CN110332860A - 一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构及其施工方法，属于隧道施工技术领域，聚能水压光面爆破的周边眼装药结构由炮眼和设置在炮眼内的水袋、聚能管药包及炮泥组成，炮眼底为一节水袋，炮眼中部为两节水袋，聚能管药包设置在炮眼底水袋和炮眼中部水袋之间，炮眼口封堵炮泥，爆炸产生的高温高压气体通过聚能槽形成的射流以及光爆炮眼中的水袋在爆破作用下产生“水楔”效应，促使岩石初始裂缝延伸扩展加大，同时由于水袋炮泥复合堵塞作用，更有利于已形成的裂缝再延伸扩展加大，光爆炮眼中放置了水袋，在爆破过程中形成的水雾又起到了降尘的作用效果，减少了通风时间，改善了作业环境，保护了施工人员身体健康。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体是涉及一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构及其施工方法。
背景技术
随着经济的飞速发展和道路建设的不断发展，地铁、隧道的施工也在不断进行，在工程爆破时，目前多采用常规的光面爆破，常规光面爆破施工原理为：
工程水压爆破，由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量经过水传递到炮眼周岩几乎无损失，十分有利于岩石破碎；水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应有利于岩石进一步破碎；炮泥比土坚实、密度大，抑制膨胀气体冲出炮眼口要比土好的多；炮眼有水和炮泥含水可以起到雾化降尘作用，大大降低灰尘对环境的污染。
但是，常规光爆炮眼中采用的为药卷和传爆线，在爆炸时难以产生足够的高温高压气体，产生的“水楔”效应不足以促使岩石初始裂缝延伸扩展加大，也不利于已形成的裂缝再延伸扩展加大，无法解决常规光面爆破中存在的问题。
因此，需要提供一种聚能管装置替代了常规光爆炮眼中的药卷和传爆线的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构及其施工方法，旨在解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构及其施工方法，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构，由炮眼和设置在炮眼内的水袋、聚能管药包及炮泥组成，炮眼底为一节水袋，炮眼中部为两节水袋，聚能管药包设置在炮眼底水袋和炮眼中部水袋之间，炮眼口封堵炮泥。
作为本发明进一步的方案，所述炮眼深度为L，炮眼底水袋长度为L1，聚能管药包的长度为L2，0.65L≤L2≤0.75L，炮眼中部两节水袋的长度为L3，L3＝2L1，炮眼口封堵炮泥长度为L4，L1+L2+L3+L4＝L。
作为本发明进一步的方案，所述聚能管药包的雷管引线延伸出炮眼。
作为本发明进一步的方案，聚能管药包爆破炮眼间距计算公式为：
a＝K(2bp/St)1/α·db
式中K-爆炸应力波系数，乳化炸药取K＝4.5；
b-切向应力与径向应力的比值，b＝r/(1-r)＝0.33，其中r为炮泥的泊松比，取0.25；
α-应力波衰减系数，α＝2-b＝1.67；
p-炮孔壁上产生的冲击力，pmax＝安山岩单向抗压强度＝125MPa；
St-岩石单向抗拉强度，安山岩取St＝6.8MPa；
db-炮眼直径，取db＝44mm
将上述参数代入式中，得a＝747mm，并考虑水压爆破提高炸药能量利用率，取周边眼间距为800mm。
作为本发明进一步的方案，聚能管药包爆破周边眼每米炮眼装药长度的计算公式：
式中Kb-体积应力下岩石抗压强度增大系数，为7～15，根据试验取Kb＝14；
Q-炸药密度，乳化炸药取Q＝1.25g/cm3
d1-爆速，取d1＝3000m/s
dc-药卷直径，取dc＝27mm
n-试验确定的系数，取n＝0.074
将上述参数代入公式中得L1＝0.232
根据周边眼装药量计算公式：
式中L-为炮眼长度，取L＝3.5m
将各参数代入公式得q＝580g，本工程取q＝600g即用5卷直径为25mm乳化炸药制作聚能管药包。
一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、施工准备
1)炮泥制作及水袋加工设备采购：炮泥制作和水袋加工；
2)聚能管采购、注药设备采购，然后制作双聚能药槽；
3)完成爆破设计：包括周边眼间距的确定、周边眼装药量的确定以及聚能水压光面爆破的周边眼装药结构；
步骤二、测量定位炮眼布置，然后钻孔、清孔，与此同时，完成炮泥、水袋、双聚能药槽就位工作，并安装水袋、双聚能药槽和炮泥；
步骤三、逐孔检查装药情况，不符合则继续安装水袋、双聚能药槽和炮泥，合格则进行连线、起爆及出渣工作，并进行排渣；
步骤四、进行排险工作，然后进行初期支护的施做，进入下一循环时，回到步骤一继续施工。
作为本发明进一步的方案，步骤一中聚能管装置制作方式为：
聚能管装置由两片聚能管、乳胶炸药及起爆装置组装而成；
采用非金属材料PVC，聚能管是由两个相似半壁管组成，管壁厚2mm，半壁管中央有一个凹进去的槽，叫做“聚能槽”；聚能管截面尺寸：聚能槽顶角70°，聚能槽顶部距离17.27mm，半壁管宽度24.18mm，两半壁管相扣成的聚能管宽度为28.35mm，两半壁管调聚能方向8°-10°；
聚能管装药作业流程为：拆开乳化炸药、两卷乳化炸药合并、将乳化炸药放入注药抢中、半壁管装药、装好药的半壁管拼装及制作好的聚能管。
作为本发明进一步的方案，步骤三中装药起爆的方法为：
①周边眼：在孔底先装1节水袋垫底后装双聚能药槽管，装好炸药后在连续装入2节水袋，最后填塞炮泥至孔口，并用木棍捣实堵紧；
②掏槽眼：采用连续装药结构，1节水袋垫底后装炸药，再装入2～4节水袋后填堵炮泥至孔口，用木杆捣实堵紧炮泥；
③辅助眼：采用连续装药结构，炮孔内先装入1节水袋后再连续装炸药，再装入2～4节水袋后堵装炮泥至孔口，用木棍堵紧炮泥；
④掏槽眼、辅助眼等炮孔装药堵塞时，注意填塞密实，各炮孔装药量视围岩的软硬程度进行调整，软岩减少，硬岩增加；
⑤水袋炸药炮泥装填要点：从炮眼底到炮眼口依次装填水袋、炸药、水袋、炮泥，并连接紧密；装填水袋时一袋一袋用炮棍轻轻捅入到炮眼一定位置；回填堵塞炮泥，除与水袋接触的炮泥之外，其余回填的炮泥要用木棍捣固坚实。
作为本发明进一步的方案，聚能水压光面爆破的周边眼间距为80cm。
一种所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构在隧道岩爆地段施工的应用。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
聚能水压光面爆破与常规光面爆破相比仅在周边眼的装药结构中有所区别，采用聚能管药包代替传统炸药，并增加了水袋和炮泥，在光爆炮眼的最底部和上部装有水袋，然后用专业设备加工成的炮泥回填堵塞。爆炸产生的高温高压气体通过聚能槽形成的射流以及光爆炮眼中的水袋在爆破作用下产生“水楔”效应，促使岩石初始裂缝延伸扩展加大，同时由于水袋炮泥复合堵塞作用，更有利于已形成的裂缝再延伸扩展加大。聚能水压光面爆破增添了高温高压射流和水楔作用以及增强了膨胀气体静力作用，这三种因素共同作用较好的解决了常规光面爆破中存在的问题。同时，由于光爆炮眼中放置了水袋，在爆破过程中形成的水雾又起到了降尘的作用效果，减少了通风时间，改善了作业环境，保护了施工人员身体健康。
(1)聚能管采用常见的PVC材料制成，配合双聚能槽管药卷及其固定装置，使聚能射流面与预裂面完全吻合，在裂缝开始形成的同时，高能气流的气刃使聚能射流能够沿着裂缝喷射，这样，爆破应力波的作用、爆轰气体的膨胀作用和聚能射流的气刃作用就会在岩体形成裂缝的瞬间有机结合、相互作用，使裂缝更容易形成并且得到更充分扩展和延伸，从而成功实现光面爆破，并能大大降低光面爆破的单位面积装药量和单位面积造孔量。
(2)隧道水压爆破是利用爆破应力波在水中传播对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到炮眼围岩中几乎无损失，十分有利于岩石破碎。
(3)炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。所以在炮孔底部加入一定量的水袋，使炸药产生的冲击波通过水袋直接作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率。
(4)炮眼中的水袋，在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。同时，水袋在爆炸的作用下会产生雾化作用，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。
(5)由于采用了炮泥加水袋有效堵塞，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为聚能水压光面爆破周边眼装药结构示意图。
图2为发明中水压爆破施工工艺流程图。
图3为发明中双聚能药槽半壁管及其组装示意图。
图4为发明中炮泥制作工艺流程图。
图5为发明中单线III级围岩聚能水压光面爆破炮眼布置图。
图6为发明中掏槽眼布置示意图。
附图标记：1-水袋、2-聚能管药包、3-炮泥。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
参见图1所示，一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构，由炮眼和设置在炮眼内的水袋1、聚能管药包2及炮泥3组成，聚能水压光面爆破与常规光面爆破相比仅在周边眼的装药结构中有所区别，采用聚能管药包2代替传统炸药，并增加了水袋1和炮泥3，其中，炮眼深度为L，炮眼底为一节水袋1，炮眼底水袋1长度为L1，聚能管药包2的长度为L2，0.65L≤L2≤0.75L，炮眼中部为两节水袋1，炮眼中部两节水袋1的长度为L3，L3＝2L1，聚能管药包2设置在炮眼底水袋1和炮眼中部水袋1之间，炮眼口封堵炮泥3长度为L4，L1+L2+L3+L4＝L。
聚能管药包2的雷管引线延伸出炮眼。
其中，其爆破设计时，周边眼间距的确定方法为：
根据聚能管药包2爆破炮眼间距计算公式
a＝K(2bp/St)1/α·db
式中K-爆炸应力波系数，乳化炸药取K＝4.5；
b-切向应力与径向应力的比值，b＝r/(1-r)＝0.33，其中r为炮泥3的泊松比，取0.25；
α-应力波衰减系数，α＝2-b＝1.67；
p-炮孔壁上产生的冲击力，pmax＝安山岩单向抗压强度＝125MPa；
St-岩石单向抗拉强度，安山岩取St＝6.8MPa；
db-炮眼直径，取db＝44mm
将上述参数代入式中，得a＝747mm，考虑水压爆破可提高炸药能量利用率，取周边眼间距为800mm。
其爆破设计时，周边眼装药量的确定方法为：
根据聚能爆破周边眼每米炮眼装药长度的计算公式：
式中Kb-体积应力下岩石抗压强度增大系数，一般为7～15，根据试验取Kb＝14
Q-炸药密度，乳化炸药取Q＝1.25g/cm3
d1-爆速，取d1＝3000m/s
dc-药卷直径，取dc＝27mm
n-试验确定的系数，取n＝0.074
将上述参数代入公式中得L1＝0.232。
根据周边眼装药量计算公式：
式中L-为炮眼长度，取L＝3.5m
将各参数代入公式得q＝580g，本工程取q＝600g即用5卷直径为25mm乳化炸药制作聚能管药包2。
本发明中聚能水压光面爆破的爆破原理为：
聚能水压光面爆破新技术，就是光爆炮眼中由聚能管装置替代了常规光爆炮眼中的药卷和传爆线，在光爆炮眼的最底部和上部装有水袋1，然后用专业设备加工成的炮泥3回填堵塞。爆炸产生的高温高压气体通过聚能槽形成的射流以及光爆炮眼中的水袋1在爆破作用下产生“水楔”效应，促使岩石初始裂缝延伸扩展加大，同时由于水袋1炮泥3复合堵塞作用，更有利于已形成的裂缝再延伸扩展加大。聚能水压光面爆破增添了高温高压射流和水楔作用以及增强了膨胀气体静力作用，这三种因素共同作用较好的解决了常规光面爆破中存在的问题。同时，由于光爆炮眼中放置了水袋1，在爆破过程中形成的水雾又起到了降尘的作用效果，减少了通风时间，改善了作业环境，保护了施工人员身体健康。
(1)聚能管采用常见的PVC材料制成，配合双聚能槽管药卷及其固定装置，使聚能射流面与预裂面完全吻合，在裂缝开始形成的同时，高能气流的气刃使聚能射流能够沿着裂缝喷射，这样，爆破应力波的作用、爆轰气体的膨胀作用和聚能射流的气刃作用就会在岩体形成裂缝的瞬间有机结合、相互作用，使裂缝更容易形成并且得到更充分扩展和延伸，从而成功实现光面爆破，并能大大降低光面爆破的单位面积装药量和单位面积造孔量。
(2)隧道水压爆破是利用爆破应力波在水中传播对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到炮眼围岩中几乎无损失，十分有利于岩石破碎。
(3)炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。所以在炮孔底部加入一定量的水袋1，使炸药产生的冲击波通过水袋1直接作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率。
(4)炮眼中的水袋1，在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。同时，水袋1在爆炸的作用下会产生雾化作用，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。
(5)由于采用了炮泥3加水袋1有效堵塞，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益。
一种聚能水压光面爆破周边眼装药结构的施工方法，参见图2所示，包括以下步骤：
步骤一、施工准备
1)炮泥制作及水袋1加工设备采购：炮泥制作和水袋1加工；
2)聚能管采购、注药设备采购，然后制作双聚能药槽；
3)完成爆破设计：包括周边眼间距的确定、周边眼装药量的确定以及聚能水压光面爆破的周边眼装药结构；
步骤二、测量定位炮眼布置，然后钻孔、清孔，与此同时，完成炮泥、水袋1、双聚能药槽就位工作，并安装水袋1、双聚能药槽和炮泥；
步骤三、逐孔检查装药情况，不符合则继续安装水袋1、双聚能药槽和炮泥，合格则进行连线、起爆及出渣工作，并进行排渣；
步骤四、进行排险工作，然后进行初期支护的施做，进入下一循环时，回到步骤一继续施工。
其中，聚能管装置制作
聚能管装置由两片聚能管、乳胶炸药及起爆装置组装而成。
聚能管委托工厂生产，采用非金属材料PVC，聚能管根据炮眼深度可长可短，聚能管是由两个相似半壁管组成，管壁厚2mm，半壁管中央有一个凹进去的槽，叫做“聚能槽”。聚能管截面尺寸：聚能槽顶角70°，聚能槽顶部距离17.27mm，半壁管宽度24.18mm，两半壁管相扣成的聚能管宽度为28.35mm。为了方便调节聚能槽对准开挖轮廓面，两半壁管可调聚能方向8°-10°。半壁管及其组装如图3所示。
半壁管装药采用人工使用注药抢装药，将两卷乳化炸药破开后装入枪筒中，拧紧旋转盖，给注药枪加压，其压力为0.2个大气压，随之手握紧开关沿半壁管移动，炸药就从注药枪口连续不断流入到半壁管中。注好炸药的两个半壁管相扣合并一起，装上起爆固定及起爆装置，完成聚能管装置组装。
整个注药过程操作简便快捷，一个循环光爆炮眼所需要聚能管装置数量可在一小时左右组装完，不占用装药时间。
其中，聚能管装药作业流程为：拆开乳化炸药、两卷乳化炸药合并、将乳化炸药放入注药抢中、半壁管装药、装好药的半壁管拼装及制作好的聚能管。
水袋1的制作流程为：
是①材料要求
塑料袋为通用的聚乙烯塑料制成，厚0.8mm，直径35mm，长度200mm，塑料袋是由塑料加工厂加工制成，使用自动灌水、自动封口的“封口机”制作水袋1，每小时可加工500～700袋。
②操作要点：
A、封口机在开动之前，要进行灌水定量调节；
B、打开机器后门，松开泵连杆端头螺母，调节移位蝶形螺母即可通过调节泵连杆滑块左右位置得到所需灌装容量。顺时针减少，逆时针增大。
C、调整好后拧紧端头螺母，以防松动移位，影响灌装容量，损坏调整杆。
D、打开电源，指示灯亮，调节温控调节器到适当封口温度，由绿灯变为红灯时，即达到所调节的封口温度(初始温度应设定为130℃为宜，再逐步调节升高)。
E、在开始灌注封口前，把主令开关拔上，等机器运转两次，使计量泵内吸满水，将空气排出后，把主令开关拔下，塑料袋由人工用双手拇指和食指夹住套在出料管口上，按启动开关，即完成自动灌注和封口。
参见图4所示，炮泥3制作工艺为：
①材料要求
炮泥3原料的准备：炮泥3主要采用黏土、砂和水三种材料。黏土采用干净的普通黏土，含水量控制在8％以下。最大颗粒不超过10mm，不得有草根等杂物，大颗粒要人工破碎。砂采用干净的细砂，最好使用河砂，含水量控制在3％以下。水采用普通水。黏土和砂掺杂小碎石块时，应过筛处理，不得将石块投入料斗中，以防止小碎块卡叶片或成形器中的转动螺旋发生故障；加工炮泥3的前一天，应把已筛好的黏土﹑砂和水按重量配比人工拌和好，以利充分湿润均匀。
炮泥3配合比：黏土：砂：水＝(70～80)：(8～10)：(12～20)，若采用红黏土时，则用黏土：砂：水＝0.75：0.10：0.15的配合比较好。
②操作要点
开机前，在料斗中加入已预拌和的混合料约20kg，然后打开电源，在转动螺旋的推压下，泥料边向前输送边挤压密实，最后在卧式螺旋输送成形器端头源源不断地挤压出来；
炮泥3挤出到一定的长度以20～30cm为宜，之后切断。
如炮泥3容易断裂，则是由于炮泥3中含砂量偏高，应调整配比，即增加黏土含量。
机器运转时，如电机﹑减速器发热温度过高(电机50℃)时，应立即停机，寻找故障原因，如料斗中泥过多﹑过黏等。排除对电机的不利因素后，应等发热的电机表面温度下降后，再进行运转。
拌料时听到有大块石头撞击料斗声时，应及时停机，捡出石块后再继续运转。
首次使用24小时后，需要更换润滑油，以后每500～1000h更换一次。
所需操作人员：炮泥3机操作简单方便，一般1～2人均可。1人以约每分钟一铲(2～3kg)的速度不间断地上料，使料斗中基本保持一定量的泥料；1人负责把炮泥3装箱。
最后，装药起爆：
①周边眼：在孔底先装1节水袋1垫底后装双聚能药槽管，装好炸药后在连续装入2节水袋1，最后填塞炮泥3至孔口，并用木棍捣实堵紧。
②掏槽眼：采用连续装药结构，1节水袋1垫底后装炸药，再装入2～4节水袋1后填堵炮泥3至孔口，用木杆捣实堵紧炮泥3。
③辅助眼：采用连续装药结构，炮孔内先装入1节水袋1后再连续装炸药，再装入2～4节水袋1后堵装炮泥3至孔口，用木棍堵紧炮泥3。
④掏槽眼、辅助眼等炮孔装药堵塞时，一定要注意填塞密实。各炮孔装药量要视围岩的软硬程度进行适量调整，软岩减少，硬岩增加。
⑤水袋1炸药炮泥3装填要点：从炮眼底到炮眼口依次装填水袋1—炸药—水袋1—炮泥3，其连接一定要紧密。装填水袋1要一袋一袋用炮棍轻轻捅入到炮眼一定位置；回填堵塞炮泥3，除与水袋1接触的炮泥3之外，其余回填的炮泥3要用木棍捣固坚实。
聚能水压光面爆破掏槽眼、辅助眼布置、抵抗线等与水压爆破及常规光面爆破相同，仅周边眼间距根据计算确定为80cm。聚能水压光面爆破炮眼布置图如图5所示，掏槽眼布置示意图如图6所示。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构，其特征在于，由炮眼和设置在炮眼内的水袋(1)、聚能管药包(2)及炮泥(3)组成，炮眼底为一节水袋(1)，炮眼中部为两节水袋(1)，聚能管药包(2)设置在炮眼底水袋(1)和炮眼中部水袋(1)之间，炮眼口封堵炮泥(3)。
2.根据权利要求1所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构，其特征在于，所述炮眼深度为L，炮眼底水袋(1)长度为L1，聚能管药包(2)的长度为L2，0.65L≤L2≤0.75L，炮眼中部两节水袋(1)的长度为L3，L3＝2L1，炮眼口封堵炮泥(3)长度为L4，L1+L2+L3+L4＝L。
3.根据权利要求2所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构，其特征在于，所述聚能管药包(2)的雷管引线延伸出炮眼。
4.根据权利要求1-3任一所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构，其特征在于，聚能管药包(2)爆破炮眼间距计算公式为：
a＝K(2bp/St)1/α·db
式中K-爆炸应力波系数，乳化炸药取K＝4.5；
b-切向应力与径向应力的比值，b＝r/(1-r)＝0.33，其中r为炮泥(3)的泊松比，取0.25；
α-应力波衰减系数，α＝2-b＝1.67；
p-炮孔壁上产生的冲击力，pmax＝安山岩单向抗压强度＝125MPa；
St-岩石单向抗拉强度，安山岩取St＝6.8MPa；
db-炮眼直径，取db＝44mm
将上述参数代入式中，得a＝747mm，并考虑水压爆破提高炸药能量利用率，取周边眼间距为800mm。
5.根据权利要求4所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构，其特征在于，聚能管药包(2)爆破周边眼每米炮眼装药长度的计算公式：
式中Kb-体积应力下岩石抗压强度增大系数，为7～15，根据试验取Kb＝14；
Q-炸药密度，乳化炸药取Q＝1.25g/cm3
d1-爆速，取d1＝3000m/s
dc-药卷直径，取dc＝27mm
n-试验确定的系数，取n＝0.074
将上述参数代入公式中得L1＝0.232
根据周边眼装药量计算公式：
式中L-为炮眼长度，取L＝3.5m
将各参数代入公式得q＝580g，本工程取q＝600g即用5卷直径为25mm乳化炸药制作聚能管药包(2)。
6.一种如权利要求1-5任一聚能水压光面爆破的周边眼装药结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、施工准备
1)炮泥制作及水袋(1)加工设备采购：炮泥制作和水袋(1)加工；
2)聚能管采购、注药设备采购，然后制作双聚能药槽；
3)完成爆破设计：包括周边眼间距的确定、周边眼装药量的确定以及聚能水压光面爆破的周边眼装药结构；
步骤二、测量定位炮眼布置，然后钻孔、清孔，与此同时，完成炮泥、水袋(1)、双聚能药槽就位工作，并安装水袋(1)、双聚能药槽和炮泥；
步骤三、逐孔检查装药情况，不符合则继续安装水袋(1)、双聚能药槽和炮泥，合格则进行连线、起爆及出渣工作，并进行排渣；
步骤四、进行排险工作，然后进行初期支护的施做，进入下一循环时，回到步骤一继续施工。
7.根据权利要求6所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构的施工方法，其特征在于，步骤一中聚能管装置制作方式为：
聚能管装置由两片聚能管、乳胶炸药及起爆装置组装而成；
采用非金属材料PVC，聚能管是由两个相似半壁管组成，管壁厚2mm，半壁管中央有一个凹进去的槽，叫做“聚能槽”；聚能管截面尺寸：聚能槽顶角70°，聚能槽顶部距离17.27mm，半壁管宽度24.18mm，两半壁管相扣成的聚能管宽度为28.35mm，两半壁管调聚能方向8°-10°；
聚能管装药作业流程为：拆开乳化炸药、两卷乳化炸药合并、将乳化炸药放入注药抢中、半壁管装药、装好药的半壁管拼装及制作好的聚能管。
8.根据权利要求7所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构的施工方法，其特征在于，步骤三中装药起爆的方法为：
①周边眼：在孔底先装1节水袋(1)垫底后装双聚能药槽管，装好炸药后在连续装入2节水袋(1)，最后填塞炮泥(3)至孔口，并用木棍捣实堵紧；
②掏槽眼：采用连续装药结构，1节水袋(1)垫底后装炸药，再装入2～4节水袋(1)后填堵炮泥(3)至孔口，用木杆捣实堵紧炮泥(3)；
③辅助眼：采用连续装药结构，炮孔内先装入1节水袋(1)后再连续装炸药，再装入2～4节水袋(1)后堵装炮泥(3)至孔口，用木棍堵紧炮泥(3)；
④掏槽眼、辅助眼等炮孔装药堵塞时，注意填塞密实，各炮孔装药量视围岩的软硬程度进行调整，软岩减少，硬岩增加；
⑤水袋(1)炸药炮泥(3)装填要点：从炮眼底到炮眼口依次装填水袋(1)、炸药、水袋(1)、炮泥(3)，并连接紧密；装填水袋(1)时一袋一袋用炮棍轻轻捅入到炮眼一定位置；回填堵塞炮泥(3)，除与水袋(1)接触的炮泥(3)之外，其余回填的炮泥(3)要用木棍捣固坚实。
9.根据权利要求8所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构的施工方法，其特征在于，聚能水压光面爆破的周边眼间距为80cm。
10.一种如权利要求1-5任一所述的聚能水压光面爆破的周边眼装药结构的在隧道岩爆地段施工的应用。
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|---|---|
| CN (1) | CN110332860A (zh) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110847910A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-28 | 何满潮 | 采用一面破碎一面完整瞬时胀裂器对坚硬顶板切顶的方法 |
| CN110879027A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-13 | 四川达竹煤电(集团)有限责任公司柏林煤矿 | 半煤岩巷高效聚能爆破快速掘进方法 |
| CN111322077A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-23 | 中国建筑第四工程局有限公司 | 一种板岩隧道超欠挖控制聚能水压光面爆破施工方法 |
| CN111397458A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-07-10 | 中铁七局集团有限公司 | 适用于花岗岩地质ⅲ级围岩水压光面爆破施工方法 |
| CN111536839A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-14 | 重庆交通大学 | 一种用于节理裂隙发育岩体隧道的水压爆破施工方法 |
| CN111707708A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-25 | 中国地质大学（武汉） | Co2爆破应变能转换系数与等效炸药计算公式获取方法 |
| CN112360472A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-12 | 浙江科技学院 | 一种双面对称式电爆聚能破岩装置 |
| CN112414243A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-26 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种水压爆破的装药结构及其制作方法 |
| CN112880499A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-01 | 中交路桥北方工程有限公司 | 一种隧道软弱围岩的光面爆破方法 |
| CN113008092A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-22 | 核工业井巷建设集团有限公司 | 一种隧道掘进用自降尘节材聚能管稳定装药组装装置 |
| CN113279763A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-08-20 | 重庆工程职业技术学院 | 全水压聚能爆破降震及节能控制方法、系统、终端及介质 |
| CN113357983A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-07 | 北京工业大学 | 一种组装式深孔聚能水压爆破装置及其使用方法 |
| CN113418425A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-21 | 北京工业大学 | 一种可拼接聚能水封爆破装置及其使用方法 |
| CN113483609A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-08 | 核工业华东建设工程集团有限公司 | 一种基于聚能装置的水压爆破施工方法 |
| CN113551571A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-26 | 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 | 一种地下掘进爆破超前护壁抑尘的方法 |
| CN113758389A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-07 | 中交路桥华南工程有限公司 | 聚能水压爆破的炮眼装药结构 |
| CN114001605A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-01 | 昆明理工大学 | 一种隧道掘进的光面爆破方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2403534C2 (ru) * | 2008-01-30 | 2010-11-10 | Станислав Иванович Дорошенко | Способ и устройство заряжания горизонтального шпура |
| CN106091853A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 何广沂 | 隧道掘进聚能水压光面爆破装置及爆破方法 |
| CN109373840A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-22 | 广西路桥工程集团有限公司 | 隧道开挖水压爆破施工方法 |
| CN209588869U (zh) * | 2019-03-04 | 2019-11-05 | 中铁十六局集团有限公司 | 一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构 |
-
2019
- 2019-06-13 CN CN201910511084.8A patent/CN110332860A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2403534C2 (ru) * | 2008-01-30 | 2010-11-10 | Станислав Иванович Дорошенко | Способ и устройство заряжания горизонтального шпура |
| CN106091853A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 何广沂 | 隧道掘进聚能水压光面爆破装置及爆破方法 |
| CN109373840A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-22 | 广西路桥工程集团有限公司 | 隧道开挖水压爆破施工方法 |
| CN209588869U (zh) * | 2019-03-04 | 2019-11-05 | 中铁十六局集团有限公司 | 一种聚能水压光面爆破的周边眼装药结构 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 杨仁树等: "基于硬岩快掘技术的切缝药包聚能爆破试验研究", 岩石力学与工程学报, vol. 32, no. 2, pages 317 - 322 * |
| 高金标: "聚能管定向断裂控制爆破技术在岩巷掘进中的应用", 中州煤炭, no. 2, pages 7 - 9 * |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110879027A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-13 | 四川达竹煤电(集团)有限责任公司柏林煤矿 | 半煤岩巷高效聚能爆破快速掘进方法 |
| CN110847910A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-28 | 何满潮 | 采用一面破碎一面完整瞬时胀裂器对坚硬顶板切顶的方法 |
| CN110847910B (zh) * | 2019-12-06 | 2021-07-13 | 何满潮 | 采用一面破碎一面完整瞬时胀裂器对坚硬顶板切顶的方法 |
| CN111322077A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-23 | 中国建筑第四工程局有限公司 | 一种板岩隧道超欠挖控制聚能水压光面爆破施工方法 |
| CN111536839A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-14 | 重庆交通大学 | 一种用于节理裂隙发育岩体隧道的水压爆破施工方法 |
| CN111707708A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-25 | 中国地质大学（武汉） | Co2爆破应变能转换系数与等效炸药计算公式获取方法 |
| CN111707708B (zh) * | 2020-05-22 | 2021-04-27 | 中国地质大学（武汉） | Co2爆破应变能转换系数与等效炸药计算公式获取方法 |
| CN111397458A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-07-10 | 中铁七局集团有限公司 | 适用于花岗岩地质ⅲ级围岩水压光面爆破施工方法 |
| CN111397458B (zh) * | 2020-05-28 | 2022-08-05 | 中铁七局集团有限公司 | 适用于花岗岩地质ⅲ级围岩水压光面爆破施工方法 |
| CN112414243A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-26 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种水压爆破的装药结构及其制作方法 |
| CN112360472A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-12 | 浙江科技学院 | 一种双面对称式电爆聚能破岩装置 |
| CN113279763A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-08-20 | 重庆工程职业技术学院 | 全水压聚能爆破降震及节能控制方法、系统、终端及介质 |
| CN113279763B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-12-19 | 重庆工程职业技术学院 | 全水压聚能爆破降震及节能控制方法、系统、终端及介质 |
| CN112880499A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-01 | 中交路桥北方工程有限公司 | 一种隧道软弱围岩的光面爆破方法 |
| CN113008092A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-22 | 核工业井巷建设集团有限公司 | 一种隧道掘进用自降尘节材聚能管稳定装药组装装置 |
| CN113418425A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-21 | 北京工业大学 | 一种可拼接聚能水封爆破装置及其使用方法 |
| CN113357983A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-07 | 北京工业大学 | 一种组装式深孔聚能水压爆破装置及其使用方法 |
| CN113551571A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-26 | 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 | 一种地下掘进爆破超前护壁抑尘的方法 |
| CN113483609A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-08 | 核工业华东建设工程集团有限公司 | 一种基于聚能装置的水压爆破施工方法 |
| CN113758389A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-07 | 中交路桥华南工程有限公司 | 聚能水压爆破的炮眼装药结构 |
| CN113758389B (zh) * | 2021-09-22 | 2023-08-18 | 中交路桥华南工程有限公司 | 聚能水压爆破的炮眼装药结构 |
| CN114001605A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-01 | 昆明理工大学 | 一种隧道掘进的光面爆破方法 |
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