CN104792237A - 一种隧洞爆破方法 - Google Patents

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代俊
潘艳宾
师百垒
王倩
孙晓蒙
杜文平
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Abstract

本发明公开了一种隧洞爆破方法，包括以下步骤：在隧洞爆破工作面上且靠近隧洞开挖轮廓线的位置布设一圈周边眼，在隧洞爆破工作面上且在所述周边眼的内侧布设一圈二圈眼，在隧洞爆破工作面上且在所述二圈眼的内侧布设崩落眼，在隧洞爆破工作面上且在所述崩落眼的内侧布设掏槽眼；步骤二、装填炸药：向所述周边眼、掏槽眼、崩落眼和二圈眼内装入炸药；步骤三、起爆：依次起爆二圈眼、掏槽眼、崩落眼和周边眼；或者先同时起爆二圈眼和掏槽眼，然后在依次起爆崩落眼和周边眼。该隧洞爆破方法能够有效的保护隧洞围岩，减小了围岩受爆破扰动的影响，减少隧洞围岩上裂缝的形成，利于保持隧洞围岩的完整性。

Description

一种隧洞爆破方法
技术领域
本发明属于隧洞爆破技术领域，具体涉及一种隧洞爆破方法。
背景技术
目前，在岩石隧洞开挖中最经济的开挖方法是爆破法，随着时代的发展，爆破方法也在不断完善，例如出现了广泛应用的光面爆破和预裂爆破。但随着开挖深度的不断加深，所遇到的地质情况也复杂多样，在山岭岩石隧洞中采用光面爆破法开挖时，按常规起爆顺序(先是掏槽眼，再是崩落眼，最后周边眼)进行爆破的同时，隧洞围岩受爆炸扰动程度越来越大，破坏了围岩完整性，在岩性不好的地质区很容易造成围岩不稳定。在采用预裂爆破时，预裂周边眼首先起爆，同时地应力也得到了释放，但在周边眼起爆及地应力释放的同时，由于初始应力场的存在，隧洞围岩会产生不利的裂缝，降低了隧洞围岩的完整性、影响爆破开挖轮廓面质量及围岩的稳定性。因而迫切需要提出一种能够有效阻隔应力波效应扰动围岩的隧洞爆破方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种隧洞爆破方法。该隧洞爆破方法能够有效的保护隧洞围岩，减小了围岩受爆破扰动的影响，减少隧洞围岩中裂缝的形成，利于保持隧洞围岩的完整性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种隧洞爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、布设炮眼：布设炮眼：在隧洞爆破工作面上且靠近隧洞开挖轮廓线的位置布设一圈周边眼，在隧洞爆破工作面上且在所述周边眼的内侧布设一圈二圈眼，在隧洞爆破工作面上且在所述二圈眼的内侧布设崩落眼，在隧洞爆破工作面上且在所述崩落眼的内侧布设掏槽眼；
步骤二、装填炸药：向所述周边眼、掏槽眼、崩落眼和二圈眼内装入炸药；
步骤三、起爆：依次起爆二圈眼、掏槽眼、崩落眼和周边眼；或者先同时起爆二圈眼和掏槽眼，然后在依次起爆崩落眼和周边眼。
上述一种隧洞爆破方法，其特征在于：在所述隧洞爆破工作面上且位于掏槽眼的内侧布设辅助眼，在所述辅助眼内装填炸药，并在所述掏槽眼起爆后、崩落眼起爆前对所述辅助眼进行起爆。
上述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述辅助眼为与隧洞爆破工作面相垂直的直眼。
上述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述掏槽眼为向隧洞爆破工作面中心倾斜的斜眼。
上述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述掏槽眼与隧洞爆破工作面之间的夹角为75°～85°。
上述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述掏槽眼的装药量和所述崩落眼的装药量均多于所述二圈眼的装药量。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明设计新颖合理，爆破效果好。
2、本发明优先形成二圈眼眼间贯通裂缝，实现了对内部炮眼爆炸产生应力波的阻隔，保护了隧洞围岩的完整性。
3、本发明有效克服了光面爆破中内部炮眼爆破可能对隧洞围岩的提前破坏，同时提高隧洞围岩周边爆破效果。
4、本发明有效的克服了在高地应力区应用预裂爆破时的不足，降低对隧洞围岩的扰动，减少在隧洞围岩上形成裂缝。
5、本发明所述掏槽眼与辅助眼可采用斜眼和直眼相结合的方式，避免了斜掏槽眼与直掏槽眼各自的缺点，在爆破时，能够使岩石抛掷距离小，爆堆集中。
6、本发明通过同时起爆二圈眼和掏槽眼，二圈眼在瞬间形成的眼间贯通裂缝能够有效对掏槽眼爆破传递的爆炸应力波进行有效的阻隔，同时又能够缩短所有炮眼的爆破时间，避免爆破时间过长造成瓦斯聚集风险。
7、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明设计新颖合理，以隧洞光面爆破为基础，根据相应条件设计爆破参数，选用特定的起爆顺序，即先起爆二圈眼或先同时起爆二圈眼和掏槽眼，在二圈眼位置提前形成眼间贯通裂缝，而由于该贯通裂缝的存在能阻隔内部炮眼(掏槽眼、辅助眼、崩落眼等)爆破传来的爆炸应力波对隧洞围岩的扰动。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1的方法流程图。
图2为本发明实施例2的方法流程图。
图3为本发明各炮眼在隧洞爆破工作面的布设位置示意图。
图4为本发明掏槽眼与隧洞爆破工作面的位置关系示意图。
附图标记说明:
1—周边眼；  2—隧洞爆破工作面；  3—隧洞围岩；
4—掏槽眼；  5—崩落眼；          6—二圈眼；
7—辅助眼；  8—隧洞开挖轮廓线。
具体实施方式
实施例1
如图1和图3所示的一种隧洞爆破方法，包括以下步骤：
步骤一、布设炮眼：在隧洞爆破工作面2上且靠近隧洞开挖轮廓线8的位置布设一圈周边眼1，在隧洞爆破工作面2上且在所述周边眼1的内侧布设一圈二圈眼6，在隧洞爆破工作面2上且在所述二圈眼6的内侧布设崩落眼5，在隧洞爆破工作面2上且在所述崩落眼5的内侧布设掏槽眼4；
本实施例中，在布设炮眼时，采用凿岩台车在隧洞爆破工作面2上布设周边眼1、掏槽眼4、崩落眼5和二圈眼6。按照光面爆破法设计周边眼1、崩落眼5和掏槽眼4的间距。所述二圈眼6的间距参照周边眼1或崩落眼5并按照光面爆破法进行设计。本实施例中，所述掏槽眼4和崩落眼5的数量均为多个，多个所述掏槽眼4形成一圈，多个所述崩落眼5形成一圈。
本实施例中，所述炮眼包括周边眼1、掏槽眼4、崩落眼5和二圈眼6以及后面提及到的辅助眼7。
步骤二、装填炸药：向所述周边眼1、掏槽眼4、崩落眼5和二圈眼6内装入炸药。
本实施例中，按照按光面爆破法设计周边眼1、崩落眼5和掏槽眼4的装药量。在本实施例中，所述掏槽眼4的装药量、所述崩落眼5的装药量、所述周边眼1的装药量和所述辅助眼7的装药量均多于二圈眼6的装药量。
步骤三、起爆：依次起爆二圈眼6、掏槽眼4、崩落眼5和周边眼1。
本实施例中，通过首先起爆二圈眼6，二圈眼6爆破后产生的眼间贯通裂缝能使爆炸应力波作用被阻隔，减弱爆炸应力波对隧洞围岩3的扰动破坏作用，也就是说，二圈眼6爆破后产生的眼间贯通裂缝能够使得崩落眼5和掏槽眼4以及后面提及的辅助眼7爆破时产生的爆炸应力波被阻隔，减少崩落眼5和掏槽眼4以及后面提及的辅助眼7的爆炸应力波对隧洞围岩3的扰动破坏，并且在周边眼1爆破时，由于爆炸应力波会向已破坏的薄弱区域传递的特点，周边眼1的爆炸应力波对隧洞围岩3的扰动破坏作用也较小。综上所述，由于设置了二圈眼6，能够使得二圈眼6在爆炸后产生的眼间贯通裂缝能够对崩落眼5和掏槽眼4以及后面提及的辅助眼7爆破时产生的爆炸应力波进行有效的阻隔，有效的降低爆炸应力波对隧洞围岩3的扰动，减少隧洞围岩3上裂缝的形成。
如图1和图3所示，本实施例中，在所述隧洞爆破工作面2上且位于掏槽眼4的内侧布设辅助眼7，在所述辅助眼7内装填炸药，并在所述掏槽眼4起爆后、崩落眼5起爆前对所述辅助眼7进行起爆。
本实施例中，通过设置辅助眼7，能够对掏槽眼4爆破后进一步的起到掏槽作用，使隧洞爆破工作面2上一圈掏槽眼4的内部爆破的更加充分。
本实施例中，所述辅助眼7为与隧洞爆破工作面2相垂直的直眼。
如图4所示，所述掏槽眼4为向隧洞爆破工作面2中心倾斜的斜眼。本实施例中，掏槽眼4与隧洞爆破工作面2之间的夹角α为75°～85°。
本实施例中，所述掏槽眼4与辅助眼7采用斜眼和直眼相结合的方式，避免了斜掏槽眼与直掏槽眼各自的缺点，在爆破时，能够使岩石抛掷距离小，爆堆集中。其中，所述掏槽眼4与隧洞爆破工作面2之间的夹角α为75°～85°掏槽眼4的爆破效果最佳。
在本实施例中，所述二圈眼6的装药量少于掏槽眼4的装药量，所述二圈眼6的装药量少于崩落眼5的装药量，所述二圈眼6的装药量只要能产生眼间贯通裂缝即可，其装药量可以相对减少，进而节约了炸药用量。
实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于步骤三的起爆顺序，本实施例中，步骤三的起爆顺序是：先同时起爆二圈眼6和掏槽眼4，然后在依次起爆崩落眼5和周边眼1。通过同时起爆二圈眼6和掏槽眼4，二圈眼6在瞬间形成的眼间贯通裂缝能够有效对掏槽眼4爆破传递的爆炸应力波进行有效的阻隔，同时又能够缩短所有炮眼的爆破时间，避免爆破时间过长造成瓦斯聚集风险。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种隧洞爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、布设炮眼：在隧洞爆破工作面上且靠近隧洞开挖轮廓线的位置布设一圈周边眼，在隧洞爆破工作面上且在所述周边眼的内侧布设一圈二圈眼，在隧洞爆破工作面上且在所述二圈眼的内侧布设崩落眼，在隧洞爆破工作面上且在所述崩落眼的内侧布设掏槽眼；
步骤二、装填炸药：向所述周边眼、掏槽眼、崩落眼和二圈眼内装入炸药；
步骤三、起爆：依次起爆二圈眼、掏槽眼、崩落眼和周边眼；或者先同时起爆二圈眼和掏槽眼，然后在依次起爆崩落眼和周边眼。
2.根据权利要求1所述一种隧洞爆破方法，其特征在于：在所述隧洞爆破工作面上且位于掏槽眼的内侧布设辅助眼，在所述辅助眼内装填炸药，并在所述掏槽眼起爆后、崩落眼起爆前对所述辅助眼进行起爆。
3.根据权利要求2所述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述辅助眼为与隧洞爆破工作面相垂直的直眼。
4.根据权利要求1所述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述掏槽眼为向隧洞爆破工作面中心倾斜的斜眼。
5.根据权利要求4所述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述掏槽眼与隧洞爆破工作面之间的夹角为75°～85°。
6.根据权利要求1所述一种隧洞爆破方法，其特征在于：所述掏槽眼的装药量和所述崩落眼的装药量均多于所述二圈眼的装药量。
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