CN106225613B - 一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法 - Google Patents

一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106225613B
CN106225613B CN201610729143.5A CN201610729143A CN106225613B CN 106225613 B CN106225613 B CN 106225613B CN 201610729143 A CN201610729143 A CN 201610729143A CN 106225613 B CN106225613 B CN 106225613B
Authority
CN
China
Prior art keywords
blasthole
blasting
tunnel
section
ignition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610729143.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106225613A (zh
Inventor
张维明
陈先锋
卜俊锐
陈姿霖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Technology WUT
Third Engineering Co Ltd of China Railway 11th Bureau Group Co Ltd
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Third Engineering Co Ltd of China Railway 11th Bureau Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT, Third Engineering Co Ltd of China Railway 11th Bureau Group Co Ltd filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN201610729143.5A priority Critical patent/CN106225613B/zh
Publication of CN106225613A publication Critical patent/CN106225613A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106225613B publication Critical patent/CN106225613B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/08—Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
    • F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

本发明涉及隧道炮孔爆破振动技术领域，特指一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法，根据隧道开挖断面、地质条件、循环进尺等布设炮孔，运用数码电子雷管实行孔内分段毫秒微差爆破，微差时间精确度提高，实现炮孔上部炸药先爆破，为下部炸药爆破提供自由面，从而保证爆破效果，本发明采用的炮孔内分段毫秒微差爆破，不仅降低了爆破振动速度，且加大了循环进尺。

Description

一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法
技术领域
本发明涉及隧道炮孔爆破振动技术领域，特指一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法。
背景技术
随着交通行业的不断发展，公路和铁路隧道开挖过程中不可避免会穿过城镇，而钻爆法在隧道开挖中运用的最为广泛，但大跨度浅埋隧道在爆破开挖时可能会产生较大的爆破振动、飞石以及噪音，对周围构筑物以及高压线等造成不良影响，因此在城镇中进行开挖要求较高的施工工艺，即保证隧道的开挖进度，又符合国家相关安全标准规范。
降低爆破振动的方法有很多，常见的有减少单次爆破药量、缩短循环进尺、采用毫秒微差时间爆破等，但在复杂的环境下仍然不能达到预期的降震效果，目前数码电子雷管广泛应用于复杂环境下掏槽孔爆破工艺中，研究表明，相比普通导爆管，数码电子雷管有更精确的毫秒延期时间、更好的降震效果以及更好的爆破效果。
由于数码电子雷管的成本较高，通过改进爆破工艺，得到一种合理的掏槽孔爆破减震技术是很有必要的，本发明运用数码电子雷管，通过分段微差爆破工艺，即加大了循环进尺，又达到了良好的降低震效果，保证了施工成本。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法，根据隧道开挖断面、地质条件、循环进尺等布设炮孔，运用数码电子雷管实行孔内分段毫秒微差爆破，微差时间精确度提高，实现炮孔上部炸药先爆破，为下部炸药爆破提供自由面，从而保证爆破效果，本发明采用的炮孔内分段毫秒微差爆破，不仅降低了爆破振动速度，且加大了循环进尺，有效达到降低隧道开挖时爆破振动对周围环境的影响。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法，包括以下步骤：
步骤一，以隧道断面的中线为分界线，在分界线上及其两侧分别设置多个炮孔，且多个炮孔以平行方式设置；
步骤二，炮孔内采用间隔装药，将炸药分成两段装填，每段装药长度相等，水平面上相邻的多个炮孔孔内上部装药段和下部装药段均相互错开，呈扇形结构设置；
步骤三，采用数码电子雷管分段延时起爆，孔内分段微差间隔时间为25～30ms左右，上部装药段先起爆且水平面上相邻的炮孔之间微差间隔时间为10～15ms，下部装药段后起爆且水平面上相邻的炮孔之间微差间隔时间为10ms；
步骤四，炮孔内起爆顺序采用从上而下，分界线上的炮孔先起爆，然后左右两侧的炮孔先后起爆。
进一步而言，在分界线上及其两侧分别设置五个炮孔，炮孔长度为5m，装药段长度为0.8m。
进一步而言，炮孔采用水平结构设置，与隧道断面垂直设置。
进一步而言，每次隧道爆破循环进尺为4m，炮孔的孔间距为3m，排间距为4m。
本发明有益效果：
本发明采用数码电子雷管精确控制孔内分段爆破的微差时间，先起爆炮孔上部装药段，再起爆下部装药段，且中间炮孔最先起爆，为周边岩石提供临空面，这样能得到直接的利益，爆破振动大大降低，单次循环进尺可以增加，爆破效果得到改善，从而降低掘进成本。
附图说明
图1是本发明隧道断面炮孔结构图；
图2是图1中A-A剖视图。
1.隧道断面；2.炮孔；3.装药段；4.微差间隔时间。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
黄石月亮山隧道为分离隧道设计，隧道净高5.0m，净宽9.75m，左线隧道起讫桩号ZK3+585～ZK6+700，全长3115m；右线隧道起讫桩号ZK3+585～ZK6+701，全长3116m。爆破段地质为三叠系下统大冶组灰岩、及泥灰岩，岩体较破碎，岩层产状为330°∠85°。隧道北端洞口周边环境复杂，右线隧道西侧约40m有一座正在使用的陈家湾变电所(110KV变电站，隶属黄石供电公司)及进出变电站简易混凝土道路(宽4.2m)；隧道进洞90m后洞顶上方有范围约105m的民居，一共22栋。左线ZK+709～ZK+785段以及右线YK3+717～YK3+775段采用控制爆破，地表震动速度不能超过1.5cm/s。
1)钻爆设计
a.采用天水T28凿岩机钻孔(钻杆直径40mm)，如图1所示，在隧道轴线及其两侧分别钻炮孔5个，炮孔深度为5m，炮孔之间排距为4m,孔距为3m，具体的炮孔参数可根据现场实际情况调节。
b.炮孔爆破采用的2号岩石乳化炸药以及卫东数码电子雷管进行，并且孔内分两段装药，如图2所示。同一水平面上的三个炮孔中炸药段错开呈扇形布置，为下部炸药段爆破提供更大的自由面，提高爆破效率。
c.在炮孔内的两个炸药段中各装填一发数码电子雷管，每个数码电子雷管按照如图2所示设定好微差时间，然后按照设定的顺序引爆数码电子雷管，实现毫秒微差爆破。
2)起爆顺序
炮孔爆破顺序按照数码电子雷管设定的时间进行，如图2所示，中间轴线上的炮孔先起爆，其上部炸药段中间电子雷管微差时间设为0ms,与水平面上相邻的两个孔上部炸药段的爆破时间间隔10～15ms,当上部炸药段均按照设定的微差时间爆破之后，下部炸药段按照设定的微差时间起爆。
3)药量
炮孔采用的是间隔不耦合装药结构，分两段进行爆破，炸药段之间用粘土、细砂等隔开，为了保证分段爆破的效果，单孔两段装药长度约为0.8m，单孔装药量为1.6kg。
4)支护
隧道围岩主要为中风化灰岩，少量中风化泥灰岩，岩体较破碎，自稳能力较差，无支护时拱部可能产生小型坍塌，因此在施工时采用工字钢架、锚杆、钢筋网、喷射混凝土等临时支护及超前注浆小导管辅助施工，对中岩墙采用小导管注浆进行加固。
将本发明应用于黄石月亮山隧道实例中，相比之前采用的导爆管毫秒爆破，单次掘进进尺提高到3～4m，爆破振动速度降低70％，炮孔间微差间隔时间精确度提高，岩石破碎效果好，大块度低，实践表明，本发明能最大限度降低爆破振动对周围环境的影响，提高爆破效果。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (4)

1.一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，以隧道断面(1)的中线为分界线，在分界线上及其两侧分别设置多个炮孔(2)，且多个炮孔(2)以平行方式设置；
步骤二，炮孔(2)内采用间隔装药，将炸药分成两段装填，每段装药长度相等，水平面上相邻的多个炮孔(2)孔内上部装药段(3)和下部装药段(3)均相互错开，呈扇形结构设置；
步骤三，采用数码电子雷管分段延时起爆，孔内分段微差间隔时间(4)为25～30ms左右，上部装药段(3)先起爆且水平面上相邻的炮孔(2)之间微差间隔时间(4)为10～15ms，下部装药段(3)后起爆且水平面上相邻的炮孔(2)之间微差间隔时间为10ms；
步骤四，炮孔(2)内起爆顺序采用从上而下，分界线上的炮孔(2)先起爆，然后左右两侧的炮孔(2)先后起爆。
2.根据权利要求1所述的一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法，其特征在于，在分界线上及其两侧分别设置五个炮孔(2)，炮孔(2)长度为5m，装药段(3)长度为0.8m。
3.根据权利要求1所述的一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法，其特征在于，炮孔(2)采用水平结构设置，与隧道断面(1)垂直设置。
4.根据权利要求1所述的一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法，其特征在于，每次隧道爆破循环进尺为4m，炮孔(2)的孔间距为3m，排间距为4m。
CN201610729143.5A 2016-08-25 2016-08-25 一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法 Active CN106225613B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610729143.5A CN106225613B (zh) 2016-08-25 2016-08-25 一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610729143.5A CN106225613B (zh) 2016-08-25 2016-08-25 一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106225613A CN106225613A (zh) 2016-12-14
CN106225613B true CN106225613B (zh) 2018-05-22

Family

ID=57556273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610729143.5A Active CN106225613B (zh) 2016-08-25 2016-08-25 一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106225613B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108458634A (zh) * 2017-04-24 2018-08-28 中交公局厦门工程有限公司 一种隧道掏扩槽区等距扇形布孔爆破施工方法
CN107270791B (zh) * 2017-05-26 2019-04-26 金川集团股份有限公司 一种矿山竖井爆破成井方法
CN107726933B (zh) * 2017-10-27 2019-12-03 成都大学 一种中字型加强掏槽结构及掏槽方法
CN107883822B (zh) * 2017-10-27 2019-12-03 成都大学 一种加强掏槽改正结构及掏槽方法
CN107655369B (zh) * 2017-10-27 2020-01-07 成都大学 一种工字型加强掏槽结构及掏槽方法
CN113188385A (zh) * 2021-04-30 2021-07-30 雅化集团绵阳实业有限公司 一种隧道爆破复合掏槽方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101349533A (zh) * 2008-08-05 2009-01-21 山东科技大学科技产业总公司 一种下山巷道掘进炮眼布置方式
KR101202000B1 (ko) * 2012-08-01 2012-11-21 고병우 터널 및 수직구 발파공사의 다단장약과 다중장약에 의한 진동제어 발파방법
CN103075936A (zh) * 2013-02-17 2013-05-01 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 深埋隧洞贯通过程中岩柱型岩爆分步解除注水爆破法
CN103410519A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 重庆地质矿产研究院 隧道掘进用防岩爆掌子面结构及防岩爆隧道掘进方法
CN103615941A (zh) * 2013-12-11 2014-03-05 中铁二十三局集团有限公司 现代化铁路隧道浅埋段爆破方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101349533A (zh) * 2008-08-05 2009-01-21 山东科技大学科技产业总公司 一种下山巷道掘进炮眼布置方式
KR101202000B1 (ko) * 2012-08-01 2012-11-21 고병우 터널 및 수직구 발파공사의 다단장약과 다중장약에 의한 진동제어 발파방법
CN103075936A (zh) * 2013-02-17 2013-05-01 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 深埋隧洞贯通过程中岩柱型岩爆分步解除注水爆破法
CN103410519A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 重庆地质矿产研究院 隧道掘进用防岩爆掌子面结构及防岩爆隧道掘进方法
CN103615941A (zh) * 2013-12-11 2014-03-05 中铁二十三局集团有限公司 现代化铁路隧道浅埋段爆破方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
小直径中深孔爆破直眼分段掏槽机理及参数探讨;徐莹等;《矿山压力与顶板管理》;20030228(第1期);第3部分 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106225613A (zh) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106225613B (zh) 一种隧道掘进过程中的高效分段起爆方法
CN110779403B (zh) 一种复杂环境下露天深孔台阶预裂孔逐孔起爆预裂爆破成缝的方法
CN108286920A (zh) 一种隧道爆破和开挖的实施方法
CN108661643A (zh) 一种采煤工作面末采回撤通道切顶卸压护巷方法
CN106091848B (zh) 一种实现超长、大倾角隧道锚上台阶爆破的方法
CN106223958A (zh) 倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法
CN112179227A (zh) 采煤工作面超深孔爆破切顶卸压控制方法及爆破装药结构
CN104564085B (zh) 城市超浅埋条件下超大断面隧道开挖综合施工方法
CN110331978A (zh) 一种环境再造分段中深孔嗣后充填采矿法
CN108489350A (zh) Ⅲ级围岩隧道上台阶快速掘进光面爆破施工方法
CN112964144A (zh) 一种应力环境软岩铁路隧道爆破施工方法
CN104457466B (zh) 一种隧道明挖段的爆破方法
CN106545344B (zh) 一种岩溶地段隧道挂壁式围岩断面爆破开挖方法
CN111238329A (zh) 采用瞬时胀裂器对半煤岩巷进行几何成型爆破的方法
CN110219650A (zh) 一种环境再造阶段深孔嗣后充填采矿法
CN105370280B (zh) 一种地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法
CN112880501B (zh) 一种控制隧道爆破飞石的限飞洞钻爆方法
CN102213574A (zh) 一种短期性边坡爆破成型方法
CN109405688A (zh) 临近既有营运隧道的爆破施工方法
CN209263807U (zh) 微振动土石爆破结构
CN105606002A (zh) 降低煤矿厚硬岩层破断致灾风险的分层预裂爆破方法
CN109900175A (zh) 地下矿山巷道掘进低损伤爆破方法
CN209672960U (zh) 临近既有营运隧道的爆破结构
CN107504872B (zh) 一种防止隧道拱脚欠挖的爆破方法
CN113203331A (zh) 一种大断面隧道分断面两次起爆方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant