隧道光面爆破资料Word格式.docx
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1
2号岩石硝铵炸药(标准型)
35
165
150
0.95
3050
12
320
7
<
43
6
适用于一般岩石隧道,Φ40mm以下的炮眼爆破;
大口径光爆。
2
2号岩石小药卷
22
270
105
0.84
2200
3
适用于一般岩石隧道的周边眼光爆。
1号抗水岩石硝铵
42
500
450
3850
14
45
适用于一般有水岩石隧道,Φ42mm深孔爆破。
4
1号抗水岩石硝铵(小中)
25
80
0.96
2400
适用于一般有水岩石隧道的周边眼光爆。
5
RJ-2乳胶炸药(大中)
40
330
490
1.2
4100
13~16
340
13
适用于坚硬岩石隧道,Φ48mm的深孔爆破;
防水炸药。
RJ-2乳胶炸药(标准型)
32
200
190
3600
9
适用于一般有水的岩石隧道,Φ40mm以下的炮孔;
粉状硝化甘油炸药(标准型)
170
1.1
4200
16
380~410
15
适用于一般涌水量大的隧道、竖井、斜井爆破。
8
粉状硝化甘油炸药(2号光爆)
152
2300~2700
13.7
410
10
适用于岩石隧道的周边眼光爆。
SHJ-K型水胶炸药
400
650
1.05~1.30
3200~3500
3~5
适用于Φ48mm的深孔岩石隧道爆破。
EJ-102乳化炸药(标准型)
1.15~1.35
4000
15~19
88~143
10~12
22~29
适用于一般有水岩石隧道的爆破。
11
EJ-102乳化炸药(小直径)
20
(二)起爆材料:
1、火雷管
`
火雷管是最简单的一种雷管,成本低,使用灵活不复杂,不受散电流影响,使用广泛,但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸,火雷管全是即发雷管。
我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列:
第一系列20段,分别相距25-300ms;
第二系列分21段;
第三系列分30段。
每段里面段数越大,相隔爆破的时间就越长;
雷管按起爆能量大小分为10个等级(号数),号数愈大,起爆能力也愈强,常用的是6号和8号雷管。
2、电雷管
毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂,延期时间较长,精确度不高;
所有电雷管抗静电等杂散电流、雷电、射频辐射不强,安全性不高,属于隧道限制使用产品,多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中,它是目前能采用的唯一起爆方法。
3、导火索
用来传递火焰给火雷管,配合火花起爆法使用。
导火索的燃速一般在110-130m/s范围内;
缓燃导火索则为180-210m/s或200-350m/s,具有一定的防潮耐水性能。
普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。
目前,隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统,而使用非电起爆系统。
4、导爆管
塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力,给非电雷管使之爆炸的传爆器材。
塑料制成外径3.0mm,内径1.5mm的半透明管,内壁涂有高性能炸药。
其传爆速度可达1900-2000m/s,其本身须使用非电雷管起爆。
导爆管本身比较安全,扭曲、打结、水下(<
80m)均能正常起爆,在火焰和机械的作用下不能燃烧和起爆。
在导爆管出口端喷出的爆破药可以引爆火雷管,但不能引爆炸药,其本身只能用火雷管、导爆索、击发枪、专用激发器发爆。
其连接和分枝可集束捆扎雷管继爆,也可以用连通器连接继爆。
5、导爆索与继爆管
导爆索为红色的高压聚乙烯塑料管,采用高级烈性炸药为索芯,可直接引爆炸药。
对导爆索可理解为“细长连续的小号雷管”。
其本身须用雷管起爆。
导爆索为普通导爆索和安全导爆索两种。
切割导爆索应使用锋利刀具,不应使用剪刀剪断。
安全性能同上条。
普通导爆索是目前使用较多的一种,它具有防水和耐热性能,但在爆轰传播过程中火焰强烈,故只能在没有瓦斯的爆破环境中使用,其爆速≥6500m/s。
由于导爆索可直接引爆炸药,故在隧道光爆中广泛使用于周边眼的光面爆破,从而减少了雷管数量,实现了少装药量,达到有控制的弱爆破的目的。
继爆管是一种专门与导爆索配合使用的传爆器材,具有毫秒延期作用和具有抵抗杂散电流及静电引起爆炸危害能力,因此,导爆索---继爆管起爆系统得到了广泛的应用。
其缺点是成本比毫秒电雷管系统高,在有瓦斯的环境不能使用,起爆网络中的导爆索不能交叉,如果周边眼为一个起爆时间,可不用继爆管。
有资料表明,以上三种起爆系统的费用比为:
导爆管系统:
电力系统:
导爆索系统=1.0:
1.2:
3.0
二、炮眼的种类和作用
(一)种类,炮眼按其所在开挖断面的位置、爆破作用、布置方式和有关参数的不同,大致分为三种:
1、掏槽眼,在开挖断面的适当位置,先行爆破,炸出一个槽腔,为后续的炮眼爆炸创造一个新的“临空面”。
2、掘进眼,位于掏槽眼与周边眼之间的所有炮眼,都称掘进眼。
其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔,为后续和周边眼爆破创造更大的“临空面”。
把靠近掏槽眼的辅助眼又称“辅助掏槽眼”;
把靠近周边眼的一圈掘进眼又称为“内圈眼”,内圈眼对光爆效果起较大作用。
3、周边眼。
沿隧道周边布置的炮眼称为“周边眼”。
周边眼的作用是爆破后使断面达到设计的形状和规格。
炮眼间距应比掘进眼的小,以便爆出较为平顺的轮廓。
为便于钻眼,眼口距设计轮廓线约缩短为0.1-0.2m,周边眼的各项参数是决定光爆效果好坏的最关键因素。
(二)炮眼管径:
手持风钻炮眼直径为32-45mm;
当采用液压台车、液压钻机时,钻孔直径为48mm、63mm、76mm、102mm、152mm。
(三)常用掏槽眼形式及主要参数。
掏槽眼爆破时,由于只有一个自由面,周围被围岩所夹持,破碎岩石的条件非常困难,而掏槽的好坏又直接影响着其他炮眼的爆破效果,因此,它是爆破效果好坏的关键,必须合理选择掏槽形式,掏槽角度和装药量。
归纳起来,可掏槽眼分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。
1、斜眼掏槽眼。
是指槽眼方向与工作面按一定角度斜交的炮眼排列形式,通常又分为楔形掏槽和锥形掏槽。
(1)楔形掏槽。
通常由两排或多排相对称的倾斜炮眼排列组成,爆破后形式一个楔形槽。
楔形又分为水平楔形槽(图a)和垂直楔形槽(图b)
图a 水平楔形槽眼示意图
图b 垂直楔形槽眼示意图
水平楔形槽眼只有当围岩节理为水平层理时才采用,目前现场用的最多的是垂直楔型掏槽眼。
垂直楔型掏槽常用于较大断面中硬度以上的均匀岩石。
a、B、b这三个参数是影响掏槽效果的重要因素,围岩不同而有所不同。
楔形掏槽眼的优点是,因为槽眼比较集中,爆破效果较好,掏槽体积大,可将岩石抛出,适应各种不同坚硬程度的岩石。
但是掏槽眼深度易受到隧道断面尺寸的限制,所以小断面不太适用。
楔形掏槽的关键是确定楔形炮眼口之间的距离。
该距离视围岩类别及断面大小而定:
断石宽在4-5m时,楔形槽眼口距离B放大至2.2m以上;
断面宽在3-4m时,槽面宽1.8-2.2之间。
但无论如何,槽眼口距离不宜小于1.2m,否则效果不好,残眼率高。
另外当石质坚硬时,亦可适量增加槽眼距离,让炮眼更加倾斜,减少眼底距掌子面的垂直距离,牺牲进尺,以得到更好的掏槽效果。
垂直楔形掏槽眼布置参数(m)
围岩
类别
B(m)
b(m)
每对炮眼对另一对炮间之间的距离(m)
炮眼深度(m)
最佳进尺(m)
Ⅲ
2.2-2.5
0.4-0.5
0.5-0.6
2.8-3.0
2.5-2.7
Ⅳ
1.8-2.2
0.2-0.4
2.3-2.5
2.0-2.2
Ⅴ
1.4-1.8
0.1-0.2
0.3-0.4
1.8-2.0
1.4-1.6
以上为3-4m最大断面宽度、15m2左右的断面面积的导坑案例。
(2)锥形掏槽。
是指各掏槽眼以相等或近似相等的角度向槽腔中心倾斜,眼底趋于集中,但不能贯通,爆破后形成锥形槽。
炮眼倾斜角度一般为60°
-70°
,岩越硬,倾角越小。
眼底距离为0.2-0.4m,石质越硬,距离越小。
锥形眼分为三角锥形、四角锥形、五角锥形(见图a。
)。
锥形掏槽比较可靠,适用于开挖小断面平导、引水洞、斜井等较坚硬(f=4-10)的均质岩层的条件。
由于岩石坚硬,锥形掏槽眼深度均宜控制在2m以下,循环进尺在1.5m左右,整个断面上炸药单耗一般在2.5kg/m3以上。
图a 四角形锥形掏槽炮眼示意图
(3)斜眼掏槽适用于各种岩石,掏槽效果较好,所需掏槽眼数目少,单位耗药小于直眼掏槽;
槽眼位置和倾角的精确度对掏槽效果的影响较小。
但炮眼深度受掘进断面的限制,特别是小断面施工;
爆破时,岩石的抛掷距离较大,爆堆分散而损坏设备和支护。
2、直眼掏槽。
掏槽眼相互平行且垂直于工作面,其中有一个或几个不装药的空眼,作为装药眼的辅助自由面。
在此,只讲一个柱状掏槽。
(1)柱状掏槽是充分利用大直径空眼,作为装药眼的辅助自由面和岩石破碎后的膨胀补偿空间,爆破后形成柱状槽口的掏槽爆破临空面。
空眼用地质钻打孔,其深度比照炮眼的深度而定。
一般情况下,当炮眼深度小于3m时,采用1个;
当深3.0-3.5m时,采用2个;
当炮眼深度大于3.5-5.0m时,采用3个。
这里的空眼直径大于炮眼,炮眼的布置如下所示:
图a 菱形布置
图b 三角形布置
图c 楔形布置
(2)直眼掏槽的特点。
直眼掏槽眼适用于坚硬或中硬岩石,掏槽深度不受开挖面的限制,适宜于采用中深孔爆破,凿岩作业较方便,各台风钻之间相互干扰少,便于多台风钻同时作业,容易控制眼底深度,使所有炮眼落在同一平面上,在小断石掘进中可达到2.8-3.0m的循环进尺;
炮眼利用率100%,石渣抛掷距离较近,在大多数岩石中都可采用。
但掏槽眼数量多,耗药量较大;
对眼距、装药等有严格要求,如设计或操作不当,易造成槽内岩石抛掷不出来。
同时,掌子面使用地质钻钻空眼也不方便。
(3)直眼掏槽与斜眼掏槽的适用条件
直接掏槽
斜眼掏槽
大小断面均可
大断面较适用
韧性岩石不适用
对各种地质条件均适用
一次爆破深度可以较大
受断面限制不宜太深(<
5m)
技术要求高,对钻眼精度影响大
精度要求不太高
炸药用量较多
相对较少
需用雷管段数多
需用雷管段数少
钻眼互相干扰少
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