隧道爆破施工技术4922180484学习教案

1、会计学1隧道隧道(sudo)爆破施工技术爆破施工技术4922180484第一页，共111页。13:0021、由于滴水、潮湿空气、照明、通风和洞内气温、噪声、粉尘等的影响(yngxing)，钻孔爆破作业条件差，加之它与支护、出碴运输等工作交替，致使工作面受到限制，施工难度大。必须采用合理的爆破施工，保证爆破循环的正常进行。2、爆破的临空面少，岩石的夹制作(zhzu)用大，耗药量多，不能充分发挥爆破效果。隧道爆破施工(sh gng)的特点第2页/共111页第二页，共111页。13:0033、对钻孔和爆破的质量(zhling)要求高。要保证方向、精度；爆破隧道断面达标，不能超挖过大；还要减小飞石的破

2、坏作用，爆落岩石块度要均匀，便于运输。隧道爆破施工(sh gng)的特点（续）4、施工中要保证(bozhng)良好的工程质量。施工中要减小的围岩的扰动，确保围岩的完整。第3页/共111页第三页，共111页。13:0045、施工方法和设备的选择要根据具体现场条件。此外变化复杂的围岩（结构、强度、松动程度、耐风化性、初始地应力方向）跨度及地下水活动情况等对施工方法和设备也有较大(jio d)影响6、钻孔是隧道爆破的关键(gunjin)工序，要保证其位置和深度的准确。隧道爆破(bop)施工的特点（续）第4页/共111页第四页，共111页。13:005第一节 隧道爆破(bop)设计隧道开挖前要确定(q

3、udng)：炮孔数量、角度、深度、炮孔位置、装药量、装药结构、起爆方法和顺序；还要安排好循环作业时间。主要根据是：工程地质条件(tiojin)、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻孔机具等，如有现成的爆破器材也要予以考虑。第5页/共111页第五页，共111页。13:006一、炮眼的种类(zhngli)和作用1、掏槽眼。在中间偏下一点的位置设置的炮眼，炸出一个“腔槽”，扩大后续(hux)炮眼爆破的临空面。装药量也适当多一些。2、辅助眼。处于掏槽眼与周边眼之间的炮眼。扩大掏槽眼炸出的腔槽，为周边眼的爆破(bop)创造临空面。3、周边眼。沿隧道设计轮廓线布置的炮眼。作用是炸出较平整的隧道断面轮廓。分

4、成底眼、邦眼和顶眼。第6页/共111页第六页，共111页。13:007第7页/共111页第七页，共111页。13:008掏槽眼和周边(zhu bin)眼是爆破的关键。掏槽眼为辅助和周边(zhu bin)眼的爆破创造的有利条件，直接影响循环进尺和掘进效果；周边(zhu bin)眼关系到隧道开挖边界的超欠挖和对周围围岩的影响。第8页/共111页第八页，共111页。13:009二、掏槽形式(xngsh)和参数掏槽效果的好坏直接影响爆破的成败。根据掏槽眼与开挖面的关系、掏槽眼的布置方式、掏槽深度以及装药起爆顺序的不同(b tn)，可将掏槽眼分成以下几类：第9页/共111页第九页，共111页。13:00

5、101、斜眼掏槽(to co)。其特点是炮眼不垂直于开挖断面，炮孔外部间距大于底部间距。斜眼掏槽(to co)比较常见，但其进尺受到限制。分成许多种类，这里介绍常用的垂直楔形掏槽(to co)和锥形掏槽(to co)两种。第10页/共111页第十页，共111页。13:0011（1）垂直楔形掏槽。掏槽眼水平(shupng)成对布置，如图5-1，爆破后形成楔形槽。设计可参考表5-1，也可查阅其它爆破技术手册。注意参考表5-1时，要计算出B值，以便于确定炮孔位置。第11页/共111页第十一页，共111页。13:0012围岩的类别根据(gnj)附录3确定围岩类别围岩类别斜度比斜度比a a/cm/cmb

6、 b/cm/cm眼数眼数/ /个个类及以上类及以上7070801:0.271:0.181:0.271:0.187080708030303 3类类7575801:0.271:0.181:0.271:0.186070607030304 4类类7070751:0.371:0.271:0.371:0.275060506025255 5类类5555701:0.471:0.371:0.471:0.373050305020206 6表5-1 垂直(chuzh)楔形掏槽爆破参数第12页/共111页第十二页，共111页。13:0013（2）锥形掏槽。这种炮眼呈角锥形布置，各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中

7、心轴线(zhu xin)倾斜。眼底(ynd)趋于集中，但互相并不贯通，爆破后形成锥形槽。炮孔数目35。锥形掏槽常用于受岩层层理、节理、裂隙影响较大的围岩。设计时可参考表5-2。第13页/共111页第十三页，共111页。13:0014围岩的类别根据附录(fl)3确定围岩类别围岩类别a/cm/cm眼数眼数/ /个个类及以上类及以上70701001003 3类类686890904 4类类656580805 5类类606070706 6表5-2 锥形掏槽爆破(bop)参数第14页/共111页第十四页，共111页。13:0015斜眼掏槽的优缺点：优点：操作简单、精度要求较直眼掏槽低、能按岩层的实际情况选

8、择掏槽方式和掏槽角度、易把岩石抛出、掏槽眼的数量少且炸药消耗量低等优点。缺点：炮眼深度易受开挖断面尺寸的限制，不易提高循环进尺，也不便于(biny)多台凿岩机同时作业。“好用的不好挖，好挖的不好用”第15页/共111页第十五页，共111页。13:0016第16页/共111页第十六页，共111页。13:0017第17页/共111页第十七页，共111页。13:0018图5-3 柱状掏槽装药孔临空孔孔深小于3.0m孔深3.03.5m孔深3.55m第一个起爆(qbo)装药孔离开临空孔距离1.5倍临空孔直径。第18页/共111页第十八页，共111页。13:0019图5-4 螺旋形掏槽abcd1234螺旋

9、掏槽由柱状掏槽发展而来。如图所示，炮孔离临空孔的距离逐渐加大，其连线成呈螺旋状。D为临空孔直径，一般超过(chogu)100mm，亦可用6070mm的钻头钻成8字形双孔。Da)5 . 10 . 1 (Db)5 . 22 . 1 (Dc)0 . 40 . 3(Dd)0 . 50 . 4(起爆顺序(shnx)由近及远。第19页/共111页第十九页，共111页。13:0020（2）影响直眼掏槽的因素直眼掏槽以空眼作为增加的临空面，利用炸药爆炸的能量将槽内的岩石破碎，并借助爆破(bop)产生的气体的余能将已经破碎的岩石抛出腔槽。直眼掏槽就注意以下5点。眼距空眼与装药眼之间的距离(jl)。随岩性及孔径变

10、化，不可过大，也不可过小。一般取24倍D第20页/共111页第二十页，共111页。13:0021空眼数目(shm)。空眼起两个作用(自由面，破碎空间)，深度增加则增加。装药。一般过量装药，装药长度=0.70.9L，长度不够可出现“挂门帘”或“留门坎”现象。超过2.5米时要注意防止出现沟槽(u co)效应。辅助(fzh)抛掷。炮孔太深时需要采取这一措施。一般将空眼加深100200mm，并在眼底放一卷炸药，并于最后起爆。钻孔质量。不可将炮孔钻穿，也不可使炮孔距离外面小，里面大。第21页/共111页第二十一页，共111页。13:00223、混合掏槽混合掏槽是指两种以上的掏槽方式的混合使用。一般在岩石

11、特别坚硬或隧道开挖(ki w)断面较大时使用。（1）复式掏槽多级斜眼掏槽，其目的是加深掏槽的深度，扩大一次爆破的循环进尺。过炮孔底的垂线必须落在已经开挖出的隧道内。上下排距5090cm，硬岩取小值。硬岩使用高威力炸药。一般布置(bzh)上下两排，岩石十分坚硬时可采用三排或四排。炮眼深度小于2.5米时可用两级掏槽。图5-5是三级复式楔形掏槽示意图。第22页/共111页第二十二页，共111页。13:0023第23页/共111页第二十三页，共111页。13:0024（3）分段掏槽一次直眼钻孔，“由表及里(yu bio j l)”、“由内向外”分步起爆，以减小每次爆破的W。该方法有利于腔槽的形成，提高

12、腔槽的有效深度，便于机械化作业。炮孔布置与起爆顺序如图5-7所示。此外对付坚硬岩石还可采用角锥与直眼掏槽结合、楔形与直眼掏槽结合的方法。第24页/共111页第二十四页，共111页。13:0025第25页/共111页第二十五页，共111页。13:0026三、隧道(sudo)爆破的参数设计1、炮眼(poyn)直径炮眼(poyn)直径对凿岩生产率、炮眼(poyn)数目、单位耗药量和洞壁的平整程度均有影响。加大炮眼(poyn)直径及相应的装药量可使炸药能量集中，爆炸效果得以改善。但炮眼(poyn)直径过大将导致凿岩速度显著下降，并影响岩石破碎质量、洞壁平整程度和围岩稳定性。因此，必须根据岩性、凿岩设备

13、和工具、炸药性能等缩合分析，合理选用孔径。一般隧道的炮眼(poyn)直径在3250mm之间，药卷与孔壁之间的间隙一般为炮孔直径的10%15%。第26页/共111页第二十六页，共111页。13:00272、炮眼数量N与开挖断面面积、岩石性质（影响炸药单耗）、炸药性能（也影响炸药单耗）、炮眼直径(zhjng)（影响装药系数）等因素有关，一般可用下面公式计算。qSN 炮眼数量还可以根据表5-5的经验数值(shz)中获取。一般(ybn)取1.22.4kgm-3,也可查表5-62号岩石查表5-4，其它根据炸药密度、药卷直径推算。参考表5-3第27页/共111页第二十七页，共111页。13:00283、炮

14、眼深度L炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离。合适的L有助于提高掘进(jujn)速度和炮眼利用率。随着凿岩、装碴运输设备的改进，目前普遍存在加长炮眼深度以作业循环次数的趋势。第28页/共111页第二十八页，共111页。13:0029L的确定一般(ybn)考虑下列因素：围岩(wi yn)的稳定性，避免过大的超欠挖。凿岩机的允许钻眼长度、操作技术条件和钻眼技术水平。掘进循环安排，保证充分利用作业时间。确定炮眼深度常用(chn yn)以下三种方法：第29页/共111页第二十九页，共111页。13:0030第一种：采用斜眼(xiyn)掏槽时根据隧道宽度来确定：（围岩条件好时采用较小值）BL)7 . 0

15、5 . 0(第二种：根据每一循环进尺(jnch)及实际炮眼利用率来确定)85. 0()(不低于lmL第30页/共111页第三十页，共111页。13:0031第三种：根据每一循环(xnhun)钻眼所占时间、钻机（头）数、钻机钻眼速度及炮孔数量来确定。NmvtL 另外：所确定的炮眼深度还应与装碴运输能力相适应，使每个作业(zuy)班能完成整数个循环，而且使掘进每米坑道消耗的时间最少，炮孔利用率最高。目前较多采用的炮眼深度为1.21.8米，中深孔2.53.5米，深孔55.15米。第31页/共111页第三十一页，共111页。13:00324、装药量的计算(j sun)及分配炮眼装药量的多少是影响爆破效

16、果的重要因素。药量不足，会出现炸不开、炮眼利用率低和石碴块度过大现象。药量过多，则会破坏围岩稳定，崩坏支撑和机械设备，使抛碴过散，对装碴不利，且增加了洞内有害气体，相应(xingyng)地增加了排烟时间和供风量等。第32页/共111页第三十二页，共111页。13:0033合理的药量应根据所使用的炸药的性能和质量、地质条件、开挖断面尺寸、临空面数目、炮眼直径和深度及爆破质量要求来确定。目前多采用体积公式计算出一个循环的总用药量，然后根据炮眼的特性进行分配，并在实践中加以修正，直到(zhdo)取得较好的效果为止。用药量按下式计算：第33页/共111页第三十三页，共111页。13:0034注意：计算

17、爆落岩石体积(tj)时用断面面积乘以循环进尺而非炮眼深度。爆破单位体积(tj)岩石所消耗的炸药量q可查表（5-6），查表所对应的是2号岩石铵梯炸药，若用其它炸药则需要乘以换算系数e。qSlqVQ第34页/共111页第三十四页，共111页。13:0035总的炸药量应分配(fnpi)到各个炮孔中去。由于各炮孔的作用及受到岩石夹制情况不同装药数量也不相同，通常按装药系数进行分配(fnpi)，可查表5-3。各孔分配(fnpi)的炸药量可按下式计算：lQ 第35页/共111页第三十五页，共111页。13:0036三、炮眼(poyn)布置隧道内布置炮眼时，必须(bx)保证获得良好的爆破效果，并考虑钻眼效率

18、。在开挖面上除出现土石互层（岩石和土交替）、围岩类别不同、节理异常等特殊情况外，应按实际需要布置炮眼。一般按下述原则布置：第36页/共111页第三十六页，共111页。13:00371、先布置掏槽眼，其次是周边眼，最后布置辅助眼。掏槽眼一般应布置在开挖面中央偏下部位置(wi zhi)，其深度应比其它眼深1520cm。为爆出平整的开挖面，除掏槽眼外，所有炮眼的眼底应落在同一平面上。底部炮眼深度一般与掏槽眼相同。炮眼布置(bzh)原则第37页/共111页第三十七页，共111页。13:00382、周边眼应严格按照设计位置布置。断面拐角处应布置炮眼。为满足机械钻眼需要和减少超欠挖，周边眼设计位置应考虑0

19、.030.05的外插斜率，并应使用前后(qinhu)两排炮眼的衔接台阶高度（即锯齿的齿高）最小。一般要求10cm，最大不超过15cm。炮眼(poyn)布置原则（续）第38页/共111页第三十八页，共111页。13:0039炮眼(poyn)布置原则（续）3、辅助眼的布置主要是解决炮眼间距和最小抵抗线的问题，这可以由施工经验决定，一般W约为炮眼间距的0.60.8，并在整个(zhngg)断面上均匀排列。当采用2号岩石铵梯炸药时，W一般取0.60.8米。第39页/共111页第三十九页，共111页。13:0040炮眼(poyn)布置原则（续）5、当岩层层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面。如节理发育，

20、炮眼应尽量避开节理，以防卡钻和影响(yngxing)爆破效果。4、当炮眼(poyn)的深度超过2.5米时，靠近周边眼的内圈辅助眼应与周边眼有相同的倾角。第40页/共111页第四十页，共111页。13:0041三、炮眼(poyn)布置隧道开挖面的炮眼，在遵守上述原则的基础上，可以有以下几种(j zhn)布置方式：1、直线(zhxin)形布置。第41页/共111页第四十一页，共111页。13:0042三、炮眼(poyn)布置（续）按垂直或水平方向在掏槽眼边的直线上布置。该方式简单易掌握，同排炮(pipo)眼的W一致，间距一致，前排爆破后为后排创造临空面。爆破效果好。直线(zhxin)形布眼的方法：

21、第42页/共111页第四十二页，共111页。13:0043三、炮眼(poyn)布置（续）2、多边形布置。围绕(wiro)掏槽部位由里向外将炮眼布置成正方形、长方形、多边形等。第43页/共111页第四十三页，共111页。13:0044三、炮眼(poyn)布置（续）3、弧形布置。顺着拱部轮廓线逐圈布置炮眼。亦可将其上部布置成弧形，下部(xi b)布置成直线形。4、圆形布置。当开挖断面(dun min)为圆形时，炮孔围绕断面(dun min)中心逐层布置成圆形。多用于圆形隧道、泄水洞及圆形竖井的开挖中。第44页/共111页第四十四页，共111页。13:0045三、炮眼(poyn)布置（续）3、弧形布

22、置。顺着拱部轮廓线逐圈布置炮眼。亦可将其上部布置成弧形，下部(xi b)布置成直线形。第45页/共111页第四十五页，共111页。13:0046第二节 周边(zhu bin)眼的控制爆破目的：控制断面的尺寸，减小对围岩的扰动。措施：采用光面爆破(bop)或预裂爆破(bop)两种控制爆破(bop)技术。第46页/共111页第四十六页，共111页。13:00471、隧道光面爆破(bop)的特点与标准一、隧道的光面(un min)爆破特点：通过正确确定爆破参数和施工方法，在设计断面内的岩体爆破崩落后才爆周边孔，使爆破后的围岩断面轮廓(lnku)整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏，尽可能地保持

23、原岩体的完整性和稳定性。第47页/共111页第四十七页，共111页。13:00481、隧道光面爆破(bop)的特点与标准（续）一、隧道(sudo)的光面爆破开挖轮廓(lnku)成型规则，岩面平整；围岩壁上保存有50%以上的半面炮眼痕迹，无明显的爆破裂缝；超欠挖符合规定要求，围岩壁上无危石等。其主要标准：第48页/共111页第四十八页，共111页。13:0049对围岩扰动(rodng)小，保持围岩原有承载能力。光面爆破(bop)的好处：加快(ji kui)施工进度。减少了超挖和回填量，节省混凝土。围岩壁平整，应力均匀、防止局部落石，施工安全。光面爆破可减轻振动和保护围岩，所以它是在松软及不均质的

24、地质岩体中较为有效的开挖爆破方法。第49页/共111页第四十九页，共111页。13:00502、隧道光面(un min)光面(un min)爆破的主要参数光面爆破的成败取决于参数的确定是否合理。其主要参数包括(boku)：周边炮眼的间距、光面爆破层的厚度、周边眼密集系数、和装药集中度等。第50页/共111页第五十页，共111页。13:00512、隧道(sudo)光面光面爆破的主要参数（续）其影响选择的因素包括：岩石爆破性能(xngnng)、炸药品种、一次爆破断面大小、断面形状、凿岩设备等。影响最大的是地质条件。选择方法是通过经验计算+工程类比+实践中调整和完善。第51页/共111页第五十一页，

25、共111页。13:0052（1）周边(zhu bin)眼的间距E。确定E的依据是岩石的抗拉强度、抗压强度、炮孔直径。光面爆破必须满足(mnz)炮孔内的静压力不把岩体压碎还能把该爆落的部分拉下来，即岩石的抗压强度而大于其抗拉强度。用图5-5进行受力分析可得：dKdELdFLEipccp/第52页/共111页第五十二页，共111页。13:0053从上式可以看出，周边炮眼间距(jin j)与岩体的抗拉、抗压强度及炮眼直径有关，孔距离系数与岩石的性质有关，一般取孔距系数Ki=1018，即取E=（1018）d；当炮眼直径3240mm时，E=320700mm。第53页/共111页第五十三页，共111页。1

26、3:0054一般软质或完整的岩石E宜取大值，隧道跨度小、坚硬(jinyng)和节理裂隙发育的岩石E宜取小值。装药量也需要相应减少。还可以在两炮眼间增加导向空眼，导向眼到装药眼间的距离一般控制在400mm内。此外还要注意炸药品种对E值也有影响。第54页/共111页第五十四页，共111页。13:0055（2）光面层厚度及炮眼密集系数。光面层即周边眼与最外一圈辅助眼之间的岩石层。光面层厚度就是周边眼的最小抵抗线W。周边眼的密集系数K=E/W，K值大小对光面爆破效果有较大影响(yngxing)。必须使应力波在两相邻炮眼间的传播距离小于应力波到临空面的传播距离。即E要小于W，实践表明K=0.8较为适宜。

27、光面层厚度W一般取5080cm。第55页/共111页第五十五页，共111页。13:0056（3）装药量。周边眼装药量通常以线装药密度表示。恰当的装药量既要保证能够破岩，又要不破坏保留岩体。施工中应根据孔距、光面层厚度、岩石性质、及炸药种类等综合考虑确定装药量。在光面层单独爆落时，周边眼的线装药密度一般为0.150.25kgm-1，全断面一次起爆时，为减少(jinsho)残眼，装药密度需适当增加，一般可达0.300.35kgm-1。第56页/共111页第五十六页，共111页。13:00573、隧道光面光面爆破的技术(jsh)措施：使用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能(xngnng)好、爆炸威力大

28、的炸药。采用不偶合装药结构。光面爆破(bop)的不偶合系数最好大于2，但药卷直径不应小于炸药的临界直径，以保证稳定传爆。当采用间隔装药时，相邻炮眼所用的药卷位置应错开，以充分利用炸药性能。第57页/共111页第五十七页，共111页。13:0058严格掌握与周边眼相邻的内圈眼的爆破效果，为周边眼创造临空面。周边眼应尽量(jnling)做到同时起爆。严格控制装药集中度，必要时可采取间隔装药结构。为克服眼底岩石的夹制作(zhzu)用，通常在眼底需要加强装药。第58页/共111页第五十八页，共111页。13:0059由于工程爆破是经验性很强的一项工作，初学者应多参考有关手册和资料。表5-7和表5-8提

29、供了部分这方面的数据，可供在爆破设计中参考。要注意数据适用(shyng)的条件。第59页/共111页第五十九页，共111页。13:0060二、隧道(sudo)预裂爆破如前所述，预裂爆破是由于首先起爆周边眼，在其他炮眼未爆破之前，先沿着开挖轮廓线预裂爆破出一条用以反射爆破地震(dzhn)应力波的裂缝而得名。它与光面爆破同属于控制爆破，其目的也一样，不一样的是起爆的顺序正好相反。第60页/共111页第六十页，共111页。13:0061隧道预裂爆破(bop)对围岩的保护效果好，但技术难度大，经验性强。预裂爆破(bop)更适用于稳定性较差而又要求控制爆破(bop)轮廓的软弱围岩，需要的炮眼数量多、钻孔

30、工作量大。第61页/共111页第六十一页，共111页。13:0062隧道预裂爆破的设计理论尚不完善(wnshn)，多采用经验和工程类比的方法，表5-9给出了隧道预裂参考数值，可供在工作中选用。比较表5-7和5-9，预裂爆破(bop)的孔距更近、最小抵抗线更小，装药集中度更大。第62页/共111页第六十二页，共111页。13:0063第三节 钻爆施工(sh gng)钻爆施工是把钻爆设计付诸实施的重要环节，包括钻孔、装药、堵塞、和爆破后可能出现的情况处理等。隧道爆破通常都要求每一循环进尺尽可能大，但实际操作中会发生各种情况，使爆破效果达不到预期要求，因此(ync)在施工设计中，不但要了解实际掘进速

31、度的可能性，而且要研究开挖方法。第63页/共111页第六十三页，共111页。13:0064一、开挖(ki w)方法：隧道施工方法的选用，应根据工程地质条件和水文地质资料，结合断面大小、机械装备水平、支护类型、隧道长度、工期要求等因素缩合(suh)研究确定。一般可选用：全断面开挖法、台阶法、导坑法。第64页/共111页第六十四页，共111页。13:0065导坑法在扩大刷帮时（炸掉第IV部分），一般(ybn)采用顺帮钻孔，即炮孔与导坑前进方向相同。导坑法有利于摸清岩体的地质条件，及时(jsh)调整设计参数。第65页/共111页第六十五页，共111页。13:0066二、钻孔(zun kn)：目前在隧

32、道开挖爆破过程中，广泛采用凿岩机和钻孔台车。为保证达到良好的爆破效果，施钻前应由专门人员根据设计布孔图现场布设，必须标出掏槽眼和周边眼的位置，严格(yng)按照炮眼的设计位置、深度、角度和孔径进行钻眼。如果出现偏差，由现场施工技术人员确定其取舍，必要时应废弃重钻。第66页/共111页第六十六页，共111页。13:0067三、装药在炸药装入炮眼前，应将炮眼内的残渣、积水排除干净，并仔细检查炮眼的位置、深度、角度是否满足要求，严格按设计装药量时行装药。隧道爆破中常采用(ciyng)的装药结构有连续装药、间隔装药、不偶合装药等。连续装药的结构按雷管所在位置的不同，又可分正向起爆、反向起爆和双向起爆三

33、种形式。第67页/共111页第六十七页，共111页。13:0068反向起爆有利于克服岩石的夹制作用，能提高炮眼利用率，减小岩石破碎块度，爆破效果较正向起爆好。但反向起爆较早装入起爆药卷或起爆雷管，会影响后续装药质量，或造成起爆引线的损坏。目前乳化炸药大量使用的情况下，建议多采用(ciyng)这种起爆方式。隧道周边眼一般采用小直径药卷连续装药结构或普通药卷间隔装药结构。当岩石很软时，也可用导爆索装药结构，即用导爆索取代(qdi)炸药药卷进行装药。眼深小于2米时，可采用空气柱装药结构。第68页/共111页第六十八页，共111页。13:0069四、堵塞(ds)及起爆隧道内所用炮眼堵塞材料一般为沙子(

34、0.40.5)和黏土(0.50.6)混合物，堵塞长度视炮眼直径(zhjng)而定。当炮眼直径(zhjng)为25mm和50mm时堵塞长度不能小于18cm和45cm。堵塞长度也和W有关，通常不能小于W。堵塞可采用分层捣实法进行。第69页/共111页第六十九页，共111页。13:0070起爆网络是隧道爆破成败的关键，它直接影响爆破效果和爆破质量，起爆网络必须保证每个药卷按设计的起爆顺序和起爆时间起爆。目前(mqin)在无瓦斯和煤尘爆炸危险的隧道开挖过程中多采用导爆管起爆系统进行起爆。第70页/共111页第七十页，共111页。13:0071777777725555555911113 33火雷管导火索

35、（炮眼旁数字为毫秒雷管段别）导爆管非电雷管起爆网络之一第71页/共111页第七十一页，共111页。13:0072五、盲炮的预防(yfng)和处理放炮时，炮眼内预期发生爆炸的装药未发生爆炸的现象称为盲炮，俗称瞎炮，盲炮的预防(yfng)和处理在以后讲述。第72页/共111页第七十二页，共111页。13:0073六、隧道爆破(bop)质量检验标准爆破质量直接影响隧道施工的安全、掘进速度经济效益。爆破时，围岩的破坏范围过大，将威胁到施工安全；石碴块度过大，将会影响装运速度；眼底不平、炮眼利用率不高，会影响掘进速度；光爆效果不好，超挖过大，则是造成经济效益不好的直接原因(yunyn)。根据实践经验，一

36、般对隧道爆破的质量按表5-10中的要求进行检验。第73页/共111页第七十三页，共111页。13:0074第74页/共111页第七十四页，共111页。13:0075第四节 瓦斯隧道(sudo)爆破技术当隧道穿越煤系地层时，爆破施工可能遇到瓦斯问题。瓦斯是一种(y zhn)有害的可燃混合气体，当条件成熟时将发生燃烧或爆炸。因此瓦斯会给爆破施工带来极大的安全危害。在有瓦斯爆炸危险的环境实施爆破作业必须采取必要的安全防护措施。第75页/共111页第七十五页，共111页。13:0076一、瓦斯(w s)的特性瓦斯以沼气为主，夹杂少量CO、H2S等，具有可燃性，当它与空气混合的比例适当(shdng)时，

37、混合气体就具有爆炸危险，具体混合比例如表5-11所示。第76页/共111页第七十六页，共111页。13:0077了解瓦斯在空气中浓度爆炸界限后，就要采取措施，使爆破作业环境中的瓦斯浓度不在爆炸界限内，并且杜绝火源就可以避免(bmin)因瓦斯气体爆炸带来的危害。表5-11 瓦斯(w s)浓度爆炸界限瓦斯浓度瓦斯浓度/%爆炸界限爆炸界限5656爆炸下界限爆炸下界限14161416爆炸上界限爆炸上界限9.59.5爆炸最强烈爆炸最强烈8.08.0最易点燃最易点燃小于小于5.0或大于或大于1416 不爆炸不爆炸, ,与火焰接触部分燃烧与火焰接触部分燃烧第77页/共111页第七十七页，共111页。13:0

38、078二、瓦斯隧道对爆破材料(cilio)的有关要求瓦斯隧道的爆破(bop)必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，具体有以下六条规定：要避免瓦斯爆炸的产生，要适当了解瓦斯气体(qt)爆炸的机理（原因）。第78页/共111页第七十八页，共111页。13:0079二、瓦斯隧道对爆破材料的有关(yugun)要求1、瓦斯隧道在煤层以及距煤层10米以内的爆破工作面，或沼气浓度大于0.3%的岩层工作面时，都必须使用取得产品合格证的煤矿许用爆破器材，采用(ciyng)安全电力起爆。若岩层爆破工作面及其前后20米范围内的沼气浓度在爆破全过程中均不越过0.3%，则可以使用非爆破器材和非电塑料导爆管起爆。2、严禁

39、(ynjn)使用硬化的硝铵类炸药。第79页/共111页第七十九页，共111页。13:00804、严禁使用(shyng)秒或半秒级电雷管（长延期电雷管）3、采用煤矿许用炸药时，宜选用2号或3号煤矿许用炸药；有瓦斯突出危险的地段(ddun)，必须选用3号煤矿许用炸药、煤矿水胶炸药、煤矿乳化炸药、被筒炸药、当量炸药或离子交换型炸药。5、采用电力起爆时，必须使用防爆型起爆电源，一个(y )工作面不得同时使用两台或多台起爆器放炮。6、电爆网路必须采用串联方式，不得并联或串并联。第80页/共111页第八十页，共111页。13:0081三、施工瓦斯(w s)的检测1、检测标准主要控制各个监测点瓦斯气体的浓度

40、(nngd)，共有9条。隧道(sudo)内氧含量不小于20%。回风的风流中，瓦斯浓度小于0.75%。其它工作面进来的风流中，瓦斯浓度小于0.75%。第81页/共111页第八十一页，共111页。13:00821、检测(jin c)标准（续）工作面风流中，与其浓度达到(d do)1%时必须停止用电钻打眼。开挖工作面风流瓦斯浓度达到 1.5%，电机或其它地点20m内瓦斯浓度达到1.5%，必须停止运转(ynzhun)，撤人、断电，换风。开挖工作面内，在体积大于0.5立的空间内，如坍塌洞穴、避车洞等处，瓦斯浓度达到2%，必须停止运转，撤人，换风。第82页/共111页第八十二页，共111页。13:0083

41、1、检测(jin c)标准（续）停工后风机停止运转(ynzhun)，在恢复通风前，局部通风机及其开关附近10米内瓦斯浓度必须小于0.5%，方可开动局部通风机。其它有害气体(qt)符合表10-5的规定。因瓦斯浓度超标而停止工作的电机，必须在浓度降到1%以下方可开工。使用瓦斯自动报警断电装置的掘进工作面，只准人工复电。第83页/共111页第八十三页，共111页。13:00843、瓦斯(w s)超限与处理2、瓦斯检测仪器瓦斯安全检测仪器应保持测试结果的准确性，除每旬必须进行一次调试、校正外，平时发现有问题应及时处理。仪器大修应送国家认证(rnzhng)机构进行。当监测到瓦斯超限时，须立即(lj)停止

42、作业，撤出人员，并报告主管领导，采取处理措施。符合标准时方可复工。第84页/共111页第八十四页，共111页。13:0085在具有瓦斯爆炸危险的隧道中进行爆破作业，必须遵守(znshu)遵守(znshu)爆破安全规程煤矿安全规程等国家法规的要求。具体可列出以下12条。四、瓦斯隧道(sudo)爆破作业技术要求第85页/共111页第八十五页，共111页。13:00862、专职的瓦斯安全检查员、爆破工、电工和各种( zhn)设备操作者，必须进行专门的安全技术培训，考试合格方可上岗。瓦斯安全检查员负责检查、督促安全措施的全面实施，当发现事故预兆时，有权责令现场人员停止施工，并按有关安全规定采取措施。1

43、、瓦斯隧道施工单位的各级行政领导是安全生产(shngchn)的第一责任者，必须加强责任心。第86页/共111页第八十六页，共111页。13:00873、有瓦斯突出危险的隧道(sudo)，应单独编制预防瓦斯突出的实施性施工组织设计。瓦斯区段的施工均应进行瓦斯，设置消防设施，并配备兼职救护队。4、隧道含瓦斯区段必须(bx)采用普通光电测距仪测量时，其工作范围内的瓦斯浓度必须(bx)小于1%。第87页/共111页第八十七页，共111页。13:00887、隧道含瓦斯工区钻孔作业，应符合下列规定：钻眼前，应测定工作面附近20米以内风流中的瓦斯浓度，在1%以下时方可开钻。在施钻过程(guchng)中，要随

44、时检测瓦斯浓度。必须采用湿式凿岩，炮眼深度不得小于0.65米。5、洞内装碴时，必须将石碴润湿(rn sh)，装碴机铲斗不得猛力与石碴碰击。6、含与其区段的爆破严格实行“一炮三检”制度，即钻眼前、装药前、起爆前均应检查瓦斯(w s)浓度。第88页/共111页第八十八页，共111页。13:00898、采用电雷管起爆，正向连续装药结构，起爆药卷以外不得(bu de)装药。严禁反向装药或间隔装药。9、在岩层内爆破，炮眼深度在0.9米以下时，装药长度不得超过炮眼深度的1/2；炮眼深度在0.9米以上时，装药长度不得超过炮眼深度的2/3。在煤层内爆破，装药长度不得超过炮眼深度的1/2。所有炮眼的剩余部分都应

45、用(yngyng)炮泥堵塞。第89页/共111页第八十九页，共111页。13:009011、有下列情况之一时，未经妥善处理不准装药和放炮：在放炮地点附近20以内风流中，沼气浓度超过1%时；放炮地点20米以内，有未清除的碎石、煤碴、矿车或其他物体阻塞巷道断面1/3以上时；风量不够，风向不稳，局部有循环风时；炮眼内有异物、温度(wnd)骤高或骤低、煤岩松散或有显著瓦斯涌出时；炮眼内有煤、岩粉未清除干净；无炮泥、封泥不足或不严的炮眼。10、炮泥应用黏土炮泥，严禁(ynjn)使用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。第90页/共111页第九十页，共111页。13:009112、爆破后，只有(zhyu)

46、当瓦斯浓度小于1%，二氧化碳浓度小于1.5%，撤除警戒后，工作人员方可进入工作面工作。第91页/共111页第九十一页，共111页。13:0092隧道掘进由岩层进入煤层前，必须(bx)重新验证各煤层的突出危险性。掘进工作面距煤层约10米时，就应向煤层打探孔，探孔穿透煤层全厚并进入岩层不小于0.5米，探孔应保持超前工作面5米，以便确切掌握煤层贮存条件和瓦斯情况。揭开煤层前，掘进工作面到煤层之间必须(bx)保持一定的岩柱，倾斜岩层为2米，绶倾斜岩层及倾斜煤层为1.5米。五、穿越煤层(micng)施工在穿越(chun yu)煤层施工中，控制煤和瓦斯突出的方法有很多，通常采用以震动性放炮、超前支架和水利

47、冲孔冲刷法。第92页/共111页第九十二页，共111页。13:0093震动性放炮实质上是在掘进工作面上钻较多炮眼，装较多炸药，全断面一次揭开煤层，并利用放炮所产生的强烈振动，人为地诱导煤和瓦斯的突出。震动性放炮要求煤层瓦斯压力小于1MPa。如大于1MPa，则应先钻孔排放瓦斯或采取其他措施(cush)将瓦斯压力降下来，然后再震动放炮揭开石门。1、震动(zhndng)性放炮法第93页/共111页第九十三页，共111页。13:0094（1）震动性放炮(fng po)的设计参数炮眼(poyn)个数。较一般性放炮约多23倍，具体应视岩柱情况而定或按下式计算：SN5当使用延期(yn q)雷管时，单位炸药消

48、耗量为23kgm-3，采用瞬发雷管时为34.5kgm-3。只准使用煤矿许用炸药。第94页/共111页第九十四页，共111页。13:0095（1）震动(zhndng)性放炮的设计参数（续）炮眼深度。一般应超过欲揭开的岩层和煤层之和，而在岩层中炮眼的底部距煤层应有0.10.2米的距离。若钻眼时掌握不好，可在刚钻至煤层后停止钻进，并堵塞炮泥0.10.2米厚。装药后全部(qunb)炮眼必须填满炮泥。图5-12为一次穿越岩层及煤层的震动放炮炮眼布置。炮眼(poyn)密度。隧道顶部一般小于底部，中间小于周边。第95页/共111页第九十五页，共111页。13:0096第96页/共111页第九十六页，共111

49、页。13:0097（2）震动(zhndng)性放炮注意事项：必须周密设计(shj)爆破网路，仔细核查、选择爆破器材，保证不发生拒爆和盲炮。放炮前，必须检查通风设施。放炮的发爆工作必须在洞内进行。采用震动性放炮时，隧道顶部比较薄弱的地方易引起塌方，应做好加强支护工作，并防止放炮引起的弱煤层爆后强煤层突出的现象，做好组织清除工作。第97页/共111页第九十七页，共111页。13:00982、超前支架(zhji)法该方法的作用在于缓和山体的压力，加强隅角的煤体支护，防止(fngzh)煤的坍落而引起煤和瓦斯的突出。当石门掘进距煤层2米时，沿石门上部和两侧各打一至两排直径70100mm，彼此相距2003

50、00mm的钻孔，钻透煤层并穿入顶板（或底板）0.3米，钻孔内插入直径5070mm的钢管或钢轨，钢管尾部可用钢轨或混凝土支柱固定，然后一次放炮穿越煤层。第98页/共111页第九十八页，共111页。13:0099水力冲刷是指在石门未揭开(ji ki)前，利用高压水枪预先冲刷揭露的煤层，使岩柱内侧的煤层人为地形成空洞，将煤体局部泄压，同时排除一定量的瓦斯，从而起到预防突出的作用。水利冲孔则是通过钻孔诱导突出，将石门揭煤发生的大突出转化为钻孔的小突出，将不易控制的破坏性突出变为人为控制的安全突出，使煤体和瓦斯的潜能预先释放出来。常用的措施有：3、水利冲孔(chn kn)冲刷法第99页/共111页第九十

51、九页，共111页。13:00100在水利冲孔前预留5米的岩柱。在距煤层5米的石门工作面布置若干水力钻孔眼，布眼时考虑石门顶部以上10米、左右8米、下部6米作为泄压的三个危险区。自上而下依次压注高压水冲孔，水压一般为45MPa。为防止揭煤时顶部发生煤层坍塌，在石门顶部可压入泥浆，以增强(zngqing)煤体强度。在石门两侧做导洞，保留2米安全岩柱，以震动放炮安全揭开煤层。第100页/共111页第一百页，共111页。13:00101某隧道为石灰岩，无地下水，属级围岩，采用导坑法施工，其尺寸为4.2m3.0m，月掘进计划为130m，每月施工28d，采用四班四循环作业，炮眼利用率为0.9，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径(zhjn