隧道爆破讲义

《隧道爆破》讲座

第一章：岩石性质与分级第二章：凿岩工具及机械第三章：工业炸药第四章：起爆器材第五章：隧道爆破第六章：隧道爆破设计隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳目录一、岩石的种类

岩石一般分为三类：火成岩、沉积岩、变质岩。（1）火成岩：是由埋藏在地壳下部深处的岩浆（熔融物质）上升冷凝或喷出地表形成的。常见的有花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、流纹岩等。（2）沉积岩：地壳上面存在的岩石受外力作用后遭到破坏而成碎小物质风化产物，风化产物经搬运沉积或堆积原地叫沉积岩。地面上沉积岩的分布占大陆面积的75%。常见的有灰岩、砂岩、页岩、砾岩等。（3）变质岩：由火成岩或变质岩经过强烈变化（由高温高压或岩浆的熔液热气的作用）而形成的。一般有片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、大理岩、石英岩等五类。大理岩，就是由石灰岩转变而来的一种典型的变质岩。第一章岩石性质及分级隧道爆破讲座河南.洛阳岩石之间关系图隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质及分级岩浆岩根据产状可分为（1）喷出岩：岩浆喷出地表面成，具有隐晶斑状结构，其构造为气孔、杏仁流纹状，典型代表为玄武岩及流纹岩；（2）浅成岩：接近于地表，具有细晶斑状结构，其构造为块状，典型代表为花岗斑岩；（3）深成岩：深埋于地下，粒状结构，块状构造，典型代表为花岗岩。岩浆岩多具有块状构造，最大特点是各方向结构等强，稳定性较好，不像沉积岩的层理构造及变质岩的片理构造对爆破开挖及支护产生较明显的影响，但有些岩浆岩的原生节理（岩浆冷凝收缩时所产生的裂隙，如玄武岩的柱状节理）会影响开挖及支护的稳定性。岩浆岩

沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产，如煤，石油，天然气，盐类等。其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。沉积岩隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质及分级

变质岩是怎么样形成的：在自然界中，我们可以见到积雪在自身重压作用下，它的底层会转化成冰的现象。松软的雪和坚固的冰在成分上是一样的，但结构却是不同的。变质岩的形成过程和雪转化成冰的过程是相似的。具体说来就是地壳中已经形成的岩石因受温度、压力及化学活动性流体的影响，其原岩组分、矿物组合、结构、构造等发生转化即形成多种不同类型的变质岩，这种转变基本是在固态下完成的，这种变化我们就称之为变质作用。变质岩就是由变质作用所形成。如板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩等。板岩变质岩片麻岩隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质及分级第一章岩石性质与分级圆梁山隧道灰岩厦门翔安隧道风化的花岗岩乌鞘岭隧道岭脊段千枚岩千枚岩干燥时呈流散状，遇水软化呈塑流状。隧道爆破讲座河南.洛阳二、岩石的物理性质及力学性质

（1）孔隙率：是指岩石中各孔隙的总体积与岩石的总体积之比。孔隙率越大，岩石强度越低，其一方面使破碎岩石所需炸药降低，一方面会因炸药能量自孔隙中逸出而使爆破效果受到影响。（2）密度及体积密度：前者是指构成岩石的物质质量对该物质所具有的体积之比；后者是指岩石的质量对包括孔隙在内的岩石体积之比。二者愈大，则愈难破碎。（3）岩石的破胀性：岩石破碎后总体积与破碎前总体积之比。即松散系数，其值一般为1.2~1.8之间。（4）岩石的强度与硬度：强度是指岩石抵抗外力破坏的能力，是指岩石的完整性开始被破坏的极限应力值；硬度是指岩石抵抗工具侵入的能力。某些硬度较大的岩石往往比较脆，易于爆破。（5）岩石的裂隙性：岩体是由结构面网络和岩块组成的地质体。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级

（6）波阻抗：岩石密度与纵波在该岩石中的传播速度的乘积，为岩石的波阻抗。炸药的波阻抗值与岩石的相近，其在岩石中引起的应变亦大。爆破效果愈好。（7）岩石的弹性与塑性：线性弹性变形非线性弹性变形比例极限脆性破坏塑性屈服变形延性破坏弹性变形区塑性变形区σε隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级第一章岩石性质与分级隧道爆破讲座河南.洛阳三、铁路隧道岩石的工程分级我国于1972年制定的我国铁路隧道围岩分级法：按RMQ值的大小将隧道工程岩体分成五级：隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级四、

地质构造地质构造：是指地质体（岩层、岩体、矿体等）存在的空间形式、状态及相互关系，是地壳运动所造成的岩石（或矿体）变形、变位等现象。地质构造主要分为两大类，四小类：一是褶皱，褶皱变动是岩层发生弯曲但岩层是连续的，包括背斜和向斜两种形态；其中岩层向上拱起的是背斜，向下弯曲的是向斜。二是断层，断裂变动是岩层的连续性遭到破坏、岩层中产生了破裂面。包括正断层和逆断层两种。与爆破相关的地质构造条件有：岩层层理、褶皱、断层、节理裂隙及相互之间的空间关系。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级（1）岩体结构面的产状三要素岩体结构面在的位置关系称为产状：用走向、倾向及倾角三个要素表示。a—岩层层面；b—水平面1—走向；2—倾向；3—倾角缓倾斜岩层：小于25º倾斜岩层：25º—45º急倾斜岩层：大于45º产状表示方法：以正北（N）为0°，顺时针旋转到正东（E）为90°.如一个岩层的产状为走向220°，倾向130°，倾角为30°。只要知道倾向，将其加或减90°即是走向，但只知道走向却不能反算出倾向。故一般只记倾向和倾角即可，如上述岩层的产状可记为：130°∠30°（即倾向、倾角），与爆破关系密切的是后者。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级1234857691.反光镜2.瞄准觇板3.磁针4.水平刻度盘5.垂直刻度盘6.垂直刻度指示器7.垂直水准器8.底盘水准器9.磁针固定螺旋岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级岩层倾向——是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角，即真倾角，它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的，测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。（2）岩层及层理岩层是由同一岩性组成的有两个平行界面所限制的层状岩体。层理是一组互相平行岩层的层间分界面。相邻2个层理面的垂直距离为岩层的厚度，岩层厚度对岩体的可爆性和爆破后的块度大小影响十分明显。（3）褶皱构造岩层受力后被挤成弯弯曲曲，但仍保持其连续性、完整性的构造形态，称为褶皱构造。背斜：向上隆起——背斜，在地表常形成山；向斜：向下凹陷——向斜，在地表常形成谷地。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级核部和翼部：褶曲的中心部位称核部；核部两侧称翼部（3）节理及裂隙节理及裂隙就是自然岩体的开裂或断裂，如裂隙两侧的岩体没有沿裂隙面发生明显的位移或仅有微小位移的称为节理，节理是常见的断裂构造，几乎所有的岩体都或多或少地受到节理裂隙的分割而降低了岩体的工程力学性质。常将围岩节理（裂隙）划分为四个等级：节理不发育----节理（裂隙）只有1~2组，多数间距在1m以上，岩体为巨块状；节理较发育----节理（裂隙）有2~3组，呈X状，多数间距在0.4m以上，岩体为大块状；节理发育----节理（裂隙）在3组以上，不规则，呈X状或米字形，多数间距小于0.4m，节理（裂隙）间有充填物，岩体为块状或碎石状；节理很发育----节理（裂隙）在3组以上，杂乱，呈X状或米字形，多数间距小于0.2m，节理（裂隙）间有充填物，岩体为碎石状；隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级（4）断层岩体发生断裂且两侧岩石沿断裂面发生较大的移动的构造叫断层，对地下工程施工影响最大。断层的基本要素：断层面（分割岩块并使其两侧发生滑动的面称断层面

）；断层盘（断层面两侧的岩块称为断层盘）。如果断层面是垂直的，称为东盘、西盘，等等。如果断层面是倾斜的，断层面以上的断层盘称为上盘，反之称为下盘；断距：断层的两盘相对位移的距离。1—下盘；2—上盘；3—断层线；4—断层破碎带；5—断层面AC—总断距；AD—铅直断距；CD—水平断距正断层：上盘相对下降，下盘相对上升；逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降；走滑断层：断层两盘沿水平方向相对移动。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级五、地质对爆破的影响（1）岩石性质对爆破的影响岩石性质松散系数岩石性质松散系数砂土、砾石1.1~1.2软泥岩石1.3~1.37腐殖土1.2~1.3黏质页岩，比较软的岩石1.35~1.45砂质黏土大块漂石1.2~1.25中等硬度的岩石1.4~1.6重壤土1.24~1.30硬的及非常硬的岩石1.45~1.8（2）结构面对爆破的影响应力集中：爆破时，岩体自强度最小处的软弱带首先裂开，在裂缝尖端发生应力集中；应力波反射作用：由于结构面内介质与两侧岩体的密度、弹模、纵波均不一样，爆炸波遇其时会发生反射及折射，使结构面一侧的岩体破坏加剧；能量吸收作用：由于结构面的反射和之间介质的压缩变形及错动，吸收了一部分能量，使结构面另一侧围岩破坏减弱；泄能作用:如果爆源距结构面的距离小于该药包最小抵抗线W时，炸药能量便会以“冲炮”形式外泄，爆破效果降低。径向裂隙爆源结构面反射裂隙隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级①临空面对爆破的影响炮孔不能太浅，即炮眼深度不能小于相邻炮孔之间的距离，一般相邻炮孔之间间距在80cm左右，即眼深应不小于80cm，否则眼底炸药最小抵抗线将会指向隧道掌子面，而非相邻炮孔，从而产生冲炮。另外，分岔隧道施工或横通道向已贯通的隧道施工时（有二衬时应更慎），已贯通的隧道或已施工的二衬与空气的接触面相当于一个结构面，横通道爆破将会对隧道结构产生较大的破坏作用。已掘进隧道横通道②层理对爆破的影响薄层状结构或中厚层状结构、层厚＜0.5m，节理裂隙极为发育时，隧道爆破易掉块或产生中小型塌方。地面挖深爆破时易改变漏斗形状及方量。W设计爆破漏斗线实际爆破漏斗线隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级③节理裂隙对爆破的影响岩体内的节理裂隙的发育程度、频率、产状、张开性及分组数直接影响爆破块度及爆破方量，但对爆破效果起主导作用的仅是1~2组，当岩体内某几组节理裂隙发育时，爆破后将沿原裂隙解体，大块率较高，此时增加药量不会减少大块反而会产生飞石。④结构面对深孔爆破的影响当岩体中存在发育较大的结构面且岩性较软时，如风化岩中常发育泥化夹层面，先爆前排药包对后排岩体产生扰动，易使周边岩体沿裂隙面产生较大的位移错位，若前排与后排药包延时较大，则会产生部分药柱未爆现象。⑤结构面对钻孔爆破的影响当岩体结构面左右岩体差异性较大时，且结构面倾角较大时易导致钻孔偏斜，并且在硬岩中钻孔直径较小而软岩中钻孔较大，在提钻过程中会卡钻。同理，在裂隙发育的岩层或有空洞的岩层中亦容易卡钻隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级⑤结构面对钻孔爆破的影响当岩体结构面左右岩体差异性较大时，且结构面倾角较大时易导致钻孔偏斜，并且在硬岩中钻孔直径较小而软岩中钻孔较大，在提钻过程中会卡钻。同理，在裂隙发育的岩层或有空洞的岩层中亦容易卡钻。⑥地下水对爆破施工的影响地下水主要对钻孔、装药、堵塞质量产生影响，由于有水，凿岩岩屑不易吹出孔外，易卡钻；对于隧道底孔，装药过程中会因水的部分浮力，药包不易沉入孔底，有时装入药条会因脱节而不连续，从而影响效果，同样因为水的浮力，回填的不严实，产生冲炮。隧道爆破讲座河南.洛阳第一章岩石性质与分级一、钻孔机械分类（1）按凿岩原理分为：冲击回转式、旋转碾压式、回转切削式（2）按原始驱动动力分：风（气）动、液压、电动、内燃机等。（3）按工程用途分：露天、地下、水下钻孔机械等第二章凿岩工具及机械（1）气动凿岩机气动凿岩机是国内应用最广的凿岩机，但其能量利用率低，凿岩速度慢、噪声大，有被液压凿岩机取代的趋势，隧道内用的最多的是气腿式凿岩机，钻孔直径为32~45mm，钻孔深度5m以下，超过3m时钻孔速度下降较多，国产气动式凿岩机工作气压约为0.4~0.6MPa。最大耗气量为4.9m3.min-1。（2）液压凿岩机国外液压凿岩机大多功率在20kW，用于隧道钻孔直径约为33~64mm，露天钻孔用直径则要大一些，在64~102mm，常用的是瑞典AtlasCopco、芬兰Tamrock、日本古河等公司产品具有代表性。二、凿岩机隧道爆破讲座河南.洛阳气腿式凿岩机（1）冲击式凿岩工具称为钎子：包括钎头、钎杆、钎肩和钎尾。（2）一般钎杆、钎肩和钎尾为一个整体。钎杆断面有园形与中空六边形二种，用得最多的是中空六边形。（3）钎头有：十字形及一字形等。其中用得最多的为一字形。一字形钎头用于钻凿坚固和韧性的岩石，与其它钻头相比，其结构简单，凿速较高，故应用最广泛，但其缺点是开眼困难，裂隙性岩石易卡钎，直径磨损较快。十字形钎头基本上能克服以上缺点，但与一字形相比，其硬合金片用量较大，制造困难。修磨比较麻烦，坚固性及钻速均差一些。一字形十字形第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳（4）在隧道施工中人工一般使用气腿式风动凿岩机，台车凿眼时则采用导轨式液压凿岩机。（5）气腿式风动凿岩机重量一般在30kG才以下，主机安装在气腿上，靠气腿推力钻进，可钻凿水平或倾斜的炮眼，这类凿岩机有YT24、YT26和YT28等。一般是用得最多的是YT28，主要由主机、气腿和风（水）管路等组成。Y表示岩、T表示腿。第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳液压式支腿式凿岩机最近，国内厂家研制成功一种支腿式液压凿岩机组，将多把液压钻机组合在一起，由移动式液压站提供动力，克服了风钻噪音大、能耗高的缺陷，弥补了液压凿岩台车价格昂贵之不足。其缺点是易损，故障率过高。右图为国内生产的支腿式液压凿岩机组其优点是：环境保护较好。液压钻的噪声比人工手持风钻降低lOdB--15dB；液压钻也没有像风钻那样的排气，工作面没有雾气，空气较清新。目前液压钻已广泛应用于隧道工程中。第二章凿岩工具及机械第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳液压式凿岩台车

凿岩钻车是将凿岩机构、推进装置、定位装置安装在机械底盘或钻架上进行凿岩作业的设备。国外凿岩台车向全自动化、智能化方向发展，实现远程控制、无人操作或一人操作多机。以下为国外生产的阿特拉斯（ATLASCopcoWE3）三臂全电脑凿岩台车。国内常用2台汤姆洛克（TOMRACKAxeraT12）型三臂液压凿岩台车实施隧道全断面开挖，从台车就位到通风除尘循环时间为315min第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳

配备2台三臂凿岩台车进行客专或双线大断面隧道凿岩，可分两个作业班组施工。采用凿岩台车进行钻爆施工具有以几方面优点：（1）人员少：每班每台台车配备3名操作人员。（2）钻孔速度快：单孔5米深的炮孔成孔时间为3～5分钟。（3）工效高：利用台车进行全断面开挖钻眼爆破单循环（进尺4.5米）时间能控制在3.5～4小时，比多功能台架钻爆施工工效可提高60～70%。凿岩台车全断面开挖达到270米/月。（4）一机多用，提高锚杆施工质量：利用凿岩台车施钻系统锚杆眼孔，提高了锚杆的施工效率，有效的控制锚杆的角度及深度。（5）安全环保有利：钻孔过程中掌子面不需要大量的操作人员及大量的风水管路，利用高压水跟进钻孔，减少掌子面的岩尘。此外。第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳三、空压机（1）空压机的分类空气压缩机的种类繁多、形式多样。按动力源区分有：内燃驱动、电机驱动；按润滑方式分有：无油式和有油式；按地基基础分有：固定式和移动式；按结构型式分有：回转式、活塞式、膜片式等多种分类形式。其中，活塞式和回转式中的螺杆式、滑片式三种形式较为多见。滑片式主要以小型机为主。活塞式空压机功率小，耗电量少，且易于调节供气量，但该类空压机组的重量大，外形尺寸大易损件多，维修工作量大。螺杆式压缩机具有结构简单、零件少，外形紧凑，重量轻，维修量少，没有惯性力，基础小，运转可靠等优点，其缺点是造价高，噪声大，并随排气量的增大而增加，在城市中使用时必须用隔声罩或消声器等。第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳（3）空压机选型中主要参数及工作方式的确定排气压力的确定：压缩机排气压力的确定比较重要。压力越高，耗电越多。压力太低，则不能驱动风动工具。一般所需压力为管路损耗引起的压力降加上使用压力即为最下限压力。长距离管路输送压缩气的压力降计算公式如下：（2）空压机选型原则管路长时要考虑压力损失；对于工期长，用气较为集中的应选用固定式，以便于维修及管理，反之，则可采用移动式；电动式的运行成本相对较低，供电条件好时应首选电动式空压机；高原地区活塞式容积效率下降较螺杆式大；活塞式空压机中的立式和卧式已基本上淘汰，不宜使用。第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳

目前，在隧道施工中常用的风动凿岩YT28的工作气压为0.4～0.63MPa，设管路长度为1000m，风管内径150mm，绝对压力8bar，容积流量20m3／min，代入压力降公式计算得压力降△P为0.03bar，因此在隧道施工中所配置的空压机排气压力选用0.7MPa为宜。选择空压机的气量要与所需的排气量相匹配，并留有20％的余量，一般用以下方法计算。

总排气量的确定，通常的办法是以较小排量的空压机并联取得较大的排气量，随着用气量增大而逐一开机，这样不但对电网有好处，而且能节约能源。在隧道施工中，一般选用多台容积流量为20m3／min的压缩机并联。空压机的冷却方式分水冷和风冷两种，水冷却方式有四个缺点：a．必须另外配置完备的上下水系统，耗资大；b．浪费大量的水资源；c水冷式冷却器寿命短；d．寒冷地区使用易冻坏气缸。第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳

随着海拔高度的增加，空气变得稀薄，空压机的进气压力降低，容积效率也随之降低。为了保证与海平面处相同的使用性能，在设备选型时，对内燃机或电动机的功率消耗要加以考虑，压缩机要选择较大的容积流量。如果海平面处修正系数选1.0，一般按海拔每增加300m，按0.03增加修正系数。

在长隧有轨运输施工中，随着隧道的延伸，空压机也要前移，否则因为管路损失过大将造成极大的浪费。隧道施工一般选用的20m3／min的活塞式空压机全是固定机(大于20m3／min的活塞式电动空压机由于结构原因没有移动式的)，由于移动不便，需要投入较多的高压风管，建设在洞内空气质量较好的前提下采用移动式空压站，即空压机进洞方案，以减少投入及降低损耗。对于无轨运输施工的隧道，由于洞内空气质量一般较差。建议采用洞外固定式空压站方式，以保证用风质量，减少空压机的磨损。

20m3／min的活塞式空压机购置价每台9万元左右，移动式螺杆机每台25万元左右，差价16万元左右，在相同的条件下，电动压缩机折旧年限10年，则在10年中活塞机的一般消耗比螺杆机多：而且，活塞机随使用年限增加维修费用成倍增加。因此，在性价比上，螺杆机优于活塞机。第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳

空压站内的空压机台数一般在3~6台，备用量应大于计算供气量的20%左右，但备用量不应少于1台。对于250km/h的高铁隧道全断面施工而言（单洞双线），一般常配约30把风动式凿岩机，由5~6台常用的20m3/min空压机供风（1台备用），共约100m3风供30把风钻使用。实际施工中每把YT28风钻平均耗气量为3m3/min，28把共耗风量28*3=84m3/min。平均进尺约3.5m，眼数约160个，钻眼耗时约为6h。第二章凿岩工具及机械隧道爆破讲座河南.洛阳一、工业炸药分类使用类分类矿用炸药岩石炸药露天炸药特种炸药成分类分类硝铵类炸药硝化甘油炸药芳香簇硝基化合物其它炸药第三章工业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳（1）氧化剂：即硝酸铵，炸药中爆炸时提供氧元素；（2）还原剂：亦称可燃剂，常用的有木粉、木炭、石蜡、柴油等炭氢化合物，它与氧化合进行燃烧反应；（3）敏化剂：过去常添加单质炸药为敏化剂，如梯恩梯等，其作用是增加炸药的敏感度，改善爆炸性能；现在的乳化炸药很少用单质炸药为敏化剂，通常采用微气泡敏化技术。（4）加强剂：为提高炸药威力而加入的物质，如梯恩梯，铝粉等；（5）其它物质：如消焰剂（食盐）、防潮剂（如石蜡）疏松剂（木粉）等。硝铵类炸药氧化剂还原剂敏化剂加强剂二、硝铵炸药组成第三章工业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳三、含水硝铵炸药含水硝铵炸药浆状炸药水胶炸药乳化炸药（1）浆状炸药：浆状炸药是由氧化剂水溶液、敏化剂和胶凝剂等基本成人份组成的悬浮状的饱和水胶混合物，其外观呈半流动胶浆体。浆状炸药敏感度低，不能用普通8#管起爆，而需要用起爆药包起爆；（2）水胶炸药：是浆状炸药的改进型，不同之处在于使用的是水溶性的敏化剂；使得其氧化剂的藕合状况大为改善，能获得更好的爆炸性能。其优点是抗水性能好，感度较高、可用8#火雷管起爆，并具有较好的爆炸性能，可塑性好，使用安全。缺点是成本高，爆炸后生成的有毒气体比2#岩石炸药多。（3）乳化炸药：不同于水包油型的浆状炸药或水胶炸药而是以油为连续相的油包水型的乳胶体，不含爆炸性的敏化剂及胶凝剂。此炸药可使氧化剂水溶液微细的液滴均匀地分散在含有气泡的近似油状物质中，使炸药形成一灰白色或浅黄色的汕包水型乳胶体。主要特点是：抗水性强，爆速高（5000m/s）；威力大；硬度高可达雷管感度；密度可调安全性好，其对于冲击、磨擦及枪击的感度低生成有毒气体少。共同特点是：硝酸铵溶解于水后，成为硝酸盐的水溶液，当其达到饱和后不再吸收水分。即“以水防水”。第三章工业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳

乳化炸药是借助乳化剂的作用，使氧化剂盐类水溶液的微滴，均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中，形成一种油包水型的乳胶状炸药，是20世纪70年代发展起来的新型工业炸药。

乳化炸药由于含有较多的水，其爆力较铵油炸药低，故在硬岩中使用乳化炸药应加有热值较高的物质，如铝粉、硫磺粉等。乳化炸药可用8号雷管起爆，其抗水较浆状炸药、水胶炸药更强。以下为国产常见的RJ系列乳化炸药组份：硝酸铵：63~75%、硝酸钠10~15%、油相材料2.5%、水10%、乳化剂1~2%、铝粉2~4%、密度调节剂0.3~0.5%、添加剂2.1~2.2%，其爆4500~5000，殉爆距离8~12cm。国标规定的2#岩石乳化炸药的爆速大于3500m/s、殉爆距离大于3cm。不可燃。乳化炸药第三章工业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳Φ40水胶炸药与毫秒雷管

浆状炸药则是成本低，抗水性强，较硝铵炸药是一种突破，是炸药发展史上的一次革命。水胶炸药是以硝酸甲胺为主要敏化剂的含水炸药，硝酸甲铵、氧化剂、辅助敏化剂、辅助可燃剂、密度调节剂等材料溶解、悬浮于有胶凝剂的水溶液中，再经化学交联而制成的凝胶状含水炸药。水胶炸药是在浆状炸药的基础上发展而成的，与浆状炸药的主要区别是：后者敏化剂为非水溶性的火炸药成份、金属粉和固体可燃物等。水胶炸药爆破后生成有毒气体不多，多用于煤矿（煤矿许用型可用于高瓦斯地区）爆破施工。但其主要缺点是不耐压、不耐冻，受外界条件影响而失水解体，原材料贵。

铵油炸药是一种无梯炸药，制造简单，成本低，过去常用于露天爆破、洞室大爆破等，其主要采用硝酸铵为主要原料配制粉状或多孔粒状铵油炸药。应用最广的是用含粒状硝铵为94.5%与轻柴油（10#）为5.5%进行配制。为了减少结块现象，加入适量的木粉作为疏松剂。但起爆硬度低。浆状、水胶炸药及铵油炸药第三章工业炸药隧道爆破讲座河南.洛阳

黑火药最先安全应用于导火索，同期出现的硝化甘油威力更大，但无安全可靠的起爆方法，至1865年瑞典的诺贝尔发明了以雷汞为主装药的金属壳雷管，才开创了炸药的使用时代。早期的雷管是依靠导火索引爆的，亦称为火雷管，1878年出现了瞬发电雷管，1927年研制了秒延期电雷管，1946年研制了毫秒延期电雷管，1973年瑞典诺贝尔炸药公司又发明了塑料导爆管系统，该系统雷管延时性好、网路连接方便、可靠，安全性极好，故发展极快，20世纪未期又出现了激光雷管、数码雷管、声控雷管等。但公安部于2008年出台了一系列政策，因为安全的原因而禁止使用火雷管起爆系统。其通知主要内容如下：鉴于导火索、火雷管、铵梯炸药技术含量低、安全性能差，且导火索、火雷管引爆炸药操作简单，极易被不法分子用来实施爆炸犯罪活动，威胁公共安全，根据《民用爆破器材“十一五”规划纲要》的要求，导火索、火雷管、铵梯炸药应于2008年1月1日起停止生产。

2008年6月30日后，全国范围内停止使用导火索、火雷管、铵梯炸药。对逾期仍非法使用导火索、火雷管、铵梯炸药进行爆破作业的单位，由当地公安机关依照有关法律法规予以处罚；由此引起爆破作业事故的，要从严追究爆破作业单位的法律责任。第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳一、黑火药二、导火索及火雷管

（1）导火索与火雷管：导火索是用来传递火焰给火雷管，火雷管是最简单的一种雷管。通过导火索燃烧喷出的火焰引爆雷管，只限用于无瓦斯和矿尘危险的地下或露天小规模爆破作业中。常用的主要有6#消火雷管、8#火雷管，两者的装药量不同。8#火雷管主要有金属壳、纸壳及塑料壳三种。123451-管壳；2-加强帽；3-正起爆药；4-副起爆药；5-聚能穴

（2）在爆破施工中应对雷管进行必要的检验，检验内容有：雷管是否受潮，管外有无浮药，管体有无裂缝、锈蚀等；管内有无杂物；是否在有效期内，一般纸壳有效期为一年，其它为二年；每批雷管奕随机抽样检查，做铅板穿孔试验和引爆标准铵梯炸药的试验。铅板厚5mm，被穿出孔直径不小于雷管外径，一具雷管应能引爆一个药卷且爆后不留残药火雷管第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳12341-塑料塞；2-延期药；3-延期内管；4-加强帽；电雷管可分为即发电雷管和迟发电雷管。迟发电雷管按其延期时间差可分为秒迟发和毫秒迟发系列。即发电雷管延期电雷管(b)引火头式(a)直插式123456789101-脚线；2-管壳；3-密封塞；4-纸垫；5-桥丝；6-引火头；7-加强帽；8-DDNP；9-正起爆药；10-副起爆药(a)(b)5三、电雷管第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳四、延期电雷管国产秒迟发电雷管按延期时间的长短分为七段，段数越大，延期时间越长。最长延期时间为（7.0＋1.0)s，发爆电源可用交、直流照明或动力电源，也可以用各种类型的专用电起爆器。在有杂散电流条件下，应采用抗杂散电流电雷管秒迟发电雷管的延期时间第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳塑料导爆管的传爆原理及优点：塑料导爆管是用来传递微弱爆轰给非电雷管，使之爆炸的传爆材料。管内混合炸药的空心塑料软管，炸药成份为91%的奥克托金或嘿索金的。，9%的铝粉，外加0.5%左右的石唛，药量为14~16mg/m五、非电毫秒雷管1-塑料导爆管；2-消爆空腔；3-延期药；4-正起爆药；5-金属管壳；6-塑料联接套；7-空信帽；8-加强帽；9-副起爆药；123456789起爆毫秒管与传爆电雷管第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳非电毫秒雷管延期段别及时间段别秒延期雷管/s毫秒延期雷管/ms1＜0.1＜1321±0.625±1032±0.650±1043.1±0.775±1054.3±0.8110±1565.6±0.9150±2077.0±1.0200±208250±259310±3010280±3511460±4012550±4513650±5014760±5515880±60161020±70171200±90181400±100191700±130202000±150工业雷管编码：每发雷管在10年内有唯一编码，每批发雷管的包装盒内有“编码信息随盒登记表”其内容有生产企业名称、生产日期、特征号、盒号登记栏，与装盒规格对应盒内所有雷管顺序号、异常码记录栏、领用人签名栏，发放人、发放日期、审核人等。盒外粘贴有一张包含盒内雷管编码一致的维条码。工业雷管的编码方法，如2630613190154中26表示生产厂家、3表示生产年份（2003）、06是生产月份、13是生产日期、1是特征号（第1号编码机、901是盒号（第901盒）54是盒内顺序呈（第54发雷管。第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳六、导爆索

导爆索是以黑索金或泰安为索芯，以棉线、麻线或人造纤维为被覆材料的传递爆轰波的一种索状起爆器材。导爆索分为两类：一类是普通导爆索，另一类是安全导爆索。普通导爆索目前生产和使用最多。它有一定的抗水性能，能直接引爆常用的工业炸药。安全导爆索爆轰时火焰很小，温度较低，不会引起瓦斯及矿尘爆炸。另外还有高能导爆索、低能导爆索及防水导爆索等品种。导爆索的结构与导火索相似，不同之处在于导爆索用黑索金或泰安作芯药，而不是黑火药。索芯中有三根芯线，药芯外有三层棉纱和纸条缠绕，并有两层防水层。最外层涂成红色作为与导火索区别的标志。第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳七、专用及新型雷管（1）煤矿许用雷管：是允许在有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井爆破中使用的专用雷管，与普通雷管相比，主要是加入了一定量的消焰剂，以保证雷管爆炸时不会引起符合安全规程规定浓度的瓦斯或煤尘爆炸。（2）新型雷管：主要用于高精度的控制爆破，如电磁雷管和数码雷管，可以爆，但成本太高，一般国内工程很少使用。还有声控雷管及激光雷管。电磁雷管与电雷管结构基本上相同，只是雷管脚线与绕在环状磁芯上的线圈相连接，环状磁芯、磁芯上的线圈及通过磁芯连接导线构成了一个变压器，当高频起爆器输出的高频电流通过磁芯时并在其上产生了同频率的电压而使雷管起爆，由于电磁雷管需要特定的频率、足够大的能量才能起爆，因此，该型雷管对杂电、漏电、静电等具有良好的保护能力。常用于油、气井施工中。电磁雷管第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳

数码电子雷管的研究始于20世纪80年代，主要是由于安全的需要而实施。数码电子雷管是一种延时可以任意设定并精确的起爆器材。是近年来起爆器材领域中最新进展之一，在发达国家，该技术已被称为爆破技术的一次革命，为工程爆破的数值模拟，预测、控制提供了一项重要的技术手段。数码电子雷管是在原有雷管的基础上，其延期装置不是采用传统的延期体，而是采用具有电子延时功能的专用集成电路芯片实现延期的电子雷管。数码电子雷管可精确延时至1ms。数码电子毫秒雷管第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳

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目前。澳大利亚奥瑞凯Orica公司、瑞典诺贝尔Nobel公司等世界著名制造商和企业都研制开发出了电子雷管及其起爆系统。

电子雷管有：固定延期电子雷管，其依靠脚线颜色区分雷管段别，出厂后不能更改；现场可编程雷管，原有的时间在通电后可擦除，现场延期时间可根据专用编程器，在雷管总线接入前写入芯片，但接入总线后不能更改延期时间；在线可编程电子雷管，雷管断电后芯片无任何延期信息，网路中所有雷管的延期时间均保存在外部起爆器中，在起爆前可根据需要设置相应的延期时间，即呆根据需要任意修改，目前国内的大多数电子管均属于此一类型。隧道在较为特殊地段均采用的是可现场编程的电子雷管。第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳

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冶金部安全环保研究院从1985年开始研制电子延期超高精度雷管，通过与上海元件五厂与云南燃料一厂合作，于1988年完成了我国第一代电子雷管。如图，目前，西安213所、南京理工大学、中国兵器工业系统总体部和贵州久联民爆器材发展股份有限公司等单位也相继开展了此项研究工作。国内第一个自主研发的电子雷管专用集成电路“隆芯1号”已研制成功。我国第一代电子雷管的延期体第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳

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声控雷管就是利用声音控制起爆的雷管。由于水对电磁波的吸收能力较强，电磁波在水中的传播衰减非常快，传播距离近，而水对声音的传播要强很多，因此现代水下爆破向于声控起爆。所谓声控，即是利用声波发射器向水中发射声波，水下炮孔内的起爆元件通过伸出炮孔的接收器接收声波，接通起爆装置内的电源，起爆电雷管。一般有A\B两型雷管，A型只接收水面声波发射器的声波，而B型雷管只有在A型雷管起爆后产生的冲击波达到一定程度时才能触发起爆。水下声控起爆网路无需拉线，避免了深水水下拉线起爆技术及施工中的许多困难接收装置为电子线路，抗干扰能力强，能穿透100m深水，遥控距离为1~2km，缺点是成本高。第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳八、爆破物品的化学示踪溯源技术

爆破物品的示踪溯源技术是指在爆炸物品中添加某些化学示踪物质，依靠该物质的识别特征跟踪爆破物品的流向、追溯爆炸物品来源的一种管控技术。当爆炸物品发生爆炸后，对爆炸现场的有效化学示踪颗粒进行收集，快速分析化学示踪颗粒所含的识别特征，就能获知该爆炸品的生产厂家、品种等信息九、起爆方法

引爆炸药主要有雷管引爆法及导爆索起爆法，但导爆索亦要依靠雷管起爆。雷管起爆法中有电雷管起爆法及导爆管雷管起爆法；无线起爆法主要有电磁波起爆法及水下声波起爆法，它们均含有比较复杂的起爆装置，无线起爆法大都用于需要远距离控制的水下爆破，但它们本质上仍属于电雷管起爆法。电爆网路电雷管导线起爆电源

导线选用市场上易取得的、电阻较小的电力或照明用塑料绝缘电线。对于一般爆破，起爆电源必须保证流经每个电雷管桥丝的直流电流不小2A、交流电流则不小于2.5A。起爆电源的种类有电池、交流电源、起爆器。但在有瓦斯爆破的隧道施工中只能采用防爆型起爆器。起爆器属于直流起爆电源，有手摇发电机起爆器及电容式起爆器，后者为最常见。原理是将电池的低电压变成高压高频电，向电容器内充电，当电压达到规定值时，指示灯亮，此时可启动开关进行起爆。第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳

电雷管起爆器的种类非常多，亦较便宜，网上可查询并购买。名称为：电起爆器或起爆器。

导爆管雷管起爆法是利用导爆管传递冲击波点燃雷管，从而直接起爆炸药。隧道内联网时可用电灯照明、不会引起早爆、误爆等，起爆元件主要为击发笔、电火花枪。常用的是击发笔，直接将击发笔插入非电导爆管内2cm，然后采用专用的导爆管击发器或电雷管/导爆管雷管双用起爆器击发起爆导爆管网路，击发笔与起爆器之间可以采用爆破线连接。起爆器击发笔第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳77777772555555591111333火雷管导火索（炮眼旁数字为毫秒雷管段别）导爆管－非电雷管起爆网络之一12345导爆管－非电雷管起爆网络之二1-导爆索；2-8号雷管及胶布；3-导爆管；4-连接块；5-炮眼十、起爆网络443121:主导爆管、2：非电传爆雷管、3：支导爆管、4：非电起爆管第四章起爆器材隧道爆破讲座河南.洛阳一、炮孔分类

隧道掘进只有一个自由面，岩石的夹制作用较大，爆破条件差，爆破规模及效果受平导断面尺寸的影响较大。平导爆破工作面上炮孔按其位置及作用可分为：掏槽眼、掘进眼、及周边眼三大类，周边眼亦可细分为：顶眼、侧墙孔及底眼。掏槽眼的作用是在一个自由面的情况下爆出一个槽腔，为其它炮孔的爆破增加一个自由面和提供岩石膨胀补充空间，减少其它岩石爆破的夹制作用，以创造有利的爆破条件。有时辅助眼布置在掏槽眼周围，作用是进一步扩大掏槽眼爆出的空间。1-顶眼；2-掘进眼；3-侧墙眼；4-掏槽眼；5-底眼

炮孔分类第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳掏槽爆破是决定小断面平导掘进效果的关键因素，并且掏槽形式亦取决于断面大小、岩石性质、循环进尺要求等。在小断面平导掘进过程中常用的掏槽形式主要有斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽，斜眼与直眼特点如下表所示。名称斜眼掏槽直眼掏槽常见形式锥形掏槽、楔形掏槽、复式掏槽平行龟裂掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽优点适用于各类岩层的爆破，掏槽效果好，槽腔体积大，能将槽腔内的岩石全部或大部抛出，形成有效的自由面，为掘进眼爆破创造出较有利的破岩条件，槽孔的位置和倾角的精度对掏槽效果影响不大。炮孔深度不受断面限制，便于中深孔爆破，掏槽参数可不随炮孔深度和断面改变而改变，只需要调整装药量，易台钻平行作业，爆堆集中而有利于装岩，抛掷距离近，不易崩坏设备缺点钻孔的角度在空间上难以掌握，多台钻机施工互相干扰较大；斜孔掏槽深度受平导掘进宽度的限制；掏槽参数与平导各炮孔有关；爆堆分散，岩石抛掷距离较远。炮孔数目多，占用雷管段数多，装药量大、单耗高，地槽眼的间距和平行度要求较高，在有瓦斯各煤尘爆炸危险的地方使用空孔掏槽爆破存在一定的安全隐患。二、掏槽爆破第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

楔形掏槽爆破是由2排或以上的相对倾斜炮孔成对称楔形布置，爆破后形成一个楔形槽。有水平楔形掏槽与垂直楔形掏槽之分，常用的是水平楔形掏槽。岩质愈坚硬，成排的楔形眼愈多，一般楔形掏槽眼底间距在200~400mm左右，眼底距工作面的距离比其它要深200mm左右。楔形掏槽水平楔形掏槽垂直楔形掏槽锥形掏槽

锥形掏槽各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中心轴倾斜。孔底趋于集中，但不能相互贯通，爆破后形成锥形槽，该形掏槽适用于较坚硬的围岩，常用的有三角锥或四角锥形掏槽。a四角锥掏槽第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

直眼掏槽由若干个垂直于开挖面的炮眼所组成，掏槽深度不受围岩软硬和开挖断面大小的限制，可以实现多台钻机同时作业、深眼爆破和钻眼机械化，从而为提高掘进速度提供了有利条件。直眼掏槽形式有柱状掏槽及螺旋形掏槽。影响直眼掏槽效果的因素有①眼距②空眼③装药④辅助抛掷⑤钻眼质量柱状掏槽装药孔临空孔螺旋形掏槽abcd1234直眼掏槽单向扇形掏槽第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳复式掏槽三级复式楔形掏槽35040023016072.50700680903030701303129030307013025040023016068o63o55o(a)(b)

楔形掏槽关键技术在于：楔形掏槽孔的倾斜角度与岩性及隧道断面有关，一般为60~75°，上下排距为40~60cm；大断面隧道采用楔形掏槽时应尽量加大第一级掏槽孔之间的水平距离，眼底间距可达到40cm（亦能保证爆破效果）。第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

除掏槽形式和布孔参数外，隧道掘进的主要爆破参数包括：炸药单耗、炮孔直径、炮孔深度、抵抗线、炮孔间距及数目。炸药单耗值（定额值）岩石坚固系数f隧道断面积/m2＜15＜20＜25＜30＞30炸药消耗量/kg.m-1＜61.611.541.471.421.39＜101.921.861.731.591.46＞102.332.222.141.931.85

采用人工手持风钻施工时，匹配的标准钻头直径为26~42。即炮孔直径常为42mm，而标准药卷的直径约为32mm或35mm（比孔径小一来是方便装药，二来是不偶合装药的需要）；小断面平导在Ⅲ、Ⅳ级围岩时，炮孔深度为2.2~3.5mm之间为最佳。（大断面隧道采用凿岩台车钻眼施工时，炮孔直径常为45~55mm，最好需要有40~45mm药卷进行装药。一般孔径大于药卷直径4~7mm）。三、炸药单耗（定额）第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳四、断面划分

岩石隧道采用钻爆法及机械开挖法二种，钻爆法亦称为矿山法，其对地质强，开挖成本低。在我国，钻爆法开挖大断面隧道仍将是主要手段。其缺点是劳动强度大，施工环境差。下表为国际隧道协会对隧道断面的划分。划分断面积/m2超小断面＜0.3小断面3.0~10.0中等断面10.0~50.0大断面50.0~100.0超大断面＞100.0

大断面岩石隧道常采用楔形掏槽技术，而不采用直眼掏槽，即使采用凿岩台车施工，亦不采用直眼掏槽，而采用楔形掏槽更为常见且有效。无论是人工手持风钻还是台车施工，采用楔形掏槽常采用单级楔形掏槽，而不采用所谓的二、三级复式楔形掏槽，只有在掏槽效果不佳的情况下，在一级主掏槽眼前加一对或数对小掏槽眼进行辅助掏槽，成二级复式掏槽。第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

光面爆破是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，尽可能地保持原岩的完整性和稳定性的爆破技术。其主要标准为：开挖轮廓成形规则，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。周边炮眼间距E：常用公式E=(10～18)d公式预估计算；当炮眼直径为32～40mm时，E=320～700mm。光面爆破参数示意EEEWF

光面层厚度。所谓光面层就是周边眼与最外层辅助眼之间的一圈岩石层。其厚度就是周边眼的最小抵抗线W。周边眼的间距E与光面层厚度W有着密切关系。周边眼的装药量通常以线装药密度表示。光面层单独爆落时，周边眼线装药密度一般为0.15~0.25kg/m，全断面一次起爆时，为减少残眼，装药密度需适当增加，可达0.30~0.35kg/m。五、光面爆破

第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

影响光面爆破效果的主要因素有（1）地质条件，一般硬岩、中硬岩、岩石完整性较好的岩体，有利于光面爆破，而当地质复杂、围岩节理裂隙发育及风化较严重时，光面爆破效果将得不到保证。即使采用缩小间距及减少线装药密度亦不能保证效果。（2）钻孔精度的影响，主要应尽量克服开孔误差、钻孔角度误差、测量放线误差，并严格控制周边眼外插角及外插量，保证轮廓平整成型，即应加强施工管理。（3）爆破技术及工艺，使用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好的专用光爆炸药，采用不偶合装药结构，不偶合间隔装药之间用导爆索连接，线装药密度应合理，防止过大及过小，光面爆破最好是齐爆，需要控制时，齐爆数量不应小于5发延时不小于50ms。光面爆破周边眼装药结构第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

评定隧道光面爆破质量目前国内无统一的标准。应根据不同用途的隧道合理拟定不同的质量标准。铁道隧道光面爆破质量评定标准爆破后的检测项目软弱围岩隧道中硬岩隧道硬岩隧道爆破后围岩情况围岩稳定，无大的剥落或明塌围岩稳定，基本无剥落现象围岩稳定，无剥落现象对围岩的扰动深度<1m<0.8m<0.5m平均线性超挖<20cm<15cm<10cm最大线性超挖<25cm<25cm<20cm两炮衔接台阶最大尺寸20cm15cm15cm局部欠挖量5cm5cm5cm炮眼痕迹保存率≥50%≥70%≥80%炮眼利用率95%90%90%质点振动速度<5cm/s<8cm/s<12cm/s第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

原煤炭部对矿山巷道的光面爆破质量标准是：（1）爆破后巷道围岩不破坏，肉眼观察无炮振裂缝；围岩破坏不超过炮眼直径大小。（2）欠超挖量小于±5cm。（3）两炮衔接台阶最大尺寸15cm。

原冶金部对光面爆破质量标准是：（1）爆破振动轻微，无炮振裂缝；软岩爆破后无大浮石、硬岩无浮石。（2）炮眼痕迹保存率>80%。（3）欠超挖量小于±5cm。（4）两炮衔接台阶尺寸10～15cm。第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳

（1）炸药单耗：大断面（断面大于50m2）隧道爆破时，全断面炸药单耗以不超过1.3kg/m3为佳，一般在1.0kg/m3左右，如果炸药单高于此值，则需要调整钻爆设计及装药量；（2）循环进尺：人工手持风钻在全断面钻爆时，循环进尺控制在3.0~3.7m之间为佳，常为3.2或3.5m；台车全断面钻爆时，循环进尺控制在3.7~4.2m之间为佳，常为3.7或4.0m；（3）各孔装药量：对于Ⅲ级围岩，掏槽眼装药量为其孔深的90%左右，扩槽眼装药量为其孔深的85%左右，掘进眼、二台眼装药量为其孔深的80%左右，内圈眼装药量为其孔深的70%左右，底板眼装药量为其孔深的85%左右，周边眼装药量按光面爆破设计装药。（4）起爆顺序：试验和研究表明，各层(卷)炮之间的起爆时差越小，则爆破效果越好。常采用的时差为40～200ms，称为微差爆破。内圈炮眼先起爆，外圈炮眼后起爆，这个顺序不能颠倒，否则爆破效果大受影响，甚至完全失败。同圈眼最好同时起爆，尤其是掏槽眼，以保证同圈眼的共同作用效果。延期时间可以由孔内控制或孔外控制。六、其它

第五章隧道爆破隧道爆破讲座河南.洛阳一、中断面平导钻爆设计（一）水平楔形掏槽钻爆设计一平导为直墙半圆拱形式，直墙高2.05m、拱部半圆半径为1.75m，宽为3.5m，开挖面积在14m2左右。采用简易人工拼装台架配合8~9台风钻钻凿炮眼，有轨挖装机装碴，梭矿+电瓶车有轨运输。由于断面尺寸的限制，该平导采用水平楔形掏槽，每循环进尺一般均在2.0m以上。平导洞身水平楔形掏进口工爆图式设计如图所示。第六章隧道爆破设计炮孔布置隧道爆破讲座河南.洛阳平导水平楔形掏槽钻爆参数

平导水平楔形掏槽爆破技术经济指标参数设计第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳（二）垂直楔形掏槽钻爆设计一平导为直墙半圆拱形式，直墙高2.05m、拱部半圆半径为1.95m，宽为3.9m，开挖面积在12m2左右。采用简易人工拼装台架配合8~9台风钻钻凿炮眼，有轨挖装机装碴，梭矿+电瓶车有轨运输。由于断面尺寸的限制，该平导采用上下楔形掏槽，每循环进尺一般均在3.0m左右。平导洞身上下楔形掏槽钻爆图式设计如图所示。炮孔布置第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳平导垂直楔形掏槽钻爆参数及技术经济指标

平导开挖支护工序平均循环时间表围岩级别循环进尺作业时间（分钟）测量钻孔装药爆破通风找顶装碴运输支护合计Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3m20100203014020330Ⅴ、Ⅳ级1.5m20100403010080370参数设计第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳年度月份平均日进尺m月进尺m200132.266.948.8264.8513.1406.868.1243.6(溶洞突水影响)79.6299.5(溶洞突水影响)89.7301.6(溶洞突水影响)98.7261.2(溶洞突水影响)1010.33201112.5374.71215.2469.82002110.36321.2212.3357.337.8240.8415.4462512.1374.1612.2365.5712.9400.8813.1407.690(与正洞相距太长停工)100(与正洞相距太长停工)110(与正洞相距太长停工)123.6112.9(软岩变形段)年度月份最高日进尺/m最低日进尺/m平均日进尺/m月进尺/m200317.746.5202.9(软岩变形段)215311.6336.4312.539.5293.741239.62905705.5172.1(进入瓦斯段)6816.4191.7(进入瓦斯段)70.3811.7(进入高压富水段)80.6620.5(进入高压富水段)92.6579.5(进入高压富水段)最高月进度469.8m平均月进度266.4m实际进度第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳

全断面施工中，开挖采用光面爆破，大间距单级楔形掏槽，装载机装碴，15t电瓶车牵引16m3梭式矿车运输至洞口碴场。多功能台架配合14~16台YT-28风动凿岩机凿岩，洞内移动式空压机或洞外固定式空压机供风，多功能台架设计成轨行式，台架的移动和就位使用装载机托行，即方便又快捷，它具有轮胎式或轨行式台架的优点，而又避开了它们的缺点。台架各层两侧及前方均设有活页式工作平台，以方便钻凿周边眼及保证掏槽眼的钻凿角度。台架第二层台板可取消，以方便梭矿出入及装载机托行。二、中断面隧道钻爆设计炮孔布置第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳部位炮眼名称段号炮眼深度(m)炮眼角度眼数炮眼规格（kg/条）装填系数单孔条数（条）单孔药量（kg）单段药量（kg）装药长度（m）装药水平垂直结构掏掏槽眼13.570.69080.150.85142.116.82.8集中槽辅助眼33.375.69060.150.85142.112.62.8集中部扩槽眼53.383.59040.150.85142.18.42.8集中上部掘进眼73.394.39060.150.7111.659.92.2集中掘进眼73.3909050.150.7111.658.252.2集中掘进眼93.3909050.150.7111.658.252.2集中掘进眼103.3909040.150.7111.656.62.2集中掘进眼113.3909030.150.7111.654.952.2集中内圈眼123.39090110.150.7111.6518.152.2集中下部掘进眼103.3909050.150.7111.658.252.2集中二台眼113.3909050.150.75121.892.4集中周边拱边眼133.39087170.10.2540.46.80.8间隔墙边眼133.39390120.10.340.44.80.8间隔底板眼153.3909370.150.85142.114.72.8集中装药参数第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳项目岩石类别开挖断面(m2)钻机类型钻机台数(台)眼深(m)炮眼数量(个)炸药种类炸药规格雷管种类数量Ⅲ38.74YT-28153.3982#岩石乳化Φ32*200(150g)非电毫秒雷管项目炸药单耗(kg/m3炸药总耗(kg)炮眼利用率每炮进尺(m)炮眼总长(m)每机钻眼数(个/台)每机钻眼长度(m/台)掘进每米药量(kg/m)掘进每米雷管

(个/m)数量1.14137.450.903.10325.006.5321.6744.3432.26技术经济指标

中断面隧道常见于120km/h、140km/h时速的铁路隧道，由于断面不大，不能采用机动灵活的无轨运输系统，且钻爆速度受限，故掘进速度不快，常见的月速度约为100~150m/月。第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳三、大断面隧道钻爆设计

大断面隧道常见于双车道公路隧道或铁路双线隧道、160km/h时速的单线铁路隧道。由于断面较大，即可采用人工手持风钻钻爆施工，亦可采用凿岩台车进行钻爆施工。运输则只要条件许可，首选机动灵活的无轨装碴及运输。目前独头无轨运输距离一般可达4000m，最大的可达9000m左右（锦屏电站某引水洞施工）。因断面较大，可采用省眼少药的大间距单级楔形掏槽技术进行施工。某集团在秦岭终南山公路隧道东线南口段3000m施工中，独头掘进，独头通风，(人工)钻爆法施工。于2002年2月12日开工，于12月6日掘进到位，历时297天，比业主要求工期提前115天。自4月份以来，月月超300m。10月份创造了429.5m的钻爆法施工世界最高纪录。平均钻爆时间在3.5小时以内，通风排烟20min，装渣运输在2小时以内，平均循环进尺3.7m，掘进单循环平均时间6小时，日掘进4个循环，最高日进尺19.7m。（一）全断面钻爆设计第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳

本隧道全长18020m，隧道最大埋深1640m，主要为混合花岗岩、混合片麻岩。采用人工手持风钻+多功能台架进行钻爆施工，进行大间距锥形掏槽，大断面锥形掏槽是大间距楔形掏槽的改进，从左、右、上三个方向掏槽，掏槽面积20m2，掏槽眼总数22个，掏槽眼倾角30°，掏槽眼净深3.8m，循环进尺3.7m，掏槽体积60m3左右。其优点是掏槽面积大，夹制力小，成功率高；掏槽眼分布稀疏，减少炮孔数量(Ⅳ类围岩开挖断面87.02m2，炮孔在150个左右)和雷管、炸药数量(炸药单耗0.63kg/m3左右)，6台风钻同时掏槽，不会因掏槽眼较密而控制钻爆时间。第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳（2）简易钻孔台架多功能台架第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳多功能台架第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳炮眼布置第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳炮眼布置第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳

秦岭隧道Ⅲ类围岩特点是岩石坚硬、节理较发育。可采用全断面开挖。周边眼采用间隔装药，但药卷不需绑在竹片上，直接装入，周边眼采用导爆索传爆。为保证光爆效果，司钻手定岗定位，掏槽眼、底板眼、辅助眼、周边眼(又分拱部、左边墙、右边墙)都专人负责。爆破后轮廓较圆顺，炮茬错台一般小于10cm，炮眼残痕率达98%左右。光面爆破第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳

放炮后，首先用装载机收渣，然后，博伊特D600W铲装机装渣（小松320装载机、CAT320C挖掘机做为备用装渣设备），MOXY和包头北方奔驰自卸汽车运渣到洞口倒渣场，倒渣采用CAT320C挖掘机装，东风康明斯运到弃渣场。出渣结束后由CAT320C和小松PC200挖掘机各1台，进行排险和掌子面附近道路整平。平均循环进尺3.7m，出渣45车左右，平均2min/车，平均每循环出渣100min。为了施工安全，洞内车速限制在20km/h。第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳快速掘进成效第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳

厦门翔安隧道及两岸接线工程位于福建省厦门地区，是连接厦门市本岛和翔安区陆地的重要通道，兼具高速公路和城市道路双重功能。由于断面大，工程地质条件复杂多变，节理破碎带频繁出现，而且隧道头顶无限海水，水压高，施工中极易发生突涌水，施工风险大，稍有不慎将有灭顶之灾，故施工方法必须利于工法、工序的快速转变，方便围岩变差时钢支撑的迅速支护。宜在海底硬岩段采用上下断面三分部法（即上断面、下断面左、下断面右）。施工时，上半断面先行，下断面采用左右分部交错开挖爆破，开挖一侧时，另一侧作为行车通道（二）台阶法钻爆设计第六章隧道爆破设计隧道爆破讲座河南.洛阳

厦门翔安海底隧道钻爆法开挖Ⅱ、Ⅲ级围岩均按光面爆破设计，采用Ф32mm岩石乳化炸药，复式锥形掏槽炮孔内连续装药，周边眼内利用竹片间隔装药，非电毫秒雷管塑料导爆管网络联