支護(hù)的地方避炮。⑵不能在無新鮮風(fēng)流的地方避炮。⑶不能在無強力防護(hù)設(shè)施的地方避炮。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

起爆在長大隧道施工中實用的安全避炮方法有:⑴敷設(shè)專用起爆電纜,在洞外起爆電爆網(wǎng)路。⑵用汽車或電瓶車將起爆人員送出洞外。⑶在洞外使用遙控起爆方法。⑷在洞內(nèi)建立能夠防飛石、防爆破沖擊波、防炮煙并具有適當(dāng)支護(hù)的避炮洞(如利用雙線隧道中已完成永久支護(hù)的聯(lián)絡(luò)道加以必要防護(hù)即可)。隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

防止炮煙中毒⑴爆破時所有洞內(nèi)人員一律撤出洞外。⑵嚴(yán)格執(zhí)行通風(fēng)管理制度,遵守排煙時間規(guī)定,等洞內(nèi)炮煙排凈以后方可進(jìn)洞,絕不允許任何人冒著炮煙進(jìn)洞。⑶當(dāng)發(fā)現(xiàn)炮煙從爆堆或巖縫中逸出時應(yīng)盡快用濕布捂住口鼻,并通知洞內(nèi)所有人員全部撤離。⑷一般防塵口罩只能防塵、不能擋煙。⑸按設(shè)計要求安裝通風(fēng)機和風(fēng)筒,定期對通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行檢查。⑹做好炮煙檢測工作,有條件的應(yīng)該安裝炮煙報警設(shè)備。

隧道掘進(jìn)爆破安全操作技術(shù)要求和注意事項

爆后檢查、找頂炮煙排除后,爆破班長或安全員應(yīng)該首先到爆破作業(yè)面檢查爆破結(jié)果并處理各種情況,未經(jīng)檢查處理的掌子面其他人不得進(jìn)入。在每次爆破后都要進(jìn)行的工作是找頂,其任務(wù)是將爆破后新暴露的頂部和邊邦巖面上存在的危石處理掉,避免在施工中掉下來砸傷作業(yè)人員。常用的方法是人站在爆堆上,用鋼釬將已經(jīng)裂開的石塊撬下來,并用釬頭敲打頂部和邊邦——問頂,檢查是否有外部不明顯、在圍巖內(nèi)部已經(jīng)分離的石塊。爆破安全知識第一節(jié)爆破有害效應(yīng)安全控制與監(jiān)測一、爆破有害效應(yīng)

在露天爆破中,產(chǎn)生的爆破有害效應(yīng)一般包括爆破振動、空氣沖擊波及噪聲、飛石、有毒有害氣體等,為確保爆區(qū)周圍人員及建筑物的安全,需根據(jù)防護(hù)控制標(biāo)準(zhǔn),采取相應(yīng)的安全措施,并進(jìn)行必要的安全監(jiān)測。二、爆破振動效應(yīng)及安全控制(一)爆破振動效應(yīng)炸藥在巖體中爆炸時,將釋放出巨大的能量,除用于破碎巖石外,還有一部分能量以波動形式向外傳播,形成地震波。地震波引起的強烈振動,迫使爆區(qū)周圍的建筑物產(chǎn)生振動,嚴(yán)重時建筑物將出現(xiàn)裂縫損傷,甚至倒塌;露天邊坡發(fā)生滑坡,地下巷道、隧道發(fā)生坍塌。這種爆破地震波引起的現(xiàn)象及后果稱為爆破地震效應(yīng)。(二)爆破振動的計算機傳播規(guī)律爆破地震波幅值通常用于表述振動強度。振動幅值指標(biāo)有質(zhì)點振動位移、振動速度、振動加速度。大量的現(xiàn)場試驗和觀測表明,爆破地震破壞程度與質(zhì)點振速大小的相關(guān)性最好,與傳播地震波的巖土性質(zhì)也有較穩(wěn)定關(guān)系。目前,許多國家采用質(zhì)點振動速度作為地震強度的判據(jù)。通過大量實測數(shù)據(jù)整理和量綱分析,對距離集中藥包爆源一定距離處,爆破引起的地面質(zhì)點振動速度可采用以下經(jīng)驗公式計算:式中:v為地面質(zhì)點峰值振動速度,cm/s;

Q為炸藥量(齊爆時為總裝藥量,延時爆破時為最大一段裝藥量),kg;

R為觀測點到爆源的距離,m;

k.a為與爆破方式、裝藥結(jié)構(gòu)、爆破點至計算點間的地形、地質(zhì)條件等有關(guān)的系數(shù)和衰減系數(shù)。堅硬巖石:k=50~150,a=1.3~1.5;中硬巖石:k=150~250,a=1.5~1.8;軟巖石:k=250~350,a=1.8~2.0(三)爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)評價爆破對不同類型建(構(gòu))筑物、設(shè)施設(shè)備和其他保護(hù)對象的振動影響,應(yīng)采用不同的安全判據(jù)和允許標(biāo)準(zhǔn)。地面建筑物、電站(廠)中心控制設(shè)備、隧道與巷道、巖石高邊坡和新澆大體積混凝土的爆破振動判據(jù),采用保護(hù)對象所在地基礎(chǔ)質(zhì)點峰值振動速度和主振頻率。我國《爆破安全規(guī)程》(GB6722)規(guī)定了質(zhì)點峰值振動速度和主振頻率的安全允許標(biāo)準(zhǔn)。P192(四)降低爆破振動的技術(shù)措施為了降低爆破地震效應(yīng),可采用以下綜合技術(shù)措施(1)采用毫秒延時爆破,嚴(yán)格控制最大單段藥量。被保護(hù)建筑物的允許臨界振動速度v確定后,即可根據(jù)下式計算一次爆破最大用藥量或單段起爆藥量:當(dāng)一次起爆藥量的實際值大于上述計算值時,則必須將一次爆破藥量分成多段毫秒延時起爆,并使單段藥量的實際值小于上述計算值。采用毫秒延時爆破,一次爆破規(guī)??蓴U(kuò)大很多倍而不會產(chǎn)生超標(biāo)振動。實踐證明:間隔時間大于100ms時,降振效果比較明顯;間隔時間小于100ms時,各段爆破產(chǎn)生的地震波不能顯著分開。(2)采用預(yù)裂爆破或開挖減振溝槽。當(dāng)保護(hù)對象距爆源很近時,可在爆源周邊設(shè)置一條預(yù)裂隔振帶,對降低爆破地震效應(yīng)是非常有效的,但應(yīng)注意預(yù)裂爆破時產(chǎn)生的地震效應(yīng)。當(dāng)介質(zhì)為土層時,可以開挖預(yù)裂溝,預(yù)裂溝寬以施工方便為前提,并應(yīng)盡肯能深一些,以超過藥包位置20~50cm為好。(3)采用低爆速、低密度炸藥或選擇合理的裝藥結(jié)構(gòu)。(4)選擇合理的最小抵抗線方向。臺階爆破中,在最小抵抗線方向上的爆破振動強度最小,反向最大,側(cè)向居中。(5)增加裝藥的分散性和臨空面。增加裝藥的分散性和臨空面可以減小爆破振動的強度。(五)爆破振動監(jiān)測在特殊建筑物附近或復(fù)雜環(huán)境地區(qū)進(jìn)行爆破時,應(yīng)進(jìn)行爆破振動檢測,以掌握這些設(shè)施在爆破振動作用下的受力狀況,為安全核算提供較為準(zhǔn)確的依據(jù)。意義不僅有助于及時采取技術(shù)措施,確保被保護(hù)物的安全,而且也有利于在爆破振動可能引起的訴訟或賠償中,提供科學(xué)的數(shù)據(jù)資料三、空氣沖擊波噪聲及安全控制(一)空氣沖擊波及噪聲

炸藥爆炸時,爆炸產(chǎn)物強烈地壓縮鄰近的空氣,使其壓力、溫度、密度突然升高,形成空氣沖擊波。工程爆破產(chǎn)生空氣沖擊波的原因,大體有以下幾種:(1)裸露在地面上的炸藥、導(dǎo)爆索等爆炸產(chǎn)生空氣沖擊波。(2)炮孔堵塞長度不夠或堵塞質(zhì)量不好,炸藥爆炸高溫高壓氣體從孔口沖出,產(chǎn)生空氣沖擊波。(3)因局部抵抗線太小,沿該方向沖出的高溫高壓氣體產(chǎn)生空氣沖擊波。(4)多炮孔或多藥室爆破時,由于起爆順序不合理,導(dǎo)致部分炮孔抵抗線變小,甚至裸露造成空氣沖擊波。(5)在斷層、夾層、破碎帶等弱面部位高溫高壓氣體沖出產(chǎn)生空氣沖擊波。

據(jù)統(tǒng)計,一般聲壓等級達(dá)170dB時,窗戶玻璃開始受損;聲壓等級達(dá)150~160dB時,人耳朵聽力將受損,或即使聲壓等級不到150~160dB但長時間鳴響,也會導(dǎo)致聽力疲勞。爆破噪聲間歇性脈沖噪聲,《爆破安全規(guī)程》(GB6722)規(guī)定,在城鎮(zhèn)爆破中每一個脈沖噪聲應(yīng)控制在120dB以下。(二)空氣沖擊波及噪聲安全控制空氣沖擊波及噪聲的防護(hù)措施主要有:(1)保證合理的堵塞長度、堵塞質(zhì)量。(2)應(yīng)采用導(dǎo)爆管、電雷管毫秒微差爆破技術(shù)。對裸露地面的導(dǎo)爆索用砂、土掩蓋。(3)合理確定爆破參數(shù),特別是要使前排抵抗線均勻,防止爆炸物從鉆孔薄弱部位過早泄露而產(chǎn)生較強沖擊波。(4)應(yīng)當(dāng)避免采用裸露藥包爆破。(5)控制爆破方向及合理選擇爆破時間。高處放炮,當(dāng)自由面前方有建筑群時,爆破方向應(yīng)背離建筑群,或者降低自由面高度,使沖擊波盡量少影響建筑群。爆破時間的選擇通常應(yīng)避開人流大、活動頻繁的時段,而且爆破次數(shù)也不宜太頻繁。(6)注意爆破作業(yè)時的氣候、天氣條件。當(dāng)大風(fēng)直吹建筑群情況下,爆破會增大空氣沖擊波的影響。四、爆破飛石產(chǎn)生原因及控制措施(一)爆破飛石產(chǎn)生原因(1)巖石構(gòu)造的影響。由于巖石結(jié)構(gòu)的不均勻性,會導(dǎo)致最小抵抗線的大小、方向發(fā)生變化,出現(xiàn)爆破飛石。在斷層、裂縫、層理面、軟弱夾層等薄弱面,爆轟產(chǎn)生的氣體集中沖擊也會產(chǎn)生飛石。(2)孔網(wǎng)參數(shù)選取不當(dāng)。當(dāng)孔網(wǎng)參數(shù)選取過大,勢必使得單孔藥量大,極易沿炮孔方向產(chǎn)生飛石。對于前排炮孔,其臺階面凹凸不平,局部最小抵抗線過小;對于多臨空面炮孔,對炮孔的方向、位置精度要求高,而在鉆孔時極易發(fā)生偏差,使最小抵抗線發(fā)生變化,從而產(chǎn)生飛石。(3)單位耗藥量偏大。由于單位耗藥量偏大,當(dāng)巖石破碎后剩余的爆炸能量就會使破碎的介質(zhì)獲得動能產(chǎn)生拋擲,出現(xiàn)飛石,剩余的能量越多,飛散就越嚴(yán)重。(4)堵塞長度偏小和堵塞質(zhì)量不好。堵塞長度偏小和堵塞質(zhì)量不好,沿炮孔方向產(chǎn)生飛石。(5)防護(hù)措施不當(dāng)。目前對爆破防護(hù)的重要性認(rèn)識比較一致。但是,在巖石淺孔爆破中由于巖石結(jié)構(gòu)不均勻,給目標(biāo)的防護(hù)帶來了一定的困難,措施不當(dāng),就難以避免個別石塊的飛出。(二)爆破飛石控制措施(1)合理確定臨空面,控制爆破飛石主方向。(2)選擇合理的爆破參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu),確保堵塞長度和堵塞質(zhì)量。(3)做好掌子面表面松動巖塊及特殊地形地質(zhì)條件的處理,當(dāng)存在與臨空面貫穿的斷層帶或其他軟弱破碎帶時,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整裝藥位置。裝藥前必須認(rèn)真校核最小抵抗線,嚴(yán)禁過量裝藥。(4)當(dāng)爆區(qū)與建筑物較近時,可采用能吸收能量的材料對爆破體進(jìn)行覆蓋,對于重要建筑

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