CN109470099A - 一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，将掌子面（1）分为爆破区（2）和劈裂区（3），劈裂区（3）包绕在爆破区（2）外围，爆破区（2）和劈裂区（3）之间为临空面（7），劈裂区（3）的周边设置有轮廓线；爆破区（2）内设置有多个爆破孔（5），劈裂区（3）的轮廓线（4）上设置有多个劈裂孔（6）；先在爆破区（2）进行爆破后，再在劈裂区（3）的轮廓线上进行劈裂操作，爆破区（2）爆破后的裂面被包绕在劈裂区的轮廓线内。该施工方法，与常规的隧道开挖光面爆破方法相比，减少了由于爆破对围岩的扰动，最大限度保护了围岩，降低了开挖落石、塌方的风险。
Description
技术领域
本发明涉及隧道开挖施工领域，尤其涉及一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺。
背景技术
目前隧道在岩石开挖地段施工多采用光面爆破技术，在施工中通过开挖断面周边炮眼的钻孔布置、控制装药量和装药形势、最后起爆的方法，实现开挖轮廓线平整，满足规范要求的超欠挖的要求，减少对周边围岩的扰动，保护围岩自承能力。但在实际施工中，由于围岩动态变化、围岩的不均质，爆破设计达不到精细化，施工中不易控制，目前国内隧道光面爆破的效果很多工程达不到预期，超欠挖满足不了规范要求，扰动了周边围岩，加大了开挖安全风险，增加了回填混凝土量，提高了工程成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，提供了一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺。
为了达到上述目的，本发明专利是通过以下技术方案实现的：
一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，将掌子面分为爆破区和劈裂区，劈裂区包绕在爆破区外围，爆破区和劈裂区之间为临空面，劈裂区的周边设置有轮廓线；爆破区内设置有多个爆破孔，劈裂区的轮廓线上设置有多个劈裂孔；先在爆破区进行爆破后，再在劈裂区的轮廓线上进行劈裂操作，爆破区爆破后的裂面被包绕在劈裂区的轮廓线内。
进一步的，爆破孔的孔径4.2cm，间距为34~36cm，孔深有150cm和300cm两种。
进一步的，劈裂孔孔径为10～12cm，间距为39~41cm，孔深150cm。
进一步的，劈裂区的厚度为60～80cm。
进一步的，所述的光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，包括以下具体操作步骤：
1）施工准备；
2）钻孔：施工人员使用风枪在掌子面上按照设计进行钻爆破孔和劈裂孔；
3）装药爆破；
4）在掌子面进行出碴作业；
5）劈裂作业：掌子面清碴完毕后，施工人员把劈裂机的楔块插入到劈裂孔内固定好，按照自拱部向两侧，先拱部后边墙，劈裂开挖，劈裂区的围岩向着临空面的方向进行脱落；
6）出碴。
进一步的，爆破区的进尺是150cm，进行一次劈裂掘进。
进一步的，爆破区的进尺是300cm，进行两次劈裂掘进。
本发明具有以下有益效果：
本发明的一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，与常规的隧道开挖光面爆破方法相比，减少了由于爆破对围岩的扰动，最大限度保护了围岩，降低了开挖落石、塌方的风险；隧道平均超欠挖能控制在±5cm范围内，小于原规范要求的±10cm，减少了超欠挖，就减少了回填混凝土数量，降低了工程成本；劈裂开挖钻孔与爆破钻孔同时进行，不占用施工时间。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为本发明破岩示意图。
符号说明：
1：掌子面 2：爆破区 3：劈裂区 4：轮廓线 5：爆破孔
6：劈裂孔 7：临空面。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，将掌子面1分为爆破区2和劈裂区3，劈裂区3包绕在爆破区2外围，爆破区2和劈裂区3之间为临空面7，劈裂区3的周边设置有轮廓线；爆破区2内设置有多个爆破孔5，劈裂区3的轮廓线4上设置有多个劈裂孔6。
爆破区2上设置有爆破孔5，爆破孔5的孔径4.2cm，间距约为35cm，孔深有150cm和300cm两种。劈裂区3的轮廓线4上设置有劈裂孔6，劈裂孔6孔径为10～12cm，间距约为40cm，孔深150cm。劈裂区3的厚度约为60～80cm。
隧道掌子面进行破岩施工之前，先进行施工准备，主要是人员、机械和材料的准备，确定掌子面的安全后准备施工。施工人员使用风枪在掌子面1上按照设计进行钻爆破孔5和劈裂孔6，装药爆破。爆破区2距离轮廓线4周围约80cm，这样在爆破之后会留下约60～80cm的劈裂区。爆破之后，在掌子面进行出碴作业，掌子面清碴完毕后，施工人员把劈裂机的楔块插入到劈裂孔6内固定好，按照自拱部向两侧，先拱部后边墙，劈裂开挖。劈裂区3的围岩向着临空面7的方向进行脱落。爆破区2的进尺如果是150cm，一次劈裂开挖即可，如果是300cm的话，则需要两次劈裂掘进。劈裂后的岩石如果不脱离原来岩面，利用装渣挖掘机处理。
劈裂机的选择为：多头液压劈裂机，劈裂机钻头数目为5个，每个钻头的参数为：直径为40mm，长度为250mm，劈裂力为240tf，工作压力为30MPa，最高工作压力为50MPa，劈裂时间是7s,行程是100mm，电机功率是1.5kw。
综上所述，发明仅对一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺的一个实施例进行了说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员应当知道，在不脱离本发明的权利要求书所记载的保护范围的情况下可进行任意变更和修改。
Claims (7)
1.一种光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，其特征在于：将掌子面（1）分为爆破区（2）和劈裂区（3），劈裂区（3）包绕在爆破区（2）外围，爆破区（2）和劈裂区（3）之间为临空面（7），劈裂区（3）的周边设置有轮廓线；爆破区（2）内设置有多个爆破孔（5），劈裂区（3）的轮廓线（4）上设置有多个劈裂孔（6）；先在爆破区（2）进行爆破后，再在劈裂区（3）的轮廓线上进行劈裂操作，爆破区（2）爆破后的裂面被包绕在劈裂区的轮廓线内。
2.根据权利要求1所述的光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，其特征在于：爆破孔（5）的孔径4.2cm，间距为34~36cm，孔深有150cm和300cm两种。
3.根据权利要求1所述的光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，其特征在于：劈裂孔（6）孔径为10～12cm，间距为39~41cm，孔深150cm。
4.根据权利要求1所述的光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，其特征在于：劈裂区（3）的厚度为60～80cm。
5.根据权利要求1所述的光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，其特征在于：包括以下具体操作步骤：
1）施工准备；
2）钻孔：施工人员使用风枪在掌子面（1）上按照设计进行钻爆破孔（5）和劈裂孔（6）；
3）装药爆破；
4）在掌子面进行出碴作业；
5）劈裂作业：掌子面清碴完毕后，施工人员把劈裂机的楔块插入到劈裂孔（6）内固定好，按照自拱部向两侧，先拱部后边墙，劈裂开挖，劈裂区（3）的围岩向着临空面（7）的方向进行脱落；
6）出碴。
6.根据权利要求5所述的光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，其特征在于：爆破区（2）的进尺是150cm，进行一次劈裂掘进。
7.根据权利要求5所述的光面爆破和劈裂爆破混合的破岩工艺，其特征在于：爆破区（2）的进尺是300cm，进行两次劈裂掘进。
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