CN101799262B - 一种用于隧道开掘的光面爆破方法 - Google Patents

Abstract

一种用于隧道开掘的光面爆破方法，基本工艺包括标记爆破点、开掘打眼、装爆破装置，用导爆索连接好各个爆破装置，并连接毫秒雷管、电雷管，用起爆器引爆即可。本发明解决了在隧道开掘爆破中对围岩破坏程度大的问题，尤其利于控制超挖和欠挖，节省了开掘成本，同时也使得后期的隧道支护施工更为简单节约。

Description

一种用于隧道开掘的光面爆破方法

技术领域

本发明涉及爆破方法，尤其涉及一种在隧道开掘过程中对围岩损害极少的光面爆破方法。

背景技术

爆破技术是利用炸药爆炸的能量破坏某种物体的原结构，并实现不同工程目的所采取的药包布置和起爆方法的一种工程技术。由于爆破技术可以节省大量的人力、物力，目前在隧道开掘中已经得到广泛采用。然而，由于开掘隧道时需要保持围岩的良好稳定性，而传统的爆破技术难以控制爆破强度，对岩体破坏扰动程度大，不利于隧道之后的稳固支护，传统爆破对围岩破坏的不规则性，经常造成隧道开掘过程的超挖、欠挖，甚至塌方等事故，造成工程成本的增加和人力物力资源的巨大浪费。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于隧道开掘的光面爆破方法，以解决上述背景技术中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于隧道开掘的光面爆破方法，包括以下步骤：

(1)钻眼前，测量人员用全站仪准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果，先在待开掘的岩石上标记爆破点，标记方法为：岩石的第一层为岩石的中心层，中心层标记一个爆破点，以中心爆破点为圆心画同心圆，分别在岩石第三层、第五层、第七层、第九层的半圆拱圈上标记爆破点，根据所要开掘的隧道口径确定爆破点的数量，同一个拱圈上的每个爆破点的距离为沿着圆弧长30cm-60cm；

(2)在标记的爆破点上钻孔，所述孔的直径2.5cm-4.0cm，孔深2.0m-5.0m，孔深根据岩石情况而确定，要求每个孔保持与水平面平行；

(3)在钻好的孔内放入爆破装置，所述爆破装置的结构为：外围为皮管，直径2.0cm-4.0cm，每个管长1.8m-4.8m，管内置有一根长度为2.0m-5.5m的导爆索，在内部间隔填充乳化炸药和细沙，每段细沙和乳化炸药的长度均为5.0cm-10.0cm，根据管长和乳化炸药长度计算出乳化炸药填充的段数，所述皮管的两端均填充乳化炸药；

(4)进行步骤(3)时，在最外层拱圈，即靠近围岩处，相邻两个爆破装置采取错位放置，即将一个爆破装置的乳化炸药与相邻爆破装置的细沙段相对应，将同一个拱圈上的各个爆破装置露出孔外的导爆索联接到一起，导爆索始端串联毫秒雷管，毫秒雷管连接电雷管，电雷管引出足够长的导线联接起爆器；

(5)施工人员在安全地带启动起爆器，引爆电雷管，继而引爆毫秒雷管，使同一拱圈上以导爆索联接在一起的爆破装置同时爆炸。

在本发明中，所述的皮管为pvc管或类似于pvc管的其他材料薄管。

在本发明中，在皮管内间隔填充等体积的细沙和乳化炸药可以调整爆破时候的爆破强度，通过调整间隔填充料细沙的长度，亦可以调整爆破时爆破强度。以细沙为填充料，可以降低炸药的填充量，同时达到预定效果。

在本发明中，光面爆破参数选择主要与地质条件有关，根据岩石的硬度和压溃强度确定装药结构。

本发明中，所述拱圈内部的爆破点需要提前逐步引爆，以使得在拱圈爆破时岩石在重力作用下向下溃塌，其爆破方式可以采用但不限于步骤(3)中的爆破装置以及步骤(4)中的爆破装置安装方法。

本发明的爆破原理：用不耦合装药结构，光面爆破不耦合系数为1.5～4.5。在最外层拱圈，即靠近围岩处，相邻两个爆破装置采取错位放置，将一个爆破装置的乳化炸药与相邻爆破装置的细沙段相对应。当药包爆炸后，炮眼壁上的压力显著降低，此时药包的爆破作用力为准静压力，在炮孔压力值低于岩石的抗压强度时，在炮眼壁上不至造成“压碎”破坏，从而达到拱圈光面爆破的效果。

本发明的爆破装置针对的岩石强度为3-6级。

有益效果：

本发明解决了在隧道爆破中对围岩破坏程度大的问题，利于控制超挖、欠挖，节省了30％-40％的开掘成本，同时也使得后期的隧道支护施工更为简单节约。

说明书附图：

图1为本发明爆破点分布示意图；

图2为本发明爆破装置示意图；

图中主要附件：1爆破点、2毫秒雷管、3电雷管、4起爆器、5皮管、6炸药段、7细沙段、8导爆索；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

开凿一个拱高5.5米的隧道，钻眼前，测量人员用全站仪准确定出隧道中心线和拱顶面高程，以达到最佳爆破效果，先在待开掘的岩石上标记爆破点1，标记方法为：岩石的第一层为岩石的中心层，中心层标记一个中心爆破点，以中心爆破点为圆心画同心圆，分别在岩石第九层的半圆拱圈上标记爆破点1，同一个拱圈上的每个爆破点1的距离为35cm，可计算出需要45个爆破点，沿着圆弧标记，弧长35cm，标记45个爆破点，在标记的爆破点上钻孔，孔的直径3.5cm，孔深3.5m，要求每个孔保持与水平面平行；在已挖的孔内放入爆破装置，所述的爆破装置的结构为：外围为皮管5，直径3.2cm，每个管长3.3m，管内置有一根长度为4.0m的导爆索，每个细沙段7和炸药段6的长度均为10.0cm，皮管5的两端均为炸药段6，可以计算出炸药段6数量为17，细沙段7的数量为16，在皮管5内部间隔填充乳化炸药和细沙，皮管5的两端均填充乳化炸药，皮管5内置导爆索8；安装爆破装置；将同一个拱圈上的45个爆破装置的导爆索联接在一起，并在导爆索的始端连接毫秒雷管2，毫秒雷管2连接电雷管3，电雷管3引出足够长的导线至安全地带，装接起爆器4，施工人员在安全地带启动起爆器4，引爆电雷管3，继而引爆毫秒雷管2，使同一拱圈上以导爆索联接在一起的爆破装置同时爆炸。

本爆破一般与隧道断面拱圈内各层爆破同时安装爆破装置，同时引爆，但拱圈内各层爆破装药及布孔可不同于拱圈爆破，爆破顺序为从中心层往拱圈层逐步爆炸。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种用于隧道开掘的光面爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)先在待开掘的岩石上标记爆破点，标记方法为：岩石的第一层为岩石的中心层，中心层标记一个爆破点作为中心爆破点，以中心爆破点为圆心画同心圆，分别在岩石的第三层、第五层、第七层和第九层的半圆上标记爆破点，根据所要开掘的隧道口径确定爆破点的数量，同一个同心圆上的每个爆破点的距离为沿着圆弧长30cm-60cm；

(2)在标记的爆破点上钻孔，所述孔的直径2.5cm-4.0cm，孔深2.0m-5.0m；

(3)在钻好的孔内放入爆破装置，安装炸药，所述爆破装置的结构为：外围为皮管，直径2.0cm-4.0cm，每个管长1.8m-4.8m，管内置有一根长度为2.0m-5.5m的导爆索，在内部间隔填充乳化炸药和细沙，每段细沙和乳化炸药的长度均为5.0cm-15.0cm，根据管长和乳化炸药长度计算出乳化炸药填充的段数，所述皮管的两端均填充乳化炸药；

(4)进行步骤(3)时，在最外层拱圈，即靠近围岩处，相邻两个爆破装置采取错位放置，将一个爆破装置的乳化炸药与相邻爆破装置的细沙段相对应，将同一个拱圈上的各个爆破装置露出孔外的导爆索联接到一起，导爆索一端串联毫秒雷管，毫秒雷管连接电雷管，电雷管引出足够长的导线联接起爆器；

(5)施工人员在安全地带启动起爆器，引爆电雷管，继而引爆毫秒雷管，使同一拱圈上以导爆索联接在一起的爆破装置同时爆炸。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道开掘的光面爆破方法，其特征在于，所述的皮管为PVC管。

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