第六章隧道钻爆法开挖施工技术

第第六六章章隧隧道道钻钻爆爆法法开开挖挖施施工工技技术术66..11隧隧道道爆爆破破的的基基本本概概念念隧隧道道开开挖挖爆爆破破是是单单自自由由面面条条件件下下的的岩岩石石爆爆破破，，爆爆破破条条件件往往往往是是很很差差的的，，要要求求的的爆爆破破技技术术较较高高。。特特点点是是：：爆爆破破自自由由面面少少，，一一般般只只有有一一个个自自由由面面，，而而且且是是大大致致与与炮炮眼眼方方向向垂垂直直。。炮炮眼眼数数目目与与炸炸药药消消耗耗量量多多。。隧道开挖爆破涉及的主要名词如下：掏槽、光面爆破、预裂爆破。循环进尺：一次开挖爆破的隧道进尺。炮眼间距：同一并排两相邻炮眼的中心距离。抵抗线：药包中心至自由面的最小距离。炮炮眼眼利利用用率率：：实实际际循循环环进进尺尺与与炮炮眼眼深深度度之之比比。。掏掏槽槽眼眼：：开开挖挖断断面面中中部部偏偏下下，，最最先先起起爆爆的的炮炮眼眼。。辅辅助助眼眼：：掏掏槽槽眼眼之之外外、、周周边边眼眼之之内内的的所所有有炮炮眼眼。。周周边边眼眼：：周周边边轮轮廓廓线线上上的的炮炮眼眼。。底底板板眼眼：：隧隧道道底底边边上上的的炮炮眼眼。。炸炸药药的的敏敏感感度度。。爆爆力力和和猛猛度度。。炸炸药药爆爆炸炸的的稳稳定定性性。。66..22..11..11全全断断面面开开挖挖法法适适用用条条件件：：岩岩石石坚坚固固性性中中等等以以上上、、裂裂隙隙节节理理不不发发育育、、围围岩岩整整体体性性较较好好、、断断面面小小于于110000MM22。。优优点点：：可可采采用用深深孔孔爆爆破破、、空空间间大大、、通通风风容容易易、、宜宜采采用用大大型型机机械械。。66..22..11..22台台阶阶开开挖挖法法适适用用条条件件：：岩岩石石坚坚固固性性中中等等以以下下、、裂裂隙隙节节理理发发育育、、围围岩岩整整体体性性较较差差。。台台阶阶开开挖挖法法又又分分为为：：正正台台阶阶开开挖挖法法反反（（倒倒））台台阶阶开开挖挖法法66..22..11..33导导洞洞开开挖挖法法导导洞洞开开挖挖法法：：根根据据主主导导洞洞位位置置分分为为上上导导洞洞、、下下导导洞洞、、侧侧导导洞洞。。66..22..22影影响响开开挖挖方方法法的的因因素素一一、、地地质质条条件件二二、、洞洞室室的的断断面面面面积积三三、、洞洞室室的的支支护护形形式式四四、、装装运运条条件件五五、、施施工工队队伍伍与与设设备备条条件件66..33隧隧道道爆爆破破技技术术工工作作面面的的炮炮眼眼根根据据不不同同的的功功能能分分为为：：（（11））掏掏槽槽眼眼（（又又名名掏掏心心眼眼））（（22））辅辅助助眼眼（（又又名名崩崩落落眼眼））（（33））周周边边眼眼。。66..33..11爆爆破破参参数数隧隧道道掘掘进进爆爆破破技技术术主主要要包包括括以以下下几几个个问问题题：：正正确确确确定定爆爆破破参参数数；；选选择择合合理理的的炮炮眼眼排排列列方方式式；；采采用用有有效效的的控控制制轮轮廓廓措措施施；；解解决决施施工工操操作作中中的的安安全全问问题题。。一一、、爆爆破破参参数数的的确确定定原原则则其其主主要要标标志志应应当当是是：：炮炮眼眼利利用用率率高高，，应应在在9900%%以以上上；；巷巷道道断断面面轮轮廓廓合合乎乎规规格格，，超超欠欠挖挖量量不不大大，，对对围围岩岩破破坏坏小小；；岩岩堆堆比比较较集集中中，，岩岩块块大大小小合合适适，，有有利利于于装装岩岩运运输输；；炮炮眼眼数数目目少少，，爆爆破破材材料料消消耗耗少少。。二二、、爆爆破破参参数数爆爆破破参参数数是是指指爆爆破破工工作作中中的的主主要要技技术术指指标标。。它它包包括括：：炸炸药药消消耗耗量量、、炮炮眼眼直直径径、、炮炮眼眼深深度度、、炮炮眼眼数数目目、、炮炮眼眼利利用用率率、、最最小小抵抵抗抗线线等等。。66..33..22爆爆破破参参数数的的估估算算11、、炸炸药药消消耗耗量量的的确确定定通通常常采采用用爆爆下下11MM33岩岩石石所所需需炸炸药药的的公公斤斤数数作作为为指指标标，，用用符符号号qq表表示示，，叫叫做做：：单单位位炸炸药药消消耗耗量量，，单单位位为为：：kkgg//MM33。。也也有有的的来来用用掘掘进进每每米米巷巷道道消消耗耗多多少少炸炸药药作作为为指指标标，，单单位位为为：：kkgg//MM。。qq值值的的大大小小与与下下列列因因素素有有关关：：岩岩石石性性质质、、巷巷道道断断面面大大小小、、炮炮眼眼深深度度和和直直径径、、炸炸药药性性质质、、掘掘进进方方向向等等。。参参考考平平巷巷炸炸药药和和雷雷管管消消耗耗定定额额PP2211，，表表33--22。。从从表表中中可可以以看看到到岩岩石石性性质质、、断断面面大大小小、、掘掘进进方方向向对对qq值值的的影影响响规规律律。。还还须须根根据据本本企企业业实实际际消消耗耗、、技技术术条条件件来来综综合合确确定定。。根根据据经经验验公公式式计计算算：：见见PP2200，，33--11、、33--22、、33--33。。66..33隧隧道道爆爆破破技技术术22、、孔孔炮炮眼眼数数目目的的确确定定掘掘进进工工作作面面上上所所需需的的炮炮眼眼数数目目，，显显然然是是愈愈少少愈愈好好，，即即在在能能保保证证爆爆破破效效果果的的前前提提下下，，应应当当尽尽量量减减少少炮炮眼眼数数。。炮炮眼眼数数目目过过少少，，装装药药集集中中、、爆爆破破震震动动大大。。炮炮眼眼数数目目过过多多，，凿凿岩岩（（钻钻眼眼））时时间间增增加加，，进进度度慢慢、、成成本本高高。。确确定定炮炮眼眼数数目目的的方方法法最最主主要要的的还还是是根根据据经经验验。。因因为为影影响响确确定定炮炮眼眼数数目目的的因因素素很很多多，，如如岩岩石石性性质质、、炸炸药药威威力力、、眼眼深深与与掘掘进进时时间间的的关关系系、、巷巷道道断断面面、、自自由由面面状状况况、、炮炮眼眼深深度度、、装装药药系系数数、、装装药药方方式式等等。。这这些些因因素素中中最最重重要要的的是是岩岩性性、、巷巷道道断断面面大大小小和和装装药药条条件件三三者者。。（（11））也也可可以以采采用用经经验验公公式式计计算算：：PP2211，，33--44。。PP2222，，33--55。。（（22））根根据据炸炸药药定定额额一一循循环环爆爆破破岩岩石石所所需需总总装装药药量量ＱＱ按按下下式式计计算算：：ＱＱ==ηηqqssll式式中中qq——单单位位炸炸药药消消耗耗量量，，kkgg//mm33；；ss——巷巷道道掘掘进进断断面面面面积积mm22；；ll——炮炮眼眼的的平平均均深深度度mm；；ηη——炮炮眼眼利利用用率率，，ηη==ll//ll00ll00——一一茬茬炮炮进进尺尺，，mm。。按按炮炮眼眼实实际际装装药药总总装装药药量量用用下下式式计计算算：：ＱＱ==ＮＮaallρρ//mm式式中中ＮＮ——炮炮眼眼总总数数；；aa——装装药药系系数数，，为为炮炮眼眼里里的的装装药药长长度度对对眼眼长长度度之之比比，，一一段段取取00..55～～00..77；；mm——每每个个药药卷卷的的长长度度，，mm；；ρρ——每每个个药药卷卷的的质质量量，，kkgg；；两两式式相相等等得得炮炮眼眼总总数数为为ＮＮ==qqssηηmm//aaρρ（（33））根根据据巷巷道道断断面面积积大大小小和和岩岩石石坚坚固固性性系系数数确确定定眼眼数数。。工工作作面面上上每每单单位位面面积积所所需需的的可可用用简简单单的的经经验验公公式式求求出出式中n—单位面积所需要的炮眼数（个）；f—岩石坚固性系数；S—巷道断面积（米2）；N—工作面上炮眼总数（个）。33、、炮炮眼眼直直径径炮炮眼眼直直径径的的大大小小直直接接影影响响到到炮炮眼眼数数目目、、单单位位炸炸药药消消耗耗量量、、凿凿岩岩工工劳劳动动生生产产率率、、井井巷巷轮轮廓廓整整齐齐性性等等。。我我国国在在浅浅眼眼爆爆破破中中多多用用直直径径为为3322mmmm的的标标准准药药包包，，与与之之相相适适应应的的炮炮眼眼直直径径为为3388～～4422mmmm，，炮炮眼眼开开口口部部分分直直径径可可达达4444～～4488mmmm。。国国外外一一些些国国家家，，由由于于采采用用轻轻型型高高频频凿凿岩岩机机，，使使用用高高威威力力高高感感度度炸炸药药，，所所以以，，多多采采用用2244～～3344毫毫米米的的小小直直径径钎钎头头，，取取得得高高速速掘掘进进的的效效果果。。在在我我国国，，由由于于受受下下列列两两方方面面因因素素的的限限制制，，未未能能出出现现更更小小的的炮炮眼眼直直径径。。（（11））我我国国低低感感度度炸炸药药的的临临界界直直径径值值不不允允许许太太小小。。（（22））钎钎杆杆质质量量还还不不够够高高，，直直径径过过小小时时钎钎杆杆易易断断。。为为了了管管理理方方便便，，根根据据凿凿岩岩设设备备、、技技术术和和药药包包直直径径，，确确定定炮炮眼眼直直径径，，使使规规格格单单一一化化，，以以便便制制备备钎钎头头，，使使工工作作效效率率提提高高。。66..33隧隧道道爆爆破破技技术术44、、炮炮眼眼深深度度合合理理确确定定炮炮眼眼深深度度，，对对于于提提高高掘掘进进速速度度和和炮炮眼眼利利用用率率、、降降低低掘掘进进成成本本都都有有重重大大影影响响。。眼眼深深一一经经确确定定，，就就同同时时决决定定了了循循环环时时间间、、每每班班循循环环次次数数等等掘掘进进工工作作组组织织参参数数。。所所以以，，实实践践中中往往往往用用调调整整炮炮眼眼深深度度来来确确保保正正规规作作业业，，加加强强技技术术管管理理和和劳劳动动组组织织，，以以提提高高掘掘进进速速度度。。国国内内外外平平巷巷掘掘进进采采用用的的眼眼深深为为11..22～～33..55米米。。决决定定眼眼深深的的因因素素主主要要是是工工作作组组织织、、劳劳动动力力配配备备和和凿凿岩岩设设备备机机械械化化程程度度，，尤尤其其是是设设备备问问题题是是主主要要因因素素。。55、、炮炮眼眼间间距距与与抵抵抗抗线线炮炮眼眼间间距距与与抵抵抗抗线线的的确确定定，，是是根根据据炮炮孔孔数数量量，，结结合合开开挖挖断断面面。。采采用用不不同同的的掏掏槽槽方方式式，，结结合合辅辅助助眼眼，，周周边边眼眼眼眼距距与与抵抵抗抗线线要要求求来来确确定定。。66..33..33布布孔孔技技术术将将炮炮眼眼布布置置在在工工作作面面上上，，使使之之符符合合爆爆破破效效果果要要求求，，叫叫布布孔孔技技术术，，也也称称为为炮炮眼眼排排列列。。炮炮眼眼排排列列的的方方式式很很多多，，合合理理的的炮炮眼眼排排列列方方式式应应满满足足以以下下几几个个要要求求：：11））炮炮眼眼利利用用率率高高，，爆爆破破效效果果好好，，材材料料消消耗耗省省；；22））眼眼距距合合适适（（最最小小抵抵抗抗线线恰恰当当）），，不不致致带带炮炮或或挤挤死死邻邻炮炮眼眼；；33））巷巷道道轮轮廓廓整整齐齐，，超超欠欠挖挖量量小小，，爆爆堆堆集集中中；；44））便便于于凿凿岩岩操操作作。。一一、、掏掏槽槽眼眼的的布布置置掏掏槽槽眼眼的的作作用用是是增增加加第第二二个个自自由由面面、、扩扩大大自自由由面面，，它它直直接接影影响响爆爆破破效效果果。。11））掏掏槽槽眼眼一一般般布布置置在在开开挖挖断断面面中中部部或或偏偏下下的的位位置置。。22））掏掏槽槽眼眼应应比比其其他他炮炮眼眼深深1155～～2200ccmm，，叫叫做做超超深深。。超超深深的的作作用用是是形形成成的的自自由由面面使使其其他他炮炮眼眼利利用用率率提提高高。。一一））小小断断面面浅浅眼眼掏掏槽槽小