隧道掘进水压爆破技术汇报

隧道掘进水压爆破技术

在施工中的应用前言

隧道掘进水压爆破技术是一种新技术，该项技术是我国隧道掘进技术从“湿法”钻孔代替“干法”钻孔、从非电起爆代替火爆和电爆以来的第三个质的飞跃和变化。按照会议安排，现就水压爆破技术做一汇报，不妥之处，敬请批评指正。概述水压爆破原理及工艺介绍实施效果分析下步打算1概述1、水压爆破技术的推广情况为全面推广水压爆破技术，局指挥部成立了“水压爆破领导小组”，制定了“以点带面”的推广模式。经过一段时间的使用，水压爆破技术的“三提高、一保护”作用明显显现出来，最直观的感受就是降尘作用明显，洞内作业环境大大改善，工人的思想逐渐转变，从开始的完全抵触，逐步改变到目前主动要求使用的良好局面。试点成功后，分部及时邀请被誉为“爆破大王”的何教授，现场指导水压爆破，何教授指导后大家更是信心百倍，在其它工点也进行推广。目前，我隧道使用水压爆破，水袋、炮泥以综合队为单位集中加工，工点领用，非常方便。2水压爆破原理及工艺介绍水压爆破是由我国著名的爆破专家何教授在上世纪九十年代提出来的，其爆破设计与传统的隧道光面爆破设计方案基本相同，只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了适当的调整。原理为“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用专用的‘炮泥’回填堵塞炮眼”，利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失，同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应，有利于岩石破碎，炮眼中的水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。2水压爆破原理及工艺介绍1、水压爆破定义及原理

水压爆破定义所谓“隧道掘进水压爆破”，其定义为往炮眼中一定位置注入一定量的水，最后用专用设备加工成的炮泥回填堵塞炮眼。装药结构 隧道掘进水压爆破在掏槽形式、炮眼布置、数量、深度、起爆顺序和时间间隔等方面与隧道常规爆破一模一样，所不同的是在炮眼装药量和装药结构方面有所不同。2水压爆破原理及工艺介绍常规隧道爆破炮眼中仅装炸药而无回填堵塞，其装药结构如下图所示。隧道掘进水压爆破，首先往炮眼最底部装入水袋，随之装药卷，再装水袋，最后用炮泥回填堵塞，其装药结构见下图。

技术原理工程爆破中爆破岩石应用最多范围最广的是露天与地下爆破两大类。露天爆破主要分浅眼与深眼爆破。地下爆破主要是采取浅眼进行隧道（洞）、巷道和库房开挖爆破。一言以蔽之，工程爆破主要采取炮眼法爆破，当前国内外对露天爆破的炮眼均采取用土或岩屑堵塞炮眼，而对于地下爆破，除煤矿地下爆破为防瓦斯意外爆炸外，均采取无回填堵塞，存在爆破不能充分利用炸药能量，污染环境两大问题。2水压爆破原理及工艺介绍技术原理水压爆破由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩中，这种无能量损失的应力波十分有利于岩石破碎，此外还会产生“水楔”效应，更利于岩石破碎，水雾作用有利于降尘和吸附有害有毒气体。要特别提出的是，炮眼底部水袋水击波反射作用加强应力波强度更有利于围岩破碎炮眼而不留炮根。总而言之，由于炮眼中有水，并用炮泥回填堵塞，能充分利用炸药能量，而且又大大降低粉尘对环境的污染。2水压爆破原理及工艺介绍

技术原理从应变时程曲线和同一测点应变峰值对比可知，在同是炮眼底部，炮眼水压爆破要比炮眼用土回填的切向拉应力增大13%，同是炮眼中部和上部，炮眼水压爆破要比炮眼用土回填堵塞的切向拉应力分别增大7%和34%。这一测定结果证明了炮眼水压爆破确实要比炮眼用土回填能提高炸药能量利用率，要比炮眼无回填堵塞更能提高炸药能量利用率，因为压缩炮眼无回填中的空气要比压缩炮眼中的土更消耗炸药能量。2水压爆破原理及工艺介绍2水压爆破原理及工艺介绍水压爆破工艺流流程与普通爆破破基本相同，不不同之处在于要要事先加工好爆爆破所需的炮泥泥及水袋，并在在装药时按照设设计的装药结构构分次序装入水袋、炸药、水水袋后，用炮泥泥堵塞。炮泥制作及水袋加工清孔安装炸药水袋炮泥钻孔炮泥水袋及火工品就位连线测画断面炮眼定位起爆施工准备出碴钻孔台车就位逐孔检查装药情况排险下一循环初期支护2、水压爆破工艺艺流程2水压爆破原理及工艺介绍3、水压爆破设备备特点炮泥具有规格统统一、质地均匀匀、软硬适中、、表面光滑等特特点，提高了炮炮眼封堵质量，，减少明火产生生；炮泥制作速速度快，减少了了劳动人员，提提高了工作效率率；制作炮泥方方便，操作简单。PNJ-A型炮泥机炮泥生产效率：：500～600个/h2水压爆破原理及工艺介绍特点水袋具有规格统统一、质地均匀匀、自动灌水封封口等特点，提提高了环境保护护和作业人员的的身体健康，减减少粉尘和炸药药等异味；制作作速度快，减少少了劳动人员，，提高了工作效效率；制作水袋袋方便，操作简单。KPS-60塑袋灌装封口机机生产效率：700只/h2水压爆破原理及工艺介绍4、炮泥加工工艺艺原材料炮泥主要采用黏土、砂和水三种材料。黏土土采用干净的普普通黏土，含水水量控制在8%以下。最大颗颗粒不超过10mm，不得有有草根等杂物，，大颗粒要人工工破碎。砂采用用干净的细砂，，最好使用河砂砂，含水量控制制在3%以下。。黏土和砂掺杂杂小碎石块时，，应过筛处理，，不得将石块投投入料斗中，以以防止小碎块卡卡叶片或成形器器中的转动螺旋旋发生故障；加加工炮泥的前一一天，应把已筛筛好的泥(土)﹑砂和水按重重量配比人工拌拌和好，这样第第二天制作成的的炮泥比临时拌拌和的柔韧性更更好。2水压爆破原理及工艺介绍炮泥制作开机前，在料斗斗中加入已预拌拌和的泥砂料约约20kg，然然后打开电源，，在转动螺旋的的推压下，泥料料边向前输送边边挤压密实，最最后在卧式螺旋旋输送成形器端端头源源不断地地挤压出来；炮炮泥是由黏土、、细砂、水三种种成分组成，三三种成分的重量量比例为黏土：砂：水=0.75:0.09:0.16，按照配合比例人人工拌匀材料后后，装入炮泥机机的进料仓，开开动电钮开始生生产，生产出的的炮泥按照20cm～30cm的长度切割。制制作好的炮泥放放置时间不要太太长，最好在使使用前1～2小小时制作好，不不然会失水变硬硬，堵塞后影响响降尘效果，如如放置时间较长长，可在加工好好的炮泥外包裹裹塑料薄膜，或或放置在阴凉处处，用湿土工布布完全覆盖保存存。制好的炮泥泥以表面光滑、、不断裂，用手略微捏一捏捏可以变形为宜宜。2水压爆破原理及工艺介绍成品炮泥2水压爆破原理及工艺介绍5、水袋加工工艺艺原材料准备水袋的原材料即即水和塑料袋。。塑料袋为常用用的聚乙烯塑料料，水袋长200mm，直径为35mm，袋厚厚约为0.8mm，水袋为厂制品直直接购买使用。。2水压爆破原理及工艺介绍水袋制作机器开动之前，，进行定量调节节；打开机器后后门，松开泵连连杆端头螺母，，调节移位蝶形形螺母即可通过过调节泵连杆滑滑块左右位置得得到所需灌装容容量。顺时针减减少，反之增大大。调整好后拧拧紧端头螺母，，以防松动移位位，影响灌装容容量，损坏调整整杆。封口机定定量调节好了之之后，打开电源源，指示灯亮，，调节温控调节节器到适当封口口温度由绿灯变变为红灯时，即即达到所调解封封口温度(初始始温度应设定为为130℃为宜宜，再逐步调节节升高)。在开开始灌注封口前前，把主开关拔拔上，等机器运运转两次，使计计量泵内吸满水水，将空气排出出后，把主开关关拔下，塑料袋袋由人工用双手手拇指和食指夹夹住套在出水管管口上，按启动动开关，即完成成自动灌注和封封口。2水压爆破原理及工艺介绍成品水袋2水压爆破原理及工艺介绍6、水压爆破设计计实例以宝兰某隧道以以凝灰熔岩、花花岗岩为主，次次坚石，围岩为为II级围岩，，施工全断面开开挖，全断面为为125m2，常规钻爆设计计采用垂直楔形形掏槽，总的炮炮孔数为144个，炮眼设计深深度为3.8m。常规爆破全断面面总计装药量为为240kg，炮眼无回填堵堵塞。采用水压压爆破时在掏槽槽形式、炮眼布布置、数量、深深度、起爆顺序序和时间间隔等等的设计与隧道道常规爆破一模模一样，所不同同的是在每个炮炮眼中增加了水水袋和炮泥，装装药量和装药结结构有所不同。。2水压爆破原理及工艺介绍何教授现场指导导装药2水压爆破原理及工艺介绍水压爆破炮眼分分布示意图2水压爆破原理及工艺介绍Ⅱ级围岩常规/水压爆破参数表表炮眼分类炮眼个数炮眼深度(cm)炮眼角度(0)单孔装药量(kg)小计装药量(kg)备注水平垂直掏槽眼1648053902.4/2.238.4/35.2辅助眼6843090901.83/1.63124.4/110.8底板眼1338090902.2/2.028.6/26周边眼4738090900.55/0.4525.9/21.2炮眼共计144个，总耗药量常规爆破217.3kg，水压爆破193.2kg。2水压爆破原理及工艺介绍经过试验确定，，水压爆破的装装药结构与常规规爆破相比，掏掏槽眼1组和2组每孔减少装装药0.2kg；辅助眼每孔减减少装药0.2kg,底板眼每孔少装装0.2kg；周边眼每孔减减少装药0.1kg；每循环环总共节省炸药24.1kg。2水压爆破原理及工艺介绍7、装药和起爆装药作业所有炮眼先在眼眼底装入水袋，，再按爆破设计计少装入一个药药卷，剩余炮孔孔依次装入3个水袋袋和全全部用用炮泥泥堵塞塞。2水压爆破原理及工艺介绍起爆作作业起爆网网络采采取孔孔内延延期微微差、、孔外外簇联联的起起爆方方式，，各引引爆雷雷管之之间采采取并并联的的方式式，以以保证证起爆爆网络络的可可靠性性和准准确性性。联联结时时要注注意：：导爆爆索的的连接接方向向和连连接点点的牢牢固性性；导导爆管管不能能打结结和拉拉细；；引爆爆雷管管用黑黑胶布布紧紧紧包扎扎在离离一簇簇导爆爆管自自由端端10cm以上上处，，网络络联好好后，，要有有专人人负责责检查查，确确认无无误后后，方方准起起爆。。起爆顺顺序：：从掏掏槽眼眼开始始，一一层一一层向向外进进行，，最后后是周周边眼眼、底底板眼眼。起起爆前前应按按要求求做好好各项项安全全防护护措施施。3实施效果分析1、技术术指标标分析析宝兰某某隧道道使用用水压压爆破破，共共施工工了60个循环环，总总共掘掘进了了216m，为了了比较较两个个方法法的效效果，，常规规爆破破也间间隔施施工了了60个循环环，掘掘进204m，围岩岩级别别相同同，都都是Ⅱ级凝灰灰熔岩岩、花花岗岩岩。常常规爆爆破每每循环环实际际平均均进尺尺为3.35~3.45m，平均均进尺尺3.4m；水压压爆破破平均均进尺尺为3.55~3.65m，平均均进尺尺3.6m。平均均每循循环提高进进尺0.2米。常规爆爆破的的炮眼利利用率率为89%，而水压压爆破破的利利用率率达到到了95%，单单位耗耗药量量降低低了16%，通风排排烟由由过去去60分钟缩缩短为为30分钟。由此此可见见，水水压爆爆破在在节省省炸药药、加加快进进度、、缩短短通风风时间间、改改善洞洞内施施工环环境方方面的的优势势是十十分明明显的的。3实施效果分析常规/水压爆爆破主主要技技术参参数对对比表表爆破类型单位岩石炸药实际消耗量(kg/m3)平均炮眼利用率（%）实际进尺(m)爆碴块度(cm)抛距(m)通风时间（min）常规/水压爆破0.51/0.4388/953.4/3.690/5028/2160/30数据比较节省0.08kg降低16%提高8%增加20cm减小44%缩短25%减少30min3实施效果分析常规爆爆破放放炮后后水压爆爆破放放炮后后3实施效果分析2、经济济指标标分析析根据常常规爆爆破和和水压压爆破破的现现场统统计数数据对对比，，在相相同开开挖断断面面面积、、炮眼眼布置置和钻钻孔深深度的的前提提下，，水压压爆破破比普普通爆爆破每每个循循环多多开挖挖0.2m，每循循环节节省炸炸药24.1kg，每爆爆破一一立方方岩石石节省省炸药药0.08kg，最为为显著著的是是通风风降尘尘时间间缩短短了30分分钟。。3实施效果分析使用水水压爆爆破每每延米米所节节省的的费用用一是火火工品品节省省的费费用开挖面面积是是125.47m2，炸药药的单单价是是每公公斤12元元，每每发雷雷管单单价6元。。隧道每每开挖挖一米米节省省炸药药：（217.3/3.4—193.2/3.6）×12=122.94元隧道每开挖一米节节省雷管(一循环环用200发)（200/3.4——200/3.6）×6=19.6元合计每延米节省火火工品费用122.94+19.6=142.54元。3实施效果分析使用水压爆破每延延米所节省的费用用二是人工费节省费费用一个循环提高进尺尺0.2m，开挖断面是125.47m2,一个循环进尺3.6m,每开挖1m3班组组工资为20元0.2×125.47×20/3.6=139.4元三是节约电费隧道每开挖一米节节省电费75Kw×2台××1.0元/度××0.5h/3.6=20.8元合计节省费用为142.5+139.4＋20.8=302.7元3实施效果分析使用水压爆破每延延米需另外支出的的费用一是制作炮泥、水水袋的人工费制作炮泥、水袋需需要两人，每工天天按100元计算算，2个人，按每每天1.5个循环环计算，折合每延延米支出费用：100×2/3.6/1.5=37.0元二是水袋费用水袋每循环使用580个，每个0.1元元，每延米费用：：580×0.1/3.6=16.1元3实施效果分析使用水压爆破每延延米需另外支出的的费用三是制作炮泥的土土砂费用每方40元，1方方可做1000米米，5000根，，可做10个循环环，每延米费用40/10/3.6=1.1元四是电费（4+0.68））kw×1h/3.6×1.0元/度=1.3元使用水压爆破每延延米需另外支出的的费用合计为：37+16.1+1.1+1.3=55.5元3实施效果分析经济效益分析把以上每延米节省省的火工品费用、、人工费用和电费费合计，再除去水水袋、炮泥加工人人工费，材料费、、电费的支出费用用后，应用水压爆爆破每延米可节省省费用302.7-55.5=247.2元（没有包含管理理费用等）。3实施效果分析经济效益分析按照水压爆破掘进进每延米节省247.2元；按照水压爆破掘进进120米可少钻钻爆2个循环，。四下步打算我们认为，要能达达到推广普及还要要做好以下几个方方面：一是继续巩巩固和加强推广成成果，完善推广制制度，迅速的让我我们施工的每一座座隧道都成为节能能环保施工的典范范；二是继续做好好动员和教育培训训工作，轮流召集集架子队、爆破工工班讲解水压爆破破的理论知识，提提高认识，摒弃无堵塞炮眼的的旧观念，换上节能环保的的新思维，要发挥挥架子队的主观能能动性，让他们在在充分认识到新技技术的优点、尝到到新技术的甜头后后，主动改善和发发扬水压爆破技术术，把这项技术带带到其它施工工地地上去；三是隧道道掘进水压爆破工工法还需在实践中中不断总结、完善善，使其更加易懂懂、易操作。下一一步，我们将不断断的总结经验，继继续坚定信心，统统一思想，提高项项目管理水平，虚虚心学习借鉴兄弟弟单位的成功推广广经验，按照上级级单位的部署要求求，全面掌握和发发扬这项技术，我我们有信心成为隧隧道掘进水压爆破破技术的排头兵，，优质、高效地完完成本项目施工任任务。各位领导，各位专专家，同志们，最最后我用六个“特特别”结束我的汇报。。隧道掘进水压爆破破操作特别简便、特别节省炸药、特别提高进尺、特别提高了经济效效益、特别降尘、水压爆破特别好！总之，我项目隧道道超挖严重！！！，改进施工工工艺刻不容缓。。目前我项目超挖统计序号开挖方式位置围岩级别每延米设计