要适当加密。为了控制爆破引起对围岩的破坏,内圈炮孔设计间距为0.6~0.7m,使炸药量能在内圈炮孔带均匀分布,底板炮孔由于积压碴的原因,也必须适当加密,间距或抵抗线一般为掘进炮孔的80%左右,设计为0.60~0.70m。
④掘进炮孔的布置原则
掘进炮孔一般均匀布置即可,采用线形布置和环形布置相结合的形式。抵抗线均为同排(或同一环形)炮孔间距的80%~100%。
⑤单每茬炮循环进尺控制根据围岩及地表建筑物情况作相应调整。上半断面和下部左中右三部分断面开挖钻爆设计具体布孔示意图见下图,具体开挖爆破参数根据围岩情况进行适当调整。
图7 III级围岩上半断面炮眼布置示意图 图8 III级围岩下部左、中、右炮眼布置示意图
4、一次爆破总装药量计算与炸药的分配 装药量的计算及分配
炮眼装药量的多少是影响爆破效果的重要因素。目前多采取先用体积公 式计算出一个循环的总药量,然后按各种类型炮眼的爆破特征性进行分 配,在再爆破实践中加以检验和修正,直到取的良好的爆破效果的方法 。计算总药量的公式为:
Q=q×V 式中:
Q---一个爆破循环的总用药量(kg/m3);
q---爆破每立方米岩石所需炸药的消耗量(kg/m3),一般取 q=1.0~1.2kg/m3,查表;
V---一个循环进尺所爆落的岩石总体积(m3)
在距离建筑物较远时,可根据爆破震动监测数据结果,适当调整循环进尺、参数及装药量,但必须应依照国家规定,根据对周围建筑物的允许最大震动速度要求进行控制调整。在进入含有瓦斯的隧道爆破段,必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管,采用电力起爆,并严格按照瓦斯隧道施工安全技术规范进行爆破作业。
(3)单孔装药量校核的计算
周边炮孔装药参数在上面已确定,其它炮孔的装药量均可按下列公式计算: 公式:q=k×a×w×L×λ(kg) 式中:q——单孔装药量(kg); k——炸药单耗(kg/m3); a——炮孔间距(m);
w——炮孔爆破方向的抵抗线(m); L——炮孔深度(m);
λ——炮孔部位系数(参照下表选取)。
表9 中硬岩隧道炮孔部位系数
炮孔 部位 λ值 掏槽 炮孔 1.5~2 扩槽 炮孔 1.0~1.2 掘进 槽下 1.0~1.2 掘进 槽侧 1.0 掘进槽上 内圈炮孔 二台炮孔 底板炮孔 0.8~1.0 0.5~0.8 1.2~1.5 1.5~2.0 (4)爆破参数
为了严格控制隧道周边超、欠挖,减少浪费,控制成本,保持围岩的自身稳定性,隧道周边宜采取光面爆破,合理选择周边炮孔间距、最小抵抗线、装药结构、不偶合系数、装药集中度等。光面爆破参数如下表所示:
表10 光面爆破参数表
岩石类别 硬岩 软质岩 周边眼 间距E(cm) 40~50 35~45 周边眼抵抗线 W(cm) 50~60 45~60 相对距离 E/W 0.8~0.85 0.75~0.8 装药集中度q(kg/m) 0.15~0.25 0.07~0.12 (5)爆破炮孔装药量校核计算 Q=B·K·m·K1·W (g/m)
式中,Q——1米深光面爆破炮孔装药量(g/m); B——光面爆破炮孔孔口填塞系数取B=1.0;
K——在光爆中,软岩取0.5~0.7,中硬岩取0.75~0.95,坚硬岩取1.0~1.5; m——炮孔密集系数,m=a/W;
K1——根据炮孔密度而定的系数,取K1=0.5,但每加深1m增加0.2; W——保护层(光爆层)厚度或最小抵抗线m。 5、炮孔堵塞
堵塞作用是使炸药在受约束条件下能充分爆炸以提高能量利用率,堵塞的目的是防止个别飞石和冲炮,保证爆破效果。因此,堵塞要求必须认真严格的堵塞,长度不小于20cm,要求堵塞密实,不能有空隙或间断。堵塞材料采用粘泥或软泥,要求不能过稀,可搓成条即可;也可采用自制炮泥堵塞(砂∶粘土∶水=3∶1∶1)。
6、爆破器材的选择
炸药:选用乳化炸药,周边炮孔选用Φ25mm小药卷,其它炮孔采用Φ32mm标准药卷。瓦斯隧道段采用煤矿许用炸药。
雷管:①选用普通非电毫秒延期雷管,段位为1~20段;②选用瞬发电雷管(击发起爆用)。
导爆索:周边炮孔间隔装药,采用导爆索单孔加工药串传爆。(瓦斯隧道段禁止使
用导爆索)。
7、装药结构
本隧道装药结构分为两种装药形式,一种是连续装药,另一种是间断捆绑药串装药。连续装药结构用于隧道开挖掏槽、扩槽、掘进、二台、底板、内圈炮孔装药结构,就是将计算炸药量φ32 mm的药卷逐节不间断装入孔内,在药柱的适当位置放入起爆雷管,孔口部位采取炮泥填塞即可;间断捆绑药串装药专用于周边炮孔或光面炮孔装药,选用并加工成药串,将计算炸药量φ25 mm的药卷分割成每段50~75g(孔底药包药量适当加强),均匀间隔地捆绑在导爆索上,在导爆索的孔底部位捆上起爆雷管(应注意传爆方向),并采用竹片引带。见下面示意图。
8、爆破网络及连接
本标段隧道爆破采用1~20段非电毫秒延期雷管,根据单段允许最大装药量进行分段微差爆破,实行孔内延期。每段延时雷管递增时间必须大于30ms,以保证爆破效果,同时不产生叠加现象。
网络采用簇连法连接,连接时将导爆管分片区捆成15根一束,每束中心捆绑两发加工好少量炸药1段雷管(要加工少量炸药)击发,所有击发雷管均采用并联法并网,最后收拢合并,采用2发电雷管击发起爆。见爆破网络示意图。
9、出渣
出碴是影响进度的主要工序,合理地配备机械设备是提高效率的关键。
出碴作业流程:爆破后进行通风排烟、排险、洒水降尘→装载机、自卸汽车就位→装碴→运碴→在专人指挥下在弃土场或碎石场进行卸碴。隧道开挖出渣采用通过挖掘机、装载机和自卸汽车共同完成,最后弃之指定弃土场。弃土场派专人指挥卸渣。保证车辆卸渣作业安全。同时为保证运输道路畅通,派设专人养护维修运输线路。
爆破后,及时进行通风排烟排险和洒水降尘,炮响至少15min后,且掌子面的能见度达到要求时,方可安排人员进入排险。排险主要清除施工作业段松散危石,清除完毕后方可出碴。挖掘机装卸作业时施工范围内严禁站人。严格遵守洞内行车速度规定,限速20km/小时,不得超速行驶,装卸渣土必须有专人指挥。
通风采用压入式排风方式,距开挖掌子面不宜大于15米,采用内燃机作业时,全断面开挖时风速不应小于0.15m/s,降尘采用洒水降尘的方法,在距掌子面约20m和30m左右各设1道水幕降尘器,当点炮后人员撤离时打开阀门,炮响15min后关闭,以清除爆破等作业所产生的粉尘和溶解部分有害气体。水幕降尘见图所示。
当通风排烟、洒水除尘及排险结束,安排装载机、自卸汽车、挖掘机就位,进行出碴作业。
图9 水幕降尘装置示意图
洞身开挖每个工作面各采用1台简易开挖台车,1台挖掘机,2台装载机,3辆自卸汽车,出碴采用装载机出碴,挖掘机配合,自卸汽车运碴的方案。作业见所示。
图10 洞内出渣、运输作业图
3.1.3 初期支护 1、锚杆支护
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