勘探平硐开挖施工技术探讨

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。硬质岩体地质平硐爆破孔布置应用实践张建宏( 西北水利水电工程有限责任公司甘肃兰州730050)摘要 : 当前 , 在水电勘测行业中, 平硐勘探以它特有的直观性对于地质人员全面准确地了解地层提供了可靠的保证 , 勘探平硐要求的断面尺寸大多是以 2m 2m 为主 , 近年来 , 随着水电开发周期缩短的同时 , 对平硐施工工期提出了更高的要求 , 如何加快施工进度 , 解决平面施工中的技术难题 , 特别是如何选择合适的爆破孔布置 , 提高硬质岩体平硐爆破进尺 , 显得及为重要 , 本文主要从平硐开挖中对炮眼的布置进行探讨 , 以便能更好解

2、决硬质岩体平硐爆破技术。关键词 : 平硐开挖、炮眼布置、实践应用。近年来 , 笔者先后参加了乌龙山抽水蓄能水电站地下厂房勘探斜硐、黄河上游宁木特水电站、玛尔挡水电站的前期勘探施工, 对于现行的针对小断面平硐开挖的爆破孔眼布置进行总结 , 供施工人员参考。1 爆破孔的确定 :地质平硐开挖断面上的炮孔 , 按作用的不同 , 分为 : 掏槽孔 ; 崩落孔 ; 周边孔。1.1 掏槽孔主要作用是增加爆破的临空面, 掏槽孔的优化布置直接决定着爆资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。破效果 , 而如何布置掏槽孔至关重要 , 掏槽孔的布置直接决定着爆破效果 , 针对不同的地层 , 常见

3、的布置有直眼掏槽与斜眼掏槽 ,直眼掏槽孔又叫垂直掏槽孔 ,斜眼掏槽孔又分为楔形掏槽孔与锥形掏槽孔。 工中 ,只要根据不同的地层以及在施工开挖中及时分析岩石层理, 及时调整炮孔布置 , 便能收到较好的效果表 1掏槽眼布置基本类型适应于中硬地层 , 有水平楔形垂直掏槽孔层理时。楔形掏槽孔适应于中硬地层 , 有垂直楔形水平掏槽孔层理时。三角形掏槽孔适应于紧密的坚硬地层 ,锥形掏槽孔四角形掏槽孔极适合开挖断面的高度圆锥掏槽孔和宽度相差不大的平硐。角柱掏槽孔适应于致密的极坚硬岩垂直掏槽孔直线裂缝掏槽孔石。以上几种类型掏槽孔, 选用于不同的条件, 施工中 ,只要根据不同的地层以及在施工开挖中及时分析岩石层

4、理, 及时调整炮孔布置, 便能收到较好的效果。表 2直眼掏槽与斜眼掏槽的适用条件序号直眼掏槽斜眼掏槽1大小断面均能够、 小断面更优越大断面适用2韧性岩层不适用对各种地质条件均适用资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。3一次爆破深度能够较大深度不宜大于 5m4技术要求高 , 钻眼精度影响大相对来说可稍差些5炸药用量较多炸药用量相对较少6需要雷管段数多需要雷管段数少7钻眼相互干扰少钻眼时 ,钻机干扰大8渣堆较集中抛渣远、易打坏设备 在上述斜眼掏槽方式中, 针对紧硬岩石楔形掏槽法被广泛应用, 楔形掏槽法又根据根据不同的地质选用水平楔形掏槽、 垂直楔形掏槽两种形式 : 水平楔形

5、掏槽炮眼布置它适用于层理接近于水平或倾斜平缓层面、 裂缝和夹层的围岩或均匀整体的围岩。由于钻凿向上倾斜的掏槽眼与装渣作业干扰大 , 施工较困难 , 一般较少采用。 ( 如图 1)图 1 垂直楔形掏槽布置 , 适用于层理大致垂直或倾斜的各种岩层。因为 , 它的所有炮眼都是接近水平的 , 钻凿方便 , 利用和装渣同时平行作业 , 因此 , 采用比较广泛。其主要形式有普通、剪式或层状 ( 双楔形 ) 三种。 ( 如图 2)资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。( 普通 )(剪式 )( 双楔形 )图 2 炮眼布置参数在斜形掏槽中的楔形掏槽孔凿钻时, 根据不同的地质条件, 炮眼的

6、倾斜角度、每对掏槽孔炮眼与另一对掏槽孔炮眼之间的间隔距离尤为关键 , 凿眼时的控制结果直接关系着掏槽效果。表 3楔形掏槽的炮眼布置参数数据每对炮眼与另一眼底距离f 值炮眼倾斜角度 a对炮眼之间的距b/m离 a/m2-475 80 0.60 0.800.304-670 80 0.50 0.600.30 0.256-865 75 0.40 0.500.250 0.208-1060 70 0.30 0.400.20 0.1510-1255 65 0.20 0.300.05 0.10在实际炮眼布置时, 每对炮眼的眼口距离可根据设计槽眼眼深度按下式计算 :a=2 b cd( 公式一 )式中a= 眼口距离

7、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。b= 掏槽深度c=炮眼倾斜坡度d= 眼底距离式中炮眼倾斜坡度可根据炮眼倾斜角度进行换算。 掏槽形式选定条件平硐爆破施工中 , 针对地层层理不同 , 选择不同类型的掏槽方式 , 尤为重要 , 它直接决定着掏槽孔的爆破效果 , 从而影响整个开挖爆破进尺。一般在掏槽形式的选定时要考虑以下几方面条件: 开挖断面的大小及宽度; 地质条件 ; 机具器材条件 ; 钻眼爆破技术水平; 开挖之技术要求等。除考虑以上因素外, 还主要要考虑经济及技术效果, 要根据现场条件因地制宜地选择恰当的掏槽方式 , 而不应以不变应万变 , 死搬硬套。1.2 崩落孔崩

8、落孔的主要作用是爆落岩体 , 大致均匀地分布在掏槽孔外围。崩落孔一般与开挖断面垂直 , 为了保证一次掘进的深度和掘进后工作面比较平整 , 其孔底应落在同一平面上。1.3 周边孔周边孔的主要任务是控制开挖轮廓, 布置在开挖断面的四周。2 炮眼深度的确定资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离。合适的炮眼深度有助于提高掘进速度和炮眼利用率。2.1 确定炮眼深度一般考虑以下因素: 围岩的稳定性 , 避免过大的超欠挖; 凿岩机允许钻眼深度, 炮工的操作技术水平; 为保证充分利用作业时间, 合理交接班时间而确定的掘进循环安排。 为保证单次掘进深度

9、, 在掏槽孔凿钻时, 一般要求掏槽孔要比其它炮孔略深1520 。2.2 确定炮眼深度的方法: 根据施工经验确定炮眼深度值: 合理炮眼深度l 大约在1.252.5m 的范围之内比较合适. 利用经验公式计算: 利用每一次平硐掘进的循环进尺深度和实际爆破的炮眼利用率来进行确定, 公式如下 :l= l( 公式二 )式中l 炮眼深度 , m;l掘进单次循环计划进尺, m;炮眼利用率, 一般对炮眼利用率要求在0.85 以上 . 根据每一次掘进循环时所占的时间来确定, 确定计算公式如下 :l= mut( 公式三 )nm凿岩机具的数量;资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。u凿眼的速度

10、, m/h;t单次循环掘进时凿眼所占的时间, h;n掌子面上所凿炮眼的总个数。炮眼深度在确定时, 要结合工程现场的实际情况, 综合各种因素,满足使每个作业班所完成的循环进尺及单位平硐进尺所耗时间最少,炮眼利用率最大化。一般情况下, 在施工中炮眼深度控制在1.2m2.0m。在浙江乌龙山抽水蓄能水电站勘探平硐施工中炮眼深度确定在2.0m, 炮眼利用率在90%100%, 每天可循环作业22.5 次, 在班次安排上实行两班作业, 收到了较好的效果。在黄河上游玛尔挡地质平硐施工中 , 最初 , 炮眼深度布置为1.8 2.0m, 由于岩石极其坚硬, 单眼凿钻时间长达 40 分种 , 每单次循环作业凿钻时间长达十几个小时 , 单班施工人员长时间作业 , 无法长期坚持 , 而且炮眼利用率低下 , 根据实际 , 经计算 ( l=m ut/n=1 47/23=1.22m) 、 试验改进后 , 炮眼深度确定在 1.2m 左右 , 每班可进行一个循环进尺 , 便于施工队伍人员班次安排 , 而且炮眼利用率较之前安排有明显提高。3 炮眼数目的确定炮眼数目的多少直接影响爆破效果 , 过多的炮眼会增加凿眼工作量和凿钻时间 , 过少的炮眼会影响爆破效果。合理数目的炮眼是取得爆破