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1隧道控制爆破技術講座TunnelBlasting

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2掏槽眼周邊眼輔助眼2023/7/27

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爆破光面的形成，起至關重要的是掏槽眼和周邊眼的設計。其中：

掏槽眼是為輔助眼提供新的自由面，是后續爆破效果能好的基礎，直接影響隧道爆破的循環進尺和掘進效果。2023/7/27

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輔助眼進一步擴大掏槽空間，破碎隧道巖體，為后續爆破提供新的自由面；

周邊眼則直接關系著到隧道開挖邊界的超欠挖大小和對保留圍巖損害的程度。2023/7/27

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炮孔布置位置與形式：掏槽眼一般布置在斷面的中下方，主要有楔形掏槽和桶形掏槽，多用楔形掏槽方式；有水平楔形與垂直楔形之分。

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7輔助眼（崩落眼）一般圍繞掏槽空間，按線形或環形均勻布置；排間距b(即抵抗線w)應小于同排或同環的孔距a，常為孔距a的80％~100％；可以打垂直眼，也可打斜眼，逐漸垂直；周邊眼布置在設計輪廓線上，通常為斜眼，眼底落在設計輪廓線上或外擺10cm，一般采用光面爆破。2023/7/27

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周邊眼布置在設計輪廓線上，通常為斜眼，眼底落在設計輪廓線上或外擺10cm，一般采用光面爆破或預裂爆破

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9圖

楔形掏槽—水平楔形其他孔線形布置2023/7/27

10楔形掏槽—垂直楔形其他孔環狀布置2023/7/27

11各類孔孔間距取值原則：掏槽孔的夾制作用大，爆破條件差，炮孔應較密；輔助孔（崩落孔）經過掏槽孔、擴槽孔爆破后，自由面條件較好，孔距應較大；距掏槽空間越近排距越大；周邊孔的作用是控制開挖輪廓，應采用光面爆破或預裂爆破，孔間距必須小于排間距；2023/7/27

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擴槽孔、內圈孔、二臺孔、底板孔的孔距均應比掏槽孔和周邊孔大，但是比崩落孔要密，其間距或抵抗線一般為崩落孔的80％左右，因為擴槽孔的作用是進一步擴大槽腔，為后續炮孔的爆破提供良好的臨空面條件，應適當加密炮孔，以保證爆破效果；2023/7/27

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內圈孔距離開挖面較近，應適當加密，使炸藥能量在內圈孔一帶均勻分布，減少對圍巖的爆破破壞；擴槽、崩落孔爆破后，部分巖碴堆積在底板上，增加了二臺孔、底板孔的爆破負荷，為保證底部的爆破效果，二臺孔、底板孔也必須適當加密。

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14炮孔的方向和角度炮孔的方向，可以與作業面垂直或傾斜，在有明顯裂縫或層理時，炮孔應與巖石裂縫或層理垂直或斜交(見圖)，盡量避免平行層理和鉆入裂縫。掏槽可利用裂縫、層理。

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一般炮孔應與自由面成一定角度，以有利于爆破外拋。角度的大小，根據巖石的堅硬程度、炮孔作用及便于作業而定。炮孔角度越大，爆破效果越差；炮孔角度越小，最小抵抗線(裝藥中心至自由面的垂直距離)越小，爆破效果越好，但炮孔深度淺，進度慢。既要進度快，又要爆破效果好，必須選擇好炮孔的角度。2023/7/27

16炮孔傾角取值參考表：加強掏槽孔：50°～55°;

掏槽孔：55°～75°；輔助孔：75°～90°；周邊孔：85°～90°。巖石堅硬取小值，巖石松軟取大值。2023/7/27

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各類炮孔眼底要落在要求的同一平面上，掏槽眼應超深20ｃｍ左右。2023/7/27

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孔數較多同類孔也應采用分段延時起爆。即使是楔形掏槽眼，各對楔形掏槽眼之間應跳段設置。2023/7/27

19掏槽困難，可適當加眼。在堅硬巖石中掏槽，難以形成掏槽空間，可在楔形掏槽眼上下中間部位各加一個掏槽眼，且向楔形中央傾斜。2023/7/27

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隧道爆破周邊眼必須采用的光面爆破。實踐表明，采用普通爆破方法，不僅對圍巖擾動大，而且難以爆出理想的開挖輪廓，而光面爆破較大程度的滿足上述要求。2023/7/27

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光面爆破的特點技術：沿設計輪廓線打一排小孔距的平行炮孔，小藥量、不耦合裝藥，在開挖區主炮孔爆破后（后起爆），同時起爆。2023/7/27

22光面爆破的切割成縫機理：

1、相鄰孔的導向作用2、爆生氣體的擴縫作用（小孔距、平行炮孔、小藥量、不耦合裝藥、后起爆、同時起爆）。2023/7/27

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24光面爆破設計（幾個要點）：（1）周邊眼間距a周邊眼要適當加密，才能有效地形成光面裂隙。若孔距過大，孔間導向作用消失，光面裂隙就不能形成；而孔距過小，又會增加鉆孔費用和爆破工作量，還可能使藥量偏大，光面效果不好，所以，一般：a＝（8～18）d，其中d——孔徑。2023/7/27

25光面爆破設計：

當炮孔直徑為35～45mm時，間距一般可取500～700mm.但在巖石節理裂隙發育的地區，或者對光爆面的質量要求高的部位，其孔距還應更小一些。本工程就應取消小值，推薦在：

350～500mm2023/7/27

26（2）最小抵抗線w和炮孔密集系數m

w即光面層厚度，一般說來w＞a光面孔間距。因為：w過小，孔與孔間的光面裂隙來不及貫通前，各孔就朝自由面方向形成爆破漏斗，結果產生凹凸不平的破裂面；反之，w過大，光面裂隙雖易于形成，但自由面方向的爆破效果可能惡化，產出大塊多，在壁面造成凹坑。2023/7/27

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一般：m＝a/w=（0.6～0.8），最大可以達到1，即mmax＝1。一般說來：巖石破碎節理發育時，爆破裂隙產生和發展方向不易控制，要獲得平整的輪廓面，a應偏小取、w偏大區；即取m＝0.6，甚至可接近取m＝0.5；巖石較完整，開挖跨度較大，取m=0.8，a取原設計值；巖石堅韌，開挖跨度小，則a、w都應偏小取，可取m=1，才能形成符合設計的曲率半徑較小的輪廓面。2023/7/27

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所以本工程應整體偏小取。本工程建議：硬巖取：a=45～55cm、w=（55～65）；中硬巖：a=35～45cm、w=（45～55）；軟巖：a=30～40cm、w=（40～50）。

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（3）不耦合系數k=炮孔直徑D/裝藥直徑d

：要使炸藥在孔內爆炸而孔壁不產生“壓碎”破壞，必須選擇合理不耦合系數，一般不耦合系數＝1.1～3.0，而其中取1.5～2.5的較多。故本工程:D=45～48mm.2023/7/27

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（4）齊發爆破光面孔應齊發、同時起爆。為此各孔可敷設導爆索，引出孔外后與一根主導爆索相連，再接續導爆管延時雷管。其延期時間：距相鄰主炮孔爆破的延期時間Δt不小于100ms。若光面孔較多，震動限制不能同時起爆，可以采取分組延時起爆，相鄰組光面孔延時段號連續，不跳段。2023/7/27

31裝藥集中度(kg/m)巖石類別炮眼間距E(cm)抵抗線W(cm)密集系數K=E/W0.30~0.35硬巖55~7060~800.7~1.00.20~0.30中硬巖45~6560~800.7~1.00.07~0.12軟巖35~5040~600.5~0.8光面爆破一般參考數值2023/7/27

32起爆藥包的位置

1）正向起爆：將起爆藥包放在孔口第1或第2個藥卷處，雷管聚能穴朝向孔底。2）反向起爆：起爆藥包放置在孔底，雷管聚能穴朝向孔口。2023/7/27

33一、光面孔間距一定要小于光面層厚度。光爆特別強調以下幾點：2023/7/27

34二、光面孔的孔間距要小。巖石類別炮眼間距a/cm硬巖55中硬巖45軟巖352023/7/27

35三、光面孔孔位要準確、相互平行、間距一致。開孔位置偏差不應大于3ｃｍ，鉆孔以3％～5％的斜率向斷面外傾斜。2023/7/27

36四、光面孔采用不耦合裝藥和空氣間隔裝藥。

將藥卷捆綁在導爆索上，形成一個斷續的炸藥串。為方便裝藥，一般可將藥串綁在竹片上，送入孔內。分別起爆進行爆破。2023/7/27

37五、孔口必須采用炮泥堵塞（0.5ｍ）。太長部分加間隔器、竹節堵塞。2023/7/27