CN205014907U

CN205014907U - 一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构

Info

Publication number: CN205014907U
Application number: CN201520701963.4U
Authority: CN
Inventors: 杨玉银; 陈长贵; 黄浩; 黄勇; 刘志辉; 张健鹏; 张永强; 廖志华
Original assignee: Sinohydro Bureau 5 Co Ltd
Current assignee: Sinohydro Bureau 5 Co Ltd
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2025-09-11

Abstract

本实用新型公开了一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，所述结构包括：光爆孔、导爆索、孔底加强装药段、正常装药段、孔口填塞，另外还有用于向孔内装填炸药用的专用炮棍，所述孔底加强装药段位于所述光爆孔底部，所述孔底加强装药段设有一节乳化炸药；所述孔底加强装药段到所述光爆孔孔口之间设有所述正常装药段，所述光爆孔孔口设有孔口填塞；其中，所述孔底加强装药段一节乳化炸药的重量大于所述正常装药段的每节乳化炸药的重量；所述炮棍上分别设有N节正常装药段乳化炸药的就位标记和设计孔口标记，实现了简化装药程序，节省装药时间，节约成本的技术效果。

Description

一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构

技术领域

本实用新型涉及工程爆破技术领域，尤其涉及一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构。

背景技术

隧洞光面爆破是支撑新奥法原理的重要技术之一，是指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，分区分段微差爆破，达到爆破后轮廓线符合设计要求，开挖面平整、规则的一种控制爆破技术。

隧洞应用光面爆破技术开挖与传统的方法相比，最显著的优点是能有效地控制周边孔炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，充分发挥围岩的自承作用，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。

在国外施工时，在现有技术中，现有的隧洞光面爆破专用光爆细药卷难于买到；绑扎光爆药串的竹片也难于买到，并且装药程序较为复杂，导致装药时间较长，爆破成本较高。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中实用新型技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的隧道光面爆破要求使用专用光爆细药卷或绑扎光爆药串，存在装药程序复杂，装药时间较长，爆破成本较高的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，解决了现有的隧洞光面爆破专用光爆细药卷难于买到或绑扎光爆药串存在装药程序复杂，装药时间较长，爆破成本较高的技术问题，实现了简化装药程序，节省装药时间，节约成本的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，所述结构包括：

光爆孔、导爆索、孔底加强装药段、正常装药段、孔口填塞，另外还有用于向孔内装填炸药用的专用炮棍，所述孔底加强装药段位于所述光爆孔底部，所述孔底加强装药段设有一节乳化炸药；所述孔底加强装药段到所述光爆孔孔口之间设有所述正常装药段，所述正常装药段包括均匀分布的N节乳化炸药，所述N为大于等于2的正整数；所述光爆孔孔口设有孔口填塞；所述导爆索一端插入所述孔底加强装药段乳化炸药内，导爆索在孔内自由放置，所述导爆索的另一端从所述光爆孔孔底一直延伸到所述光爆孔外；所述正常装药段的N节乳化炸药按照设计间距均匀分布于孔内，且处于自由状态；其中，所述孔底加强装药段一节乳化炸药的重量大于所述正常装药段的每节乳化炸药的重量；所述炮棍的长度大于所述光爆孔的深度，所述炮棍上分别设有N节正常装药段乳化炸药的就位标记和设计孔口标记。

其中，所述孔底加强装药段乳化炸药和所述正常装药段乳化炸药均为φ25~φ32mm乳化炸药，所述N节正常装药段的N节乳化炸药之间间距相等。

其中，所述光爆孔为水平孔。

其中，所述光爆孔直径小于等于42mm；光爆孔孔深小于等于4.5m。

其中，所述孔底加强装药段乳化炸药的重量为200~250g，所述正常装药段每节乳化炸药的重量为100g。

其中，所述孔口填塞具体为：采用炸药纸壳箱或炸药内包装纸或塑料进行柔性填塞。

其中，所述孔底加强装药段采用间隔装药的方式进行装药，其中，间隔装药是在保证矿岩充分破碎的前提下,采用孔底空气间隔装药可有效降低爆破震动的峰值质点振速、降低大块率和减少根底。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

解决了现有的隧洞光面爆破专用光爆细药卷难于买到或绑扎光爆药串存在装药程序复杂，装药时间较长，爆破成本较高的技术问题，实现了简化装药程序，节省装药时间，节约成本的技术效果。

附图说明

图1是本申请中应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构示意图；

图2是本申请中光爆专用炮棍结构示意图；

图3是本申请中光面爆破装药结构改进试验装药结构示意图；

其中，1-孔底加强装药段，2-正常装药段，3-孔口填塞，4-导爆索，L-光爆孔钻孔深度(cm)；L_炮棍-炮棍总长度(cm)；L₁-孔底加强装药段长度(cm)；L₂-正常装药段长度(cm)；L₃-孔口填塞长度(cm)；d₁-正常装药间隔距离(cm)；d₂-正常装药段单节药卷长度(cm)；d-炮棍上控制装药间隔的标尺长度，d=d₁+d₂(cm)。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一：

乌干达卡鲁玛尾水隧洞开挖爆破施工中，绑扎光爆药串的竹片难于买到，没有专用光爆细药卷的实际情况，在直径为φ42mm的周边光爆孔内采用（φ25~32mm）常规药卷，在与导爆索未绑扎的条件下，成功起爆了光爆孔内按设计线装药密度装入的间隔装药，一系列试验均取得了满意的光爆效果，大量试验及应用情况表明：在φ42mm光爆孔内，导爆索与一定间距（＞50cm）的间隔装药在孔内自由分布、未绑扎的条件下，完全能够起爆孔内的间隔装药，这就简化了传统的光爆药串加工工艺，更重要的是改变了隧洞开挖中传统的光爆孔内装药结构。按照不同类别的围岩，尝试了改变传统的光面爆破装药结构，我项目在卡鲁玛尾水隧洞项目用了近一年半时间，在三条施工支洞和主洞内进行了大量的针对不同围岩类型的光面爆破装药结构改进试验，并且边试验边应用，均取得了较好的光面爆破效果。

本发明所述一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构的改进与应用方法，主要内容是周边孔装药结构及装药方法设计：

1、装药结构

基本的装药结构如图1所示，其中：L-光爆孔钻孔深度(cm)；L₁-孔底加强装药段长度(cm)；L₂-正常装药段长度(cm)；L₃-孔口填塞长度(cm)；d₁-正常装药间隔距离(cm)；d₂-正常装药段单只药卷长度(cm)；d-炮棍上控制装药间隔的标尺长度，d=d₁+d₂(cm)。

2、主要光爆参数及装药结构设计方法

（1）爆破器材选用：炸药主要选用φ25～32mm乳化炸药；导爆索优先选用普通塑料导爆索。

（2）光爆孔直径D：采用该装药结构，在未经爆破试验的情况下，钻孔直径不宜过大，一般取D=38～42mm。

（3）钻孔深度L：可根据爆破设计需要选取，可取1.5～5.0m。

（4）光爆孔孔距E：根据卡鲁玛爆破试验及应用情况，取E=（9～13）D，建议软岩取E=40～45cm；中硬岩取E=45～50cm；硬岩取E=50～55cm。

（5）最小抵抗线（光爆层厚度）W：根据卡鲁玛爆破试验及应用情况，取W=(0.8～1.0)E。

（6）线装药密度q：根据围岩硬度情况，初次选取可按照《DL/T5099-2011水工建筑物地下工程施工技术规范》确定线装药密度q：软岩70～120g/m；中硬岩200～300g/m；硬岩300～350g/m。根据多年隧洞爆破经验，建议软岩25～120g/m；中硬岩120～200g/m；硬岩150～250g/m。

（7）单孔装药量Q：Q=qL

（8）孔底加强装药量Q₁：软岩可选用φ25mm乳化炸药，取q₁=100～150g；硬岩选用φ32mm乳化炸药，建议中硬岩取q₁=150～200g，硬岩取q₁=200～250g。孔底加强装药相应长度为L₁。

（9）正常装药段总药量Q₂：Q₂=Q-Q₁。

（10）正常装药段单节装药重量G：主要选用φ25～32mm乳化炸药，优先选用φ25mm乳化炸药。通常将一整只乳化炸药切割成几节，正常装药段装药规格一般取G=100g/节，其相应长度为d₂。

（11）正常装药节数n：n=Q₂/G，可按四舍五入原则取整数。

（12）填塞长度L₃：周边光爆孔一般采用柔性材料轻堵，并且不宜过长，否则易出现孔口“挂帘”现象，建议取L₃=20～35cm。

（13）正常装药段长度L₂：L₂=L-L₁-L₃。

（14）炮棍正常装药间隔标尺长度d：d=L₂/n。

（15）正常装药间隔距离d₁：d₁=d-d₂。

（16）联炮方法：为了保证周边光爆孔同时起爆，提高光面爆破效果，周边光爆孔孔外统一采用导爆索联炮，相应段位非电毫秒雷管起爆。

3、装药方法

周边光爆孔的具体装药情况如下：

（1）炸药加工。按爆破设计要求将炸药加工成规定的重量和长度，卡鲁玛尾水主洞光爆装药结构试验所用乳化炸药：孔底加强装药为印度公司生产的一只φ32mm乳化炸药，重250g、长27cm；正常装药段使用的炸药为中国公司生产的半只φ25mm乳化炸药，重100g、长17.5cm。

（2）炮棍制作。选用比设计钻孔深度长30cm左右、直径φ25~28mm的PVC管作为周边光爆孔专用炮棍，其制作简图见图2。

以卡鲁玛尾水隧洞光面爆破装药结构改进试验中的方案五为例，见图3：光爆孔钻孔深度L=3.8m，可选一根长L炮棍=4.1m的PVC管，先确定孔内端、孔外端，在距孔内端L-L₁=3.53m处（L₁为孔底加强装药长度27cm）用黑色或白色胶布缠绕做一记号，作为设计孔口标记；然后向孔内端方向隔d=d₁+d₂=80cm（d₁为正常装药间隔距离62.5cm；d₂为正常装药段单只药卷长度17.5cm）缠绕一圈胶布，作为正常装药段第一节药就位标记；再隔d=80cm缠绕一圈胶布，作为正常装药段第二节药就位标记；以此类推，做出正常装药段第三节、第四节的就位标记。

（3）装药过程。将导爆索插入孔底加强装药内，并将插入端朝向孔内（反向装药），用炮棍将加强装药推入孔底，然后将正常装药段第一节药放入孔口，用图2所示炮棍将第一节药推入，直到“第一节药就位标记”到达孔口位置，即表明第一节药就位完毕；再将第二节药放入孔口，同样用图2所示炮棍将第二节药推入，直到“第二节药就位标记”到达孔口位置，表明第二节药就为完毕；随后，用同样方法将第三节、第四节……依次推入孔内就位，直到所有装药就位完毕。

（4）孔口填塞。采用炸药包装箱纸壳对孔口20～35cm段进行填塞，以轻堵为主。

4、使用条件及注意事项

4.1使用条件

采用改进后的装药结构应具备以下条件：

（1）光爆孔必须是水平孔或倾角较小，炸药能在孔内稳定放置，不产生滑动。

（2）光爆孔直径要求≤42mm；孔深不宜大于4.5m。

（3）孔外采用导爆索联炮，以确保周边光爆孔同时起爆。

4.2注意事项

为了取得良好的光面爆破效果，光面爆破施工中必须注意以下事项：

（1）每茬炮严格按照爆破设计布设周边孔，确保孔位开口的准确性，要求开孔偏差在3cm以内；

（2）严格控制周边孔钻孔外偏角，要求钻孔作业时钻机一直保持紧贴岩面钻进；

（3）确保周边孔相邻两孔的钻孔平行度，每一钻孔区域建议先钻一标准孔，将外径为φ25mm细钢管或钻杆插入孔内作为参照，相邻周边孔钻孔时，边钻孔边将细钢管或钻杆向标准孔内推进，随时保持正在钻孔的钻杆与标准孔内细钢管（或钻杆）平行。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，其特征在于，所述结构包括：

2.根据权利要求1所述的应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，其特征在于，所述孔底加强装药段乳化炸药和所述正常装药段乳化炸药均为φ25~φ32mm乳化炸药，所述N节正常装药段的N节乳化炸药之间间距相等。

3.根据权利要求1所述的应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，其特征在于，所述光爆孔为水平孔。

4.根据权利要求1所述的应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，其特征在于，所述光爆孔直径小于等于42mm；光爆孔孔深小于等于4.5m。

5.根据权利要求1所述的应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，其特征在于，所述孔底加强装药段乳化炸药的重量为200~250g，所述正常装药段每节乳化炸药的重量为100g。

6.根据权利要求1所述的应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，其特征在于，所述孔口填塞具体为：采用炸药纸壳箱或炸药内包装纸或塑料进行柔性填塞。

7.根据权利要求1所述的应用于隧洞开挖光面爆破的装药结构，其特征在于，所述孔底加强装药段采用间隔装药的方式进行装药。