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水利水电工程隧洞钻孔爆破技术分析
【摘要】为促进国家经济发展，为人们提供更加优质的公共服务，我国广泛进行基础设施建设。水利水电工程作为国家基础设施的重要组成部分，其对于周边地区发展和人们的日常生活具有重要影响。在水利水电工程中，钻孔爆破是重要的施工环节，对此，需要对爆破材料、工序等进行严格控制，保证安全。本文首先对钻孔爆破技术进行简要分析，其次总结了水利水电工程中隧洞钻孔爆破施工技术要点，然后就施工中的注意事项进行阐述。
【关键词】水利水电；爆破用药量；钻孔
在水利水电工程中应用钻孔爆破施工，会受到外部环境中多种因素的影响，如地形地貌、地质条件等，在这一过程中，需注重钻孔爆破设计，对开挖断面爆破钻孔进行合理布设，保证最终的爆破效果，同时也需保证爆破施工安全与质量。
2钻孔爆破技术概述
所谓钻孔爆破技术，就是指在掘进过程中通过钻孔、装药、爆破、开挖岩石等完成爆破作业。在爆破作业过程中需要结合工程现场的实际情况，基于地形勘测、工程设计等对爆破设备、施工参数进行合理设置。在爆破施工前，需要明确爆破施工作业要求和任务，对开挖断面土层的炮孔进行合理布设，同时，需对炮孔种类、爆破材料等进行谨慎选择。
3水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术的探讨
3.1炮孔种类及布置
平洞开挖断面上设置的炮孔作用有所不同，按照使用途径的差异可将其分为掏槽孔、周边孔、崩落孔三种。掏槽孔的应用就是扩大临空面的作业面积，可为钻孔爆破作业奠定基础。掏槽孔一般设置于开挖断面的中央位置。在施工中，可依据钻孔布设形式和方向的不同将掏槽孔划分为垂直掏槽以及斜孔掏槽两类[1]。周边孔的应用功能为控制爆破开挖的轮廓，为此，需将其均匀布设于开挖作业面的四周。崩落孔的应用功能是爆落岩体，为上述爆破作业和爆破孔功能的发挥奠定基础。崩落孔需布置于掏槽孔的周围，且需和开挖作业面保持垂直关系。炮孔布置通常如图1所示，在布设时主要工作为分区和爆破孔布设。在布设炮孔前，需要做好以下工作：①在布设炮孔过程中，需要对后期的钻孔作业进行考量，尽量减少移动次数；②需布置炮孔防线，需要和岩层层理、裂隙面保持垂直，不得出现卡钻或者是漏气问题，影响最终的爆破施工效果[2]；③对于周边孔的布设，需要依据设计轮廓图进行，但是也许对作业的可行性和安全性进行分析，为此，可将其布设于轮廓线10～20m范围内；④掏槽孔布设，掏槽孔深度应大于崩落孔10～15%，可提升爆破质量；⑤在断面的拐角位置，需要保证炮孔分布的均匀性，这样方可控制开挖的轮廓，并控制开挖范围。
3.2炮孔数量和装药量的确定
掘进工作面上炮孔数量以及装药量会受到地质条件，如岩层分布、炸药性能、炸药使用量等进行确认。在施工过程中，可以采用类比法或者是依据经验进行计算，确定具体的施工参数。一般需先确定单位耗药量和掘进深度，再根据工程设计要求进行现场作业试验，对炮孔数量、炮孔类型、炮孔间距等设计进行优化。在初步计算过程中，可基于装药量平衡原理对现场所需的炮孔量进行计算，并确定相邻炮孔的间隔距离。同时，需确定炮孔数量，而这里所指的炮孔数量是指炸药的一次性爆炸作业中所需的炸药量，这样可保证炸药可全部填充至炮孔中。在设计爆破方案时，其中最具影响力的参数是单位耗药量，但是其他参数均需基于该数值进行确认。因此，先确定单位耗药量是保证爆破施工参数设计的基础。对于每排炮进尺总装药量，其计算如下[3]：Q=qV=qLSμ式中：Q为每排炮进尺总装药量，单位为kg；q为单位耗药量，单位为kg/m3；V表示的使每进尺爆破下岩石的体积，单位为m3；L表示的是实际钻孔深度，单位为m；S表示的是开挖断面面积，单位为m2；μ表示的是炮孔利用率，μ=l′/L；l′表示的是爆破后的实际深度，单位为m。在计算出每排炮进尺总装药量之后，需对爆破材料进行合理分配。因为炮孔分区和地理位置不同，其在爆破作业过程中的作用也有所差异，所需的装药量也不同。因此，需谨慎对待。根据岩石爆破原理，爆破对岩石破坏的过程为爆轰气体压力、应力波等对岩石共同作用的结果。①在炸药爆炸之后，周边的气体急速膨胀作用在周围的岩体上，导致岩体出现剪切破坏；②由于爆炸带来的冲击波，给周边岩体带来了较强的压缩作用，导致岩体出现破碎；③爆破产生的压力波在向外传播的过程中，自由面会对压力波进行一定的反射，在共同的作用下，岩体会出现拉伸破坏。为此，需对爆破方案进行合理设计。爆破生产和工艺设计的合理性需通过爆破效果、技术经济和安全性进行评价。爆破参数指标是定性的，未进行量化，但是在实际生产中爆破参数难以控制。爆破参数随着工程爆破范围等不同，爆破参数也所有差异，可在允许范围内控制偏差，保证参数的有序构成，对爆破参数进行优化组合。爆破参数的选择和设计是工程设计与施工中的重要环节，对于最终的爆破效果有直接影响。在岩石爆破程中，主要涉及岩石炸药单耗、孔网面积、密集系数、孔径与岩石强度。水利水电工程中，因环境复杂，需对炸药单耗、孔距比、密集系数、孔径与岩石强度等进行重点研究，选择最佳爆破效果组合方案，可参考表1。
3.3掘进爆破技术
在掘进爆破之前，需对工程现场的环境进行勘察，依据实际情况编制施工计划，确定爆破参数。在实际施工中，需就施工设备、环境因素对于作业效果的影响进行考量。因为爆破施工中，支护、出渣、运输工作可能需同时进行方可保证整体工程的施工进度，同时因为爆破施工技术要求高，所以施工控制难度较高。除此之外，因为爆破的自由面有限，岩石的存在也会对爆破产生负面影响，破碎单位体积岩石耗药量的增加为爆破作业质量的提高提供了有利条件。爆破施工需保证爆破后的洞室断面符合设计要求，且不能出现超挖、欠挖的问题，还需注意支架、风管、水管、电线等设备的损坏问题。在施工中，应尽量控制爆破作业范围，弱化其对于周边岩土结构的扰动，从而保证爆破作业后周边地质结构的稳定。
3.4严格控制填孔质量
填孔质量是影响钻孔爆破效果的重要因素，若钻孔没有进行封口，则不能进行爆破。经检查若炮孔的深度不超过0.9m，那么装药深度的控制应将炮孔深度的1/2作为标准。若炮孔的深度不小于0.9m，那么装药深度的控制应将炮孔深度2/3作为标准。在进行钻孔封口时，不能使用易燃性材料或者是现场的岩石块，也不能肆意改变起爆网络的布设方案。
4施工注意事项
4.1关于爆破材料的管理
爆破材料对于最终的爆破效果有直接影响，需注重爆破材料的管理，如爆破材料运输、装卸和堆放。爆破材料运输车辆需要标识危险标识，并对爆破材料进行报装，保证运输安全。仓储时，应将爆破材料放于阴凉干燥处，不得暴晒。
4.2炸药的使用量
若炸药用量较大，则会埋下安全隐患，不利于现场的安全管控。所以，需对炸药的使用量进行控制。在确定具体数值时，需要对各类因素进行考量，如钻孔的合理布设、钻孔深度、地质条件。
4.3其他事项
在做好上述工作的同时，需注意以下内容：①出渣运输和临时支护需严格按照工程治疗要求和现行标准进行操作，并合理选择运输设备和单位运输量；②需合理选择运输线路和弃渣场的位置；③需建立专业的管理组织，就施工组织和安全运行建立相应的管理制度；④隧洞洞室开挖结束后，应做好支护工作，选择适宜的支护形式，否则易发生坍塌。当前水利水电工程施工中多综合应用临时性支护与永久性支护技术。
综上所述，在水利水电工程隧洞施工中，钻孔爆破是最为常见的爆破施工工艺，而该工艺的应用研究有利于实际工程爆破效果的控制。在工程建设中，需谨慎选择爆破材料和支护形式，并对炸药用量、掘进爆破和出渣运输等进行合理设置，保证爆破质量，为水利水电工程隧洞施工任务的顺利进行奠定基础。
[1]秦晋，周贺达.小断面长引水隧洞开挖爆破与供风设计[J].东北水利水电，）：1~4.
[2]赵根，吴新霞，周先平，等.深水条件下岩塞钻孔爆破关键技术及应用[J].工程爆破，）：13~17.
[3]陈蕾，袁媛.布仑口-公格尔水电站发电引水隧洞高地温洞段爆破技术研究[J].黑龙江水利科技，）：107~108.
作者:王立东 单位:中国水利水电第十六工程局有限公司厦门分公司
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贵州爆破检测：隧道爆破专项方案
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贵州爆破检测：隧道爆破专项方案
：专项方案
以小河村隧道为例，小河村隧道K0+310-K0+675。&
采取有效的控制爆破技术，减少振动与降低噪音，同时达到成形效果好，采用光面爆破，根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材、振速要求等条件编制爆破设计。
1.设计情况
①根据围岩特点合理选择周边眼间距E及周边眼的最小抵抗线W，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上。&
②严格控制周边眼的装药量，借助导爆索进行间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。以确保隧道周边成形良好，并减少对围岩的扰动。
③根据爆破效果，调整掏槽眼形式，并适当加深掏槽眼深度（比其它眼深约20cm），以保证掏槽效果。
④合理分布掘进眼，以达到炮眼数量最少、材料最省；同时碴块又不致过大，便于装卸。
⑤合理选择循环进尺：根据工期要求及机械能力等因素来综合考虑。
⑥合理选择爆破材料：采用安全性能好的塑料导爆管，防水乳胶炸药、非电微差爆破。
2 、钻爆参数的选择
根据小河隧道岩质情况拟选择光面爆破参数见，施工过程中通过爆破效果检查，结合地质变化情况，适当调整。以求达到安全经济和最佳爆破效果。
2.1、掏槽方式&
小河隧道爆破，采用人工钻眼外，为方便机械钻眼，采取楔形掏槽。
2.2 装药结构及堵塞方式
a、装药结构：周边眼：采用φ25mm直径药卷间隔装药，导爆索联接。&
b、堵塞方式：所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于26cm。其它炮孔按装药长度余孔全部堵塞。
2.3 钻爆施工
钻爆作业是隧道施工的关键技术，直接影响隧道的施工进度、安全和经济效益，同时对开挖断面的准确成型，保护围岩的稳定性至关重要。根据新奥法的原则和本标段隧道的地质条件，决定针对不同的岩性和开挖方式，事先进行钻爆设计，全断面开挖或台阶法开挖采用光面爆破，下台阶开挖采用预裂爆破。&贵州爆破检测
爆破设计是实施光面爆破技术的基础，光面爆破设计参数的选定，与围岩级别、岩体结构、岩性、断面尺寸和形状、爆破材料，以及施工机具密切相关，在现场试验和施工实践的基础上，不断优化，逐渐形成规范化、标准化施工，通过全过程的信息化监控，才能取得理想的效果。光面爆破施工工序见图1-2。&
爆破标准：开挖全部采用光面爆破，光面爆破炮眼残留率硬岩达到80％以上，中硬岩达到60％以上。施工时严格执行光面爆破的内控指标，争取爆破质量达到更高的标准，光面爆破的内控指标详见“光面爆破内控指标表”。
钻孔作业严格控制每一道工序的质量。炮眼眼底位置的控制，直接影响爆破效果，其中掏槽眼布置的准确性更为重要；布置炮眼时先布置掏槽眼，然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼；开挖断面较大时，可按“上稀下密、适当加眼、中部均匀分布”的原则布置辅助眼和周边眼。&
台车钻眼时台车就位要准确，事先划定区域，并按炮眼编号顺序进行钻孔，以免相互干扰和错钻、漏钻，有利于检查钻孔质量，提高钻孔速度。开钻要严格按照标定的眼位施钻，钻杆垂直，角度偏差控制在3°以内，成眼达到直、平、齐要求。&
按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时可稍稍移动孔位，但顶眼只能左右
移动，帮眼只能上下移动，周边眼轮廓的放线误差控制在±1cm，孔口开眼误差：Ⅲ、Ⅳ级围岩深眼可从轮廓线偏移5cm，Ⅴ级围岩可从轮廓线偏内3cm，周边眼外插角的角度误差，浅眼以0.03的斜度外插，方向与轮廓线法线方向一致。&
直：先钻上方标准孔，插上炮杆，使侧墙孔在同一条垂线上。 平：周边炮眼要相互平行。&
齐：使各炮眼底落在同一平面上，钻孔深度要根据掌子面的起伏“凸”加、“凹”减。
注：采用微差控制爆破技术和接力式起爆，控制单段允许装药量，降低爆破震动速度。&
根据要求的钻孔深度做好标记，使孔底落在同一平面上，周边眼孔深不超过掏槽眼孔深。光面爆破施工工艺流程是：依据掌子面的地质情况，确定围岩级别→选定爆破方案→依据爆破设计布眼→凿岩台架钻眼→(按规程领取加工爆破火工品)装药→人员设备退场→起爆→排烟、检查爆破效果→修正爆破设计→进入下一工序。&
光面爆破时，炮眼的位置、角度、装药量等是衡量光爆效果的前提，应认真按爆破设计进行布眼、钻眼，并对钻爆操作人员进行岗前培训，强化管理，确保光爆效果良好。&
装药采用长药卷送药器装药，周边眼按爆破设计方案采用间隔装药法，使用导爆索连接各周边孔的药卷，小竹片固定药卷位置。其它炮眼按设计的装药量，进行偶合连续装药结构。&
爆破结束后，排烟完毕，检查爆破效果，如爆破进尺、轮廓线超欠挖、炮痕保存率、爆方石块大小、抛距等情况，并综合考虑，逐步修正爆破设计，以达到满意的钻爆效果。&
爆破作业人员必须遵循《爆破安全规则》规范化作业，建立安全检查和监督机制。
2.4装药注意事项：&
a、根据需要长度，直接使用工厂已装配好带导爆管的非电毫秒雷管，保护好雷管段数标记。&
b、加工起爆药卷时，保护好雷管段数标签或标记。将不同段数的起爆药卷分开装箱，以便装药时按照起爆顺序“对号入座”。&
c、向炮眼装药时，避免导爆管损坏。装药时，分段从上到下进行，以免落石砸断或打破导爆管引起瞎炮。&
d、采用簇联或用连接块连接各孔的导爆管，对导爆管部位适当予以防护，放到安全地点，以防落石或其它坠物打击。&
e、网路连结：在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后，才开始连结网路。连结尽可能靠近眼孔，贵州爆破检测尽量缩短孔外网路，连结整齐，便于直观检查网路。
连结系统应尽量短，不要拉细、打结，避免导爆管、连结块受损坏等。&
f、为了保证安全、可靠的起爆，起爆雷管的导火索最短长度不小于1.5m，起爆雷管应包扎在离导爆管自由端不小于10cm处。&
g、整个网路的起爆，使用普通引线8号火雷管。&
h、网路连结好后，认真检查连结是否正确，是否每个眼孔的起爆药卷都包括进去了，是否每个簇联或连结块内都有引爆雷管。当使用孔外延期控制时，检查各连结点雷管的段数是否符合设计。&
i、起爆后，发现瞎炮时，先查明原因，因孔外导爆管损坏引起的瞎炮，可以切去损坏部分，重新连接导爆管，再行起爆。此时，接头尽量靠近孔眼位置。因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问题引起的瞎炮处理应按照国家标准《爆破安全规程》中有关规定进行。
2.5装药堵塞技术要求&
a、炸药量的分配根据炮眼填装系数进行，采用直眼掏槽可适当增加10～20％，保证掏槽效果，分配完后，按安装整卷或半卷药的档次调整。&
b、用炮泥机制作炮泥：成分为泥土、砂和水；合理的重量百分比为土：砂：水＝70～80：8～10：13～20，最小密度达到1.90ｇ／cm3并具有较好的柔软性，炮眼堵塞长度不小于30cm，深孔爆破时不小于40cm。&
2.6爆破效果监测及爆破设计优化 2.6.1爆破效果检查&贵州爆破检测
每次爆破后，对爆破效果进行仔细检查、分析爆破参数的合理性，以确定出适合本岩层最佳爆破参数。从以下各方面进行检查、核定及分析。a、超欠挖情况。b、开挖轮廓圆顺，开挖面平整。c、爆破进尺是否达到爆破设计要求。d、爆出石碴块是否适合装碴要求e、炮眼痕迹保存率，IV类围岩≥85%，III类围岩≥70%，并在开挖轮廓面上均匀分布。&
2.6.2爆破设计优化&
根据每次爆破后检查情况，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。a、根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、装药量，特别是周边眼的有关参数；b、根据爆破后石碴的块度修正参数。石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大；c、根据爆破振
速监测，调整同段起爆最大药量及雷管段数；d、根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。
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祥云平台技术支持隧道爆破安全技术措施_爱师网
隧道爆破安全技术措施隧道爆破安全技术措施为了保证隧道施工安全，预防爆破事故的发生，制定如下安全技术措施：1、担任爆破工作的人员必须思想端正工作认真负责，并经培训考试合格取得“爆破员作业证”。2、在爆破工作中必须服从命令，听从指挥。严格执行“国家爆破安全法规”，做到标准施工，规范操作。3、钻孔：①、钻孔人员到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态。如支护顶板及两帮是否牢固，如有松动的岩石应立即加以支护或清除。②、凿岩机钻孔时，必须采用湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。③、用带支架的风钻钻孔时，一定将支架安置稳妥，站在碴堆上钻孔，应注意碴堆的稳定防止坍滑伤人。④、钻孔和装药不能平行作业。⑤、严禁在残孔中继续钻孔。⑥、严格按照设计钻孔，其周边眼倾斜度的误差±3，平面误差±1cm。4、爆破器材的加工：①、爆破器材的加工一定要在加工房内进行，严禁在生活区和爆破器材库附近加工。②、在加工过程中，对爆破器材要轻拿轻放，禁止撞击、抛掷，加工数量不应超过当班爆破作业需用量③、药包重量，药包之间的距离一定要严格按照爆破设计进行作业误差范围不能超出设计的3。④、只准快刀切割导爆索，但禁止切割接上雷管或已插入炸药里的导爆索。⑤、隧道爆破不得使用TNT（三硝基甲苯）苦味酸、黑火药等大量产生有害气体的炸药。5、装药、堵塞：①、装药时应检查验收炮孔情况，如有关健炮孔不合格应积极解决或报告以便迅速采取措施。②、装药时，彻底清除孔内污积物③、用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入到位，各药卷之间彼此要密贴，中间不许有杂物间隔炮泥，堵塞用力要适中。④、堵塞要小心慎重，不得破坏起爆线路。⑤、禁止用石块或易燃材料堵塞炮孔⑥、禁止捣固直接接触药包的堵塞或用堵塞材料冲击起爆药包。⑦、禁止拨出或硬拉起爆药包中的雷管、导爆索。⑧、遇有下列情况，严禁装药a、照明不足b、工作面岩石破碎，尚未及时支护c、发现流沙、流泥未经妥善处理d、可能有大量溶洞水及高压水涌出的地段。6、爆破网络：①、起爆导爆索的雷管应绑紧在距导爆索端部15cm处，雷管的聚能穴应朝向导爆索的传爆方向。②、导爆管网络中不得有死结，孔内不得有接头，孔外传爆雷管之间应当有足够的间距。③、用雷管起爆导爆管网络时，应有防止雷管的集中穴炸断导爆管的措施，导爆管应均匀的敷在雷管周围，并用胶布等绑扎牢固。④、用于同一工作面的导爆索，导爆管必须是同厂同批号产品。⑤、连接爆破主线与脚线，检查线路导通和起爆作业，必须由指定的爆破员单人操作。7、警戒、起爆：①、进行爆破前，所有人员和机械均应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。②、在爆破班（组）长的组织下爆破员均应进入指定的警戒位置，严禁行人、车辆、牲畜进入警戒线以内。③、爆破信号规定如下：a、警戒区信号--连续的长口哨声，在爆破前十分钟发出，届时，所有施工的人员和机械撤到危险区以外，警戒人员进入指定警戒位置。b、爆破信号--连续的急促的短口哨声，在确认人员和机械全撤离危险区后，在爆破前一分钟发出，一分钟后进行起爆。④、爆破后，必须经过通风排烟，且距爆破相距时间不小于15min，才准检查人员进入，并经各项检查和妥善处理后，其他工作人员才准进入工作面。⑤、检查人员主要检查是否有拒爆、盲炮，是否有塌方、冒顶等，未处理前应设立危险警戒或标志。8、盲炮处理技术措施：①、盲炮必须由当班爆破员处理，处理盲炮，无关人员不准在场，应设危险警戒，危险区内禁止进行其它作业。②、禁止拉出或掏出起爆药包。③、经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆。④、打平行眼装药爆破，平行眼距盲孔口不得小于0.3m，为确定平行炮孔的方向，允许从盲炮口起，取出长度不超过20cm的堵塞物。⑤、在安全距离外，用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮堵塞物及炸药，但必须采取措施收回雷管。⑥、电力起爆发生盲炮时，须立即切断电源并及时将爆破网络短路。⑦、盲炮处理后应仔细检查爆堆将残余的爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残留的爆破器材前，应采取预防措施。⑧、每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。9、两个工作面接近贯通时，应加强两端的联系与统一指挥，当两工作面距离为8倍循环进尺时（最小不得少于15m）应停止一端工作，将人员机具撤走，并在安全距离处设立警告标志。10、在爆破作业中，要严谨认真精力集中，严禁饮酒作业，严禁携带火种，不许穿化纤衣服，不许穿铁钉鞋。11、爆破的各类仪器，每月应全面检查一次，电容式起爆器至少每月赋能一次。12、隧道内严禁明火作业与取暖。13、对不良地段隧道施工，应采取弱爆破、短开挖等小循环的施工方法。14、由于爆堆积体中石质松散、极易坍塌在施工中应不放炮或少放炮对炮孔方向、深度、药量等均应严格控制。15、所有爆破人员而应思想集中，不得东张西望、谈天说地。16、为了减少爆破器材因受潮而引起盲炮。装药距放炮时间不宜过久。17、不许使用水分超过0.5的粉状硝铵炸药。18、装载爆碴时要有专人查看爆碴里是否有未响的雷管和炸药，对于未响的雷管和炸药，要交于专人集中统一销毁。19、采用电力起爆，则一切准备就绪方可连接起爆雷管。采用火花起爆时，在确定起爆引线长度时，起爆引线与信号引线的长度应能保证点炮人走至待避安全距离。20、对在爆破施工作业中，在安全生产和预防爆破事故方面作出显著成绩的人员要给予表彰或奖励。21、爆破器材库的设置，爆破器材的运输，管理、使用等见另页。22、其它事宜执行国家“爆破安全法规”。图解隧道爆破施工技术，各种孔和眼你弄得清吗？
隧道爆破是以钻孔、爆破工序为主，配以装运机械出碴，完成隧道施工的方法，是建设隧道的主要工序，它的成败与好坏直接影响到围岩的稳定及后续工序的正常进行和施工速度，是隧道建设非常重要的组成部分。
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今日搜狐热点提高隧洞开挖爆破钻孔利用率的方法
【摘要】为了能够使隧洞开挖爆破钻孔利用率得以提升，并且对开挖的成本进行控制，就需要对使隧洞开挖钻孔利用率受到影响的因素进行分析。笔者以自己多年的生活经验为根据，对提升隧洞开挖钻孔利用率的方法进行了总结和归纳。利用这些方法能够使钻孔利用率偏低的问题得到有效的解决，同时这些方法在各类围岩隧洞开挖中都比较适用。&
【关键词】隧洞；硬岩；钻孔利用率&
　　在开挖硬质岩石隧洞的过程中，因为岩石具有一定的韧性，所以采用爆破的利用率往往比较低。在硬岩开挖中钻孔利用率偏低的问题非常普遍，其除了使爆破成本得以提升之外，同时还使得施工的进度和空气受到了严重影响。所以必须要认真的分析和研究隧洞开挖爆破钻孔利用率的提升方法。&
　　1.增加掌子面掏槽面积&
　　掌子面掏槽面积的大小在隧洞开挖爆破设计中在很大程度上决定了钻孔利用率。如果增大掌子面掏槽面积，也就会相应的增多掏槽孔数量和掏槽孔排数，这样就能够将较大的掏槽空腔临空面创造出来。不管是掏槽深度也好，还是掏槽环向面积都会得以扩大，这样在周围崩落孔随后起爆时就能够很好的将孔底岩石的夹制作用和环向作用克服掉。如图1所示，其中原设计内掏槽用1来表示；原设计外掏槽用2来表示；新增掏槽用3来表示；原设计掏槽爆破后底面用4来表示；出现裂隙和松动的岩体用5来表示；新增掏槽爆破后底面用6来表示。在掏槽 1、掏槽 2 这两排原设计的掏槽孔爆破之后，在高压气体和暴风压力的共同作用下，一定深度内的残留掩体会出现松动和裂隙。相对于常规崩落孔而言，新增的掏槽孔不管是在排距上，还是在孔距上都要小很多，而且其也具有较大的单孔药量，因此就产生了远高于常规崩落孔的粉碎能力。掏槽孔爆破后残留的岩体会在新增掏槽孔的高速岩块撞击和起爆冲击压力发生脱落，这样就使得掏槽孔底残留得以减少，并且使掏槽空腔深度得以加大。周围的崩落孔由于增大的掏槽空腔深度而产生了更深的临空面，从而使周围崩落孔的残孔得以有效减少，因此，增加掏槽面积就可以使钻孔利用率得以提升。&
　　2.转换掏槽方式&
　　目前最常用的隧洞开挖施工掏槽方式主要包括两种，也就是直孔掏槽和楔形掏槽。大量的实践表明，如果岩石具有较好的韧性、完整、坚硬致密的特点，就算掏槽孔可以达到40到50公分的排距和孔距，而且除了必要的填塞长度外将炸药全部装满，还是无法取得良好的掏槽效果。面对这种情况就可以对掏槽方式进行转换，选择直孔掏槽的方式，最好是选择六空孔平行直孔掏槽。周围空孔间与的中心装药孔只具有2D4公分的岩石厚度，各空孔间也具有2D4公分的岩石厚度，采用0.9 的装药系数设置中心装药孔就能够绝对实现掏槽空腔；内圈扩槽孔仅仅具有15D18公分的抵抗线，采用0.8的装药系数设置中心装药孔就能够实现内圈扩槽；外圈扩槽孔仅仅具有40D43公分的抵抗线，而中圈扩槽孔仅仅具有20D23公分的抵抗线，采用0.8的装药系数设置中心装药孔就能够绝对粉碎抵抗岩石，从而能够达到百分百坚硬岩石掏槽的钻孔利用率[1]。
　　3.对掌子面形状进行调整&
　　在传统的隧洞开挖观念中，一般都要求平齐的掌子面，而且还要尽可能的在同一垂直平面内布置钻孔孔底，这样就会对钻孔施工作业非常有利。但是如果岩石具有较好的韧性、完整、坚硬致密的特点，这时候不管选择任何钻爆方式都无法保证实现100%的钻孔利用率。某工程在开挖隧洞的工作实践中将传统的观念打破，采用对掌子面形状进行调整的方式，将一种&水平 V 形掌子面&的概念提了出来，从而使这一技术难题得到了有效的解决。选择平 V形掌子面的形式就算有一些残孔在前排炮孔爆破后仍然存在，也不会使后排控的爆破效果受到影响。其主要的原理就是相对于后排炮孔孔底而言，前排炮孔爆破之后产生的临空面深度远远要大，因此能够有效地降低后排孔的钻孔利用率，这样就能够达到百分百坚硬岩石掏槽的钻孔利用率[2]。&
　　4.选择合适和炸药&
　　在进行坚硬岩石的爆破时，尽量选择爆速高、密度大的炸药。炸药的爆轰波速度和密度的乘积就是炸药的波阻抗，因此在选择炸药时要考虑炸药的波阻抗与岩石的波阻抗是否匹配。如果二者能够匹配，那么在同等的条件下炸药就能够传递给岩石更多的能量，从而引起更大的岩石应变，起到更大的岩石粉碎破坏作用。然而由于坚硬的岩石具有很高的波阻抗，因此炸药的波阻抗要与坚硬岩石的波阻抗完全匹配是很难做到的，在实践中炸药的波阻抗往往小于坚硬岩石的波阻抗，因此在选择炸药品种时尽量选择与坚硬岩石的波阻抗相近的炸药品种。例如西安-安康线在建设的过程中需要挖掘秦岭隧道，施工时遇到了深埋秦岭地下的特硬岩，其强度超过了250MPa，波阻抗更是高达15&106kg/（m2・s）。为了完成爆破任务，特意使用了专用的水胶炸药，该炸药的密度达到了1.26g/cm3，爆速超过了4500m/s，爆破速度良好，掘进速度快。&
　　5.合理的增加药卷直径&
　　如果必须对坚硬的岩石进行爆破，可以合理地增加掏槽孔的药卷直径，并使用耦合装药的方式来使孔壁药卷之间的间隙减小，使炮孔孔壁直接受到爆炸冲击的荷载，从而能够使孔壁上受到的爆破冲击波作用的峰值压力增大，从而提高掏槽的效果。一般情况下三臂凿岩台车使用的钻孔直径为50毫米，药卷直径应为38-44毫米；YT28手风钻钻孔直径为42毫米，药卷直径应为35-38毫米[3]。&
　　6.对爆破参数进行调整&
　　如果使用楔形掏槽，要以爆破的效果为依据，及时对掏槽孔的排距和孔距进行减小，并将单孔的药量增大，从而对掏槽的质量进行改善，使掏槽钻孔的利用率得以提高。&
　　7.结语&
　　在隧道开挖爆破钻孔的过程中，要采取合理的措施，提高钻孔的利用率，使开挖成本得以降低。本文提出了一系列的提高隧洞开挖端口利用率的方法，并经过了相应的工程实践检验，希望可以改善当前隧道开挖爆破钻孔过程中钻孔利用率不高的问题。&
　　参考文献：&
　　[1] 谢经鹏，明世祥，梁新民. 基于人工神经网络的中深孔爆破参数优选[J]. 现代矿业. 2015（03）&
　　[2] 楼晓明，周文海，陈鹏辉. 露天矿临近高陡边坡控制爆破技术选择与评价[J]. 有色金属（矿山部分）. 2015（02）&
　　[3] 李光华. 中深孔爆破地表网络及毫秒延时标准化技术研究[J]. 本钢技术. 2014（05）
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