CN105043176B - 一种多级小楔形掏槽爆破减震方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级小楔形掏槽爆破减震方法，主要包括以下步骤：A)通过激光指向仪在掌子面上布设若干段起爆段并控制各段轮廓线，B)控制各起爆段上炮眼的角度和深度，C)吹扫清理已打设好的掏槽眼、辅助眼、周边眼及底板眼，D)将乳化炸药和毫秒导爆管雷管装入对应的掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼内，E)将各雷管连线，确认无误后按照“掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼”顺序起爆；本发明将现有的大楔形掏槽改为多级小楔形掏槽，通过控制各起爆段上炮眼的角度和深度、并在增加的起爆段内填充炸药，改善了下一级爆破的临空面条件，从而减小爆破夹制作用；降低了掏槽爆破引起的振动速度，有效地控制了爆破震动。

Description

一种多级小楔形掏槽爆破减震方法

技术领域

本发明属于隧道光面爆破技术领域，具体涉及一种多级小楔形掏槽爆破减震方法。

背景技术

在隧道爆破施工中，掏槽是巷道爆破的重中之重，掏槽效果的好坏，直接影响着整个爆破效果。在爆破振动控制中，掏槽眼的爆破振动远远大于辅助眼及周边眼。可以说，爆破振动控制，其实就是控制掏槽眼的爆破振动。现在常用的掏槽方式主要有直眼掏槽、斜眼掏槽两大类。直眼掏槽就是垂直于掌子面，利用一些相互平行，眼距不大的一组炮眼内药包产生的巨大功能，使掏槽内部的岩石破碎甚至成为粉状，而形成一个腔体，为其它岩体的的崩落提供一个临空面，其需要较多的炮眼数目和较多的炸药同时起爆。斜眼掏槽就是掏槽眼与掌子面不垂直，一般沿隧道中轴对称布置，且相向倾斜的炮眼组成。药包爆破时，产生一个向自由面的分力，使中间的岩体抛弃出去而形成腔体，为其它岩体的崩落提供临空面。

现有斜眼掏槽技术中的楔形掏槽在掌子面上布局不合理科学，易受限于施工架的操作范围，导致第一段掏槽眼的爆破距离和面积很大、爆破临空面条件差、爆破夹制作用大，不利于爆破震动的减小。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种掏槽体积小、可改善爆破的临空面条件、同时减小爆破夹制作用的多级小楔形掏槽爆破减震方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多级小楔形掏槽爆破减震方法，主要包括以下步骤：

A)通过激光指向仪在掌子面上布设若干段起爆段并控制各段轮廓线：具体包括掏槽眼、辅助眼、周边眼及底板眼，其中各起爆段以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，布设位置由隧道掏槽区域中部向两侧分布，底板眼水平设置在隧道掏槽区域底部，周边眼环绕在掏槽眼外围，辅助眼对应设置在掏槽眼与周边眼周围；

B)控制各起爆段上炮眼的角度和深度：位于隧道掏槽区域中部处的掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角为55°～60°，根据起爆段数的增加，掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角逐级递增，最外侧周边眼槽孔与掌子面间的夹角为90°～95°；

C)吹扫清理已打设好的掏槽眼、辅助眼、周边眼及底板眼；

D)将乳化炸药和毫秒导爆管雷管装入对应的掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼内，完成后用炮泥堵塞各眼；

E)将各雷管连线，确认无误后按照“掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼”顺序起爆。

进一步，所述步骤A)中掌子面上共布设有16段炮眼，其中，第1～8段为掏槽眼，对称设置在隧道上下垂直中线两侧，第1段与第2段掏槽眼设置在隧道掏槽中间区域的下部，第3段与第4段掏槽眼紧靠隧道掏槽中间区域设置；第15段为周边眼，环绕在掏槽眼外围；第16段为底板眼，水平设置在隧道掏槽区域底部，第9～14段为辅助眼，第9～12段的辅助眼对称设置在掏槽眼与周边眼之间，第13段辅助眼设置在周边眼内侧，第14段辅助眼水平设置在掏槽眼上方与周边眼之间。

进一步，按起爆段数由内而外依次爆破，其中第11、12、14段同步爆破。

进一步，同一起爆段上相邻炮眼间同时起爆，各相邻起爆段的起爆时差为50ms。

进一步，所述步骤D)中周边眼内采用不耦合装药。

本发明的有益效果在于：本发明在靠近掌子中部及位于掌子面中部下方位置处对应增加了的起爆段，将现有的大楔形掏槽改为多级小楔形掏槽，通过控制各起爆段上炮眼的角度和深度、并在增加的起爆段内填充炸药，可降低后续起爆段内的炸药量，因增加的起爆段内的爆破药量很小，不会引起较大振动，可改善下一级爆破的临空面条件，从而减小爆破夹制作用；降低了掏槽爆破引起的振动速度，有效地控制了爆破震动。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的掏槽位置布设示意图；

图2为图1的打孔深度示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，本发明中的多级小楔形掏槽爆破减震方法，主要包括以下步骤：

A)通过激光指向仪在掌子面上布设若干段起爆段并控制各段轮廓线：具体包括掏槽眼、辅助眼、周边眼及底板眼，其中各起爆段以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，布设位置由隧道掏槽区域中部向两侧分布，底板眼水平设置在隧道掏槽区域底部，周边眼环绕在掏槽眼外围，辅助眼对应设置在掏槽眼与周边眼周围；

具体的，本实施例中的掌子面上共布设有16段炮眼。第1～8段为掏槽眼，以隧道上下垂直中线为对称轴分侧设置，每侧各设置4段，其中，第1、2段掏槽眼对称设置在隧道掏槽中间区域的下部，第3、4段掏槽眼紧靠隧道掏槽中间区域设置，其余的5-8段依次向外延伸布置；第15段为周边眼，呈半圆形圆弧段环绕在掏槽眼外围；第16段为底板眼，水平设置在隧道掏槽区域底部，并与第15段周边眼相接将掏槽眼封闭在内部；第9～14段均为辅助眼，其中第9～12段同掏槽眼一样，以隧道上下垂直中线为对称轴分别设置在7、8段掏槽眼外侧，第13段辅助眼为半圆形圆弧段，设置在15段周边眼与11、12段辅助眼之间，第14段辅助眼则水平设置在掏槽眼上方与13段辅助眼之间；通过在隧道掏槽中间区域(掌子中部)设置掏槽眼，以改善下一级爆破的临空面条件，减小爆破夹制作用，实现多级小楔形掏槽。

B)控制各起爆段上炮眼的角度和深度：位于隧道掏槽区域中部处的掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角α为55°～60°，根据起爆段数的增加，掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角逐级递增，最外侧周边眼槽孔与掌子面间的夹角β为90°～95°；

具体的，掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角由中部向两侧逐渐递增，炮眼深度则由浅变深，通过设置多级掏槽眼，控制各起爆段上炮眼的角度和深度，可实现中部区域的小量爆破，既改善了下一级爆破的临空面条件，还不会引起较大振动，同时还能减小其余各级楔形掏槽的爆破药量，降低掏槽爆破引起的振动速度，进而能够有效地控制爆破震动。

C)吹扫清理已打设好的掏槽眼、辅助眼、周边眼及底板眼。

D)将乳化炸药和毫秒导爆管雷管装入对应的掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼内，完成后用炮泥堵塞各眼，其中周边眼内采用不耦合装药，可将爆轰初始阶段的气体产物能量(部分)储存起来，不仅削弱了作用于炮孔的初始压力峰值，还延长了爆轰气体产物作用的时间，改善了爆破效果。

E)将各雷管连线，确认无误后按照“掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼”顺序起爆；同一起爆段上相邻炮眼间同时起爆，各相邻起爆段的起爆时差为50ms；具体顺序为：

1)掏槽眼爆破：8段掏槽眼由内向外依次爆破，相互对称的起爆段同步爆破；

2)辅助眼爆破：先同步爆破第9、10段辅助眼，再同步爆破第11、12、14段辅助眼，最后爆破第13段辅助眼；

3)周边眼爆破：爆破第15段周边眼；

4)底板眼爆破：爆破第16段底板眼。

实施例：

某一隧道爆破施工中，在掌子面上设置了16段炮眼，第1～8段为掏槽眼，第9～14段均为辅助眼，第15段为周边眼，第16段为底板眼；1、3段之间横向间距根据打孔角度控制在45cm～60cm之间；3、5段之间的横向间距为35cm，竖向炮孔间距均匀排列且不小于50cm；第11、9、7、5段各段之间的横向间距为60cm，竖向炮孔间距均匀排列且不小于50cm；周边眼炮眼间距为45cm～50cm；底板眼炮眼间距为130cm；第13段辅助眼炮眼间距为80cm；第1段掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角为58°，根据起爆段数的增加，角度逐渐递增，最外侧周边眼槽孔与掌子面间的夹角为93°。

通过增加靠近掌子中部的起爆段3(第3段掏槽眼)和位于掌子面下部的起爆段1(第1段掏槽眼)，将现有的大楔形掏槽改为多级小楔形掏槽，可降低后续起爆段内的炸药量，而起爆段1的爆破药量很小，不会引起较大振动，尽管其掏槽体积量不大，仍能改善下一级爆破的临空面条件，从而减小爆破夹制作用；明显降低了掏槽爆破引起的振动速度，有效地控制了爆破震动。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种多级小楔形掏槽爆破减震方法，其特征在于主要包括以下步骤：

A）通过激光指向仪在掌子面上布设若干段起爆段并控制各段轮廓线：具体包括掏槽眼、辅助眼、周边眼及底板眼，其中各起爆段以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，布设位置由隧道掏槽区域中部向两侧分布，底板眼水平设置在隧道掏槽区域底部，周边眼环绕在掏槽眼外围，辅助眼对应设置在掏槽眼与周边眼周围；

B）控制各起爆段上炮眼的角度和深度：位于隧道掏槽区域中部处的掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角为55°～60°，根据起爆段数的增加，掏槽眼槽孔与掌子面间的夹角逐级递增，最外侧周边眼槽孔与掌子面间的夹角为90°～95°；

C）吹扫清理已打设好的掏槽眼、辅助眼、周边眼及底板眼；

D）将乳化炸药和毫秒导爆管雷管装入对应的掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼内，完成后用炮泥堵塞各眼；

E）将各雷管连线，确认无误后按照“掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼”顺序起爆；

所述步骤A）中掌子面上共布设有16段炮眼，其中，第1～8段为掏槽眼，对称设置在隧道上下垂直中线两侧，第1段与第2段掏槽眼对称设置在隧道掏槽中间区域的下部，第3段与第4段掏槽眼紧靠隧道掏槽中间区域设置；第15段为周边眼，环绕在掏槽眼外围；第16段为底板眼，水平设置在隧道掏槽区域底部，第9～14段为辅助眼，第9～12段的辅助眼对称设置在掏槽眼与周边眼之间，第13段辅助眼设置在周边眼内侧，第14段辅助眼水平设置在掏槽眼上方与周边眼之间。

2.根据权利要求1所述的多级小楔形掏槽爆破减震方法，其特征在于： 按起爆段数由内而外依次爆破，其中第11、12、14段同步爆破。

3.根据权利要求2所述的多级小楔形掏槽爆破减震方法，其特征在于：同一起爆段上相邻炮眼间同时起爆，各相邻起爆段的起爆时差为50ms。

4.根据权利要求1所述的多级小楔形掏槽爆破减震方法，其特征在于：所述步骤D）中周边眼内采用不耦合装药。