CN111750752A - 一种隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法 - Google Patents

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徐会超
苏文卓
彭思瑞
谢海彬
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Abstract

本发明涉及一种隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：1)于掌子面打设炮眼，所述炮眼包括预裂眼、周边眼、掏槽眼、辅助眼；2)于所述炮眼内装炸药；3)对所述炮眼进行封堵；4)绑扎联接所述预裂眼内导爆索与所述预裂眼外主导爆索，在所述主导爆索一端大于或等于10cm处沿传爆方向用同段低段位非电导爆管雷管与所述主导爆索连接，所述周边眼、所述掏槽眼、所述辅助眼内的高段位非电导爆管雷管与所述低段位非电导爆管雷管簇联在一起；5)用电雷管引爆所述低段位非电导爆管雷管起爆。所述施工方法钻眼工作量减少，超挖量、欠挖量减少，能够有效提高施工进度；并且对围岩的扰动降低，提高爆破效果，确保施工安全。

Description

一种隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法
技术领域
本发明涉及隧道掘进施工方法，尤其是涉及一种隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法。
背景技术
光面爆破是开挖轮廓线上的周边眼在先它炮眼爆破后最后起爆，是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法。隧道软弱围岩由于围岩整体性较差，采用光面爆破不易控制装药量，并且爆破的扰动会导致围岩掉块严重，造成超欠挖。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法。
所述隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法，包括以下步骤：
1)于掌子面打设炮眼，所述炮眼包括预裂眼、周边眼、掏槽眼、辅助眼；所述预裂眼沿开挖轮廓线环向布置，所述周边眼布置于主爆区中靠近所述预裂眼的区域，所述掏槽眼和所述辅助眼布置于主爆区；所述隧道软弱围岩质量为Ⅳ～Ⅴ级，岩石坚固性系数为2～6，所述掏槽眼向内倾斜角度为70°～75°，对称分布于隧道设计中线两侧，所述辅助眼垂直于掌子面，且呈梅花型布置；
2)于所述炮眼内装炸药；所述炮眼均采用不耦合间隔装药，装药时将起爆药卷置于孔底，雷管聚能穴朝向孔口；
3)对所述炮眼进行封堵；
4)绑扎联接所述预裂眼内导爆索与所述预裂眼外主导爆索，在所述主导爆索一端大于或等于10cm处沿传爆方向用同段低段位非电导爆管雷管与所述主导爆索连接，所述周边眼、所述掏槽眼、所述辅助眼内的高段位非电导爆管雷管与所述低段位非电导爆管雷管簇联在一起；
5)用电雷管引爆所述低段位非电导爆管雷管起爆，炮眼的起爆次序为预裂眼，然后是掏槽眼、辅助眼、周边眼。
可选地，所述预裂眼的间距为50～60cm，最小抵抗线为60cm。
可选地，所述周边眼为一排。
可选地，所述周边眼的间距为50cm。
可选地，所述掏槽眼的间距为60cm，所述辅助眼的间距为80cm。
可选地，所述炮眼装药的不耦合系数为2。
可选地，所述周边眼内相邻药卷错位布置。
可选地，采用黏土封堵所述炮眼。
可选地，所述炮眼的深度为2.2m，所述预裂眼的装药系数为0.35，所述周边眼的装药系数为0.4，所述掏槽眼的装药系数为0.5，所述辅助眼的装药系数为0.4。
本发明具备以下有益效果：
本实施例采用预裂爆破，钻眼工作量减少，超挖量、欠挖量减少，能够有效提高施工进度；并且对围岩的扰动降低，提高爆破效果，确保施工安全。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明其一实施例中炮眼布置示意图。
附图标记说明：1、预裂眼；2、周边眼；3、掏槽眼；4、辅助眼；5、开挖轮廓线；6、隧道设计中线。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步描述。
本实施例应用于平武隧道掘进施工，平武隧道围岩质量为Ⅳ～Ⅴ级，岩石坚固性系数为2～6。
所述隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法包括以下步骤：
1)于掌子面打设炮眼，所述炮眼包括预裂眼、周边眼、掏槽眼、辅助眼。如图1所示，所述预裂眼沿开挖轮廓线环向布置，间距为50～60cm，最小抵抗线为60cm。所述周边眼为一排，布置于主爆区中靠近所述预裂眼的区域，间距为50cm。所述掏槽眼和所述辅助眼布置于主爆区，所述掏槽眼采用楔形掏槽方式，所述掏槽眼向内倾斜角度为70°～75°，间距为60cm，对称分布于隧道设计中线两侧；所述辅助眼垂直于掌子面，间距为80cm，呈梅花型布置。
2)于所述炮眼内装炸药。所述炮眼均采用不耦合间隔装药，不耦合系数为2，不耦合系数越大，残眼率越高，围岩受到的扰动破坏越小。不耦合间隔装药结构能够降低作用在炮眼壁上的冲击压力峰值，降低对围岩的扰动破坏；同时能增加应力波作用时间和传递给岩石的冲量，提高炸药利用率。装药时将起爆药卷置于孔底，雷管聚能穴朝向孔口，即采用反向爆破。
本实施例中，根据平武隧道每循环进尺长度，所述炮眼的深度取2.2m，所述预裂眼的装药系数取0.35，所述周边眼的装药系数取0.4，所述掏槽眼的装药系数取0.5，所述辅助眼的装药系数取0.4。则单个预裂眼装药卷数＝0.35×2.2÷0.2＝3.85卷，单个预裂眼装药量＝3.85×0.15＝0.5775kg；单个周边眼装药卷数＝0.4×2.2÷0.2＝4.4卷，单个周边眼装药量＝4.4×0.15＝0.66kg；单个掏槽眼装药卷数＝0.5×2.2÷0.2＝5.5卷，单个掏槽眼装药量＝5.5×0.15＝0.825kg；单个辅助眼装药卷数＝0.4×2.2÷0.2＝4.4卷，单个辅助眼装药量＝4.4×0.15＝0.66kg。
所述预裂孔采用较小药量起爆，便可沿开挖轮廓线形成环向贯通面，将开挖区与保留区分离，同时起到隔震、缓冲的作用。
所述周边眼内相邻药卷错位布置，以取得最佳预裂面平整效果。
3)采用黏土封堵所述炮眼，以发挥炸药稳定爆破的性能。
4)绑扎联接所述预裂眼内导爆索与所述预裂眼外主导爆索，以确保所述预裂眼同时起爆；在所述主导爆索一端大于或等于10cm处沿传爆方向用同段低段位非电导爆管雷管与所述主导爆索连接，所述周边眼、所述掏槽眼、所述辅助眼内的高段位非电导爆管雷管与所述低段位非电导爆管雷管簇联在一起；
5)用电雷管引爆所述低段位非电导爆管雷管起爆，炮眼的起爆次序为预裂眼(提前75ms)，然后是掏槽眼、辅助眼、周边眼。
本实施例采用预裂爆破，钻眼工作量减少，超挖量、欠挖量减少，能够有效提高施工进度；并且对围岩的扰动降低，提高爆破效果，确保施工安全。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种隧道软弱围岩预裂爆破的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)于掌子面打设炮眼，所述炮眼包括预裂眼、周边眼、掏槽眼、辅助眼；所述预裂眼沿开挖轮廓线环向布置，所述周边眼布置于主爆区中靠近所述预裂眼的区域，所述掏槽眼和所述辅助眼布置于主爆区；所述隧道软弱围岩质量为Ⅳ～Ⅴ级，岩石坚固性系数为2～6，所述掏槽眼向内倾斜角度为70°～75°，对称分布于隧道设计中线两侧，所述辅助眼垂直于掌子面，且呈梅花型布置；
2)于所述炮眼内装炸药；所述炮眼均采用不耦合间隔装药，装药时将起爆药卷置于孔底，雷管聚能穴朝向孔口；
3)对所述炮眼进行封堵；
4)绑扎联接所述预裂眼内导爆索与所述预裂眼外主导爆索，在所述主导爆索一端大于或等于10cm处沿传爆方向用同段低段位非电导爆管雷管与所述主导爆索连接，所述周边眼、所述掏槽眼、所述辅助眼内的高段位非电导爆管雷管与所述低段位非电导爆管雷管簇联在一起；
5)用电雷管引爆所述低段位非电导爆管雷管起爆，炮眼的起爆次序为预裂眼，然后是掏槽眼、辅助眼、周边眼。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述预裂眼的间距为50～60cm，最小抵抗线为60cm。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述周边眼为一排。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述周边眼的间距为50cm。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述掏槽眼的间距为60cm，所述辅助眼的间距为80cm。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述炮眼装药的不耦合系数为2。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述周边眼内相邻药卷错位布置。
8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：采用黏土封堵所述炮眼。
9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述炮眼的深度为2.2m，所述预裂眼的装药系数为0.35，所述周边眼的装药系数为0.4，所述掏槽眼的装药系数为0.5，所述辅助眼的装药系数为0.4。
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