Ⅲ级围岩全断面爆破设计

范家山隧道出口Ⅲ级围岩全断面钻爆设计
一、工程概况
范家山隧道出口位于黄土高原的丘陵及低山区，覆盖层为新生界第四系新黄土、老黄土、砂及卵砾石，第三系黏土和粉质土、半胶结砾石岩，下伏中生界砂岩、页岩、泥岩。

二、本钻爆方案适用范围
范家山隧道出口段：DK426+836- DK429+000
三、钻爆参数：
掏槽方式：斜眼掏槽
周边眼间距：35cm
抵抗线：50cm
该段计划循环进尺3.0m，周边眼间距35cm；抵抗线50cm,掏槽眼底部30%长度加强装药，孔口20%长度进行弱装药，炮泥堵塞长度不小于20cm；爆破网络采用非电毫秒雷管起爆；底板眼向外斜5度，孔深较进尺加深20cm。

周边眼采用φ25mm药卷，药卷空气间隔装药结构，其它炮眼采用φ32mm药卷连续装药结构。

全断面光面爆破炮眼药量分配表
表2 Ⅲ级围岩光面爆破主要经济技术指标
光面爆破技术要求
一、技术控制
1、钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。

2、爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定，开挖时应控制在3m左右，开挖坚硬完整的围岩时应根据周边眼的外插角及允许超挖量确定。

3、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线。

围岩软弱、破碎，周边眼间距取小值，E/W取小值。

4、严格控制周边眼装药量，并使药量沿炮孔长度合理分布。

周边眼宜用小直径药卷和低爆速炸药，可借助传爆线实现空气间隔装药。

周边眼雷管应与内圈眼雷管跳段使用。

5、周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，保证开挖面平整，但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深20cm。

当开挖面凸凹较大时，应根据实际情况调整炮眼深度，并相应调整装药量。

6、周边眼宜一次同时起爆，软弱围岩段或断层处必须对爆破震动加以控制时，可分段起爆。

7、对内圈眼的爆破参数应严格控制，防止围岩过度龟裂。

8、斜眼掏槽的炮眼方向，在岩层层理或节理发育时，不得与其平行，应呈一定角度，并尽量与其垂直。

9、开挖断面底板两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量和导向空眼，消除爆破死角。

10、在地下水较多地段，所用爆破材料应能防水。

11、开挖过程中应监测围岩爆破扰动深度以及爆破对围岩的影响，及时调整钻爆方案。

二、光面爆破质量保证措施
1、实行“定人、定位、定机、定质、定量”的五岗位责任制，分区按顺序钻孔。

不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎带的四不钻制度。

2、严格控制周边眼间距及最小抵抗线厚度，并使周边眼尽可能打在轮廓线上。

3、周边眼严格控制“准、直、平、齐”，利用长钻杆控制钻眼角度及错台。

4、装药必须在技术人员的指导下由专人进行装药，并严格堵塞炮泥。

5、工人在钻眼时，应及时将前方围岩的变化反馈给技术人员，以便技术人员及时调整炮眼间距及装药量。

6、钻眼完成后，应按炮眼布置图进行检查并作好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破。

7、装药前应将炮孔内泥浆、石屑吹洗干净。

已装药的炮孔及时用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20 cm，其它眼不小于30 cm。

8、判断拱部钻进方向的上挑角度是否适中，可通过观察钻中岩浆外流的情况来确定，在钻眼用水量合适的情况下：
1）如果岩浆顺钎杆直接流到岩机前落下时，说明上挑角度太大。

2）如果岩浆顺钎杆流出10 cm左右落下时，说明上挑角度合适。

3）如果岩浆一出孔口就流下时，说明上挑角度不足。

9、为了真正做到“石变我变”，及时准确地修正钻爆设计和调整钻爆参数，并保证光爆设计的实施，确保光爆质量，确保隧道不坍塌，作如下规定：
1) 技术室必须在本钻爆循环装药前作光爆参数交底（包括周边眼间距、最小抵抗线、炮眼密集系数、周边眼装药集中度、二圈眼装药集中度、总装药量），与上一茬炮之变化也要注明，并对上一茬炮出现的问题进行注明。

2）领工员必须对自己值班范围的实际操作进行记录，包括：炮眼布置图，装药参数，钻眼速度、围岩自稳程度。

并对值班范围
光爆效果及进尺进行评定，此记录和掌子面的围岩情况将作为
下一茬炮光爆参数调整的依据。

3）光爆装药参数由工程部技术人员、领工员、项目队领班人员三人集体研究，最后由工程部确定下发，在装药前由领工员、项
目队领班人员对工班进行集中布置并组织实施。

光爆循环考核表
三、光爆常见质量事故的预防与处理
在隧道及地下工程掘进中,常见的光爆质量事故有哑炮、带炮、冲天炮、“戴眼镜”、“挂门帘”等。

其中有的事故虽然对安全无威胁，但对施工质量与工程进度的影响不容忽视。

1、哑炮
哑炮又称瞎炮、拒爆或盲炮，他是指炮眼中的起爆药包经点火或通电后，雷管与炸药全未起爆或雷管爆了而炸药未爆的现象。

如果雷管与部分炸药爆了，但孔底尚有剩留未爆药包，则称为半爆或残炮。

哑炮与残炮是掘进中最经常发生的一种爆破事故，必须采取措施竭力避免。

这种事故一旦发生，应严格遵照安全规程仔细分析，找清原因，采取有效方法予以处理，否则不得在工作面进行其他工序的工作。

哑炮或残炮产生的可能原因、处理方法及预防措施，可参考下表分析。

处理哑炮时，禁止用压缩空气吹出炮泥、炸药和雷管，禁止从拒爆的炮眼上拔出雷管。

哑炮或残炮的产生、处理与预防
2、带炮
工作面上先起爆的炮眼爆破后，把邻近炮眼的导火索、雷管或药包带出炮眼，叫做带炮。

带炮现象可能仅眼口部分的装药被抛出，而眼内留有残药；也可能出现整个炮眼装药因先爆炮眼的爆破而崩坏。

产生带炮的原因是：炮眼布置过密，眼距过小；需要堵塞的炮眼堵塞不严实。

此外，当延发间隔时间较长、采用正向起爆（尤其起爆药包放在眼口第一个药包位置时）及岩石节理裂隙发育等情况下，均会增加产生带炮的可能性。

带炮的出现除对工作质量有影响外，更重要的是被带出的爆破材料（尤其雷管）混杂在岩渣中，给爆破后清理工作面、装岩工作等的安全带来很大威胁。

因此，当发现有带炮现象时，应对工作面进行严格检查，清除掉未爆炸的爆破材料，对于可能压在岩渣堆底下的雷管、炸药等，应在装岩过程中留心发现，决不能粗心大意。

带炮的预防措施，主要是合理确定眼距和提高堵塞质量，采用反向起爆可以减少带炮现象。

3、冲天炮
炮眼中装药起爆后，未能将周围岩石崩落，而仅仅将堵塞物推出眼外，这种现象叫做冲天炮（或空枪）。

冲天炮的产生原因可能是：需要堵塞的炮眼堵塞不严实，炮眼布置过稀，抵抗线过大，斜眼掏槽眼与工作面夹角过大，掏槽失败造成其它炮眼工作条件恶化，如直眼掏槽时炮眼被“挤死”，装药量过少，点火顺序不对，或因导火索燃速不稳定，造成起爆顺序混乱等。

产生冲天炮后，一般都根据具体情况适当进行补炮。

如果原炮眼未崩坏，可重新装药爆破之，如由于掏槽失败致使其他炮眼产生冲天炮时，在掏槽眼补炮后，仍可利用原辅助眼，周边眼进行装药爆破。

产生冲天炮不仅浪费了大量爆破材料，而且还将增加钻眼工作量，降低掘进速度。

因此，应针对上述原因，采取相应预防措施，主要是合理布置炮眼、正确确定爆破参数和提高堵塞质量等。

4、“带眼镜”
掏槽眼爆破后，工作面表层岩石未崩落，仅在内部造成破碎槽洞
（即爆里不爆外），这种现象叫做“带眼镜”。

主要是炮眼装药长度不够和眼距不当造成的。

因为掏槽眼（指装药眼）的爆破作用方向主要是指向空心眼，则炮眼装药部分易于爆开岩石，而堵塞部分过长后，爆炸应力波强度不足使岩石破碎未发展到工作面。

因此，避免“带眼镜”现象的发生，主要是根据工作面岩石性质的不同，正确确定好装药长度和炮眼间距。

在产生“带眼镜”后，一般采用补钻炮眼进行爆破，以便把未爆开部分崩落。

5、“挂门帘”
挂门帘是指在光面爆破中，周边眼眼口部位的抵抗线岩石未爆掉，而形成的一种现象。

主要原因是周边眼的炸药过于集中在眼底，没有装药的炮孔段太长、光爆层太薄、节理裂隙影响或岩石过于破碎等等。

产生这一现象后，一般可另装药将其爆掉。

预防“挂门帘”的措施，可根据石质选择合适的抵抗线；尽量采用小直径连续装药等等。

6、岩壁留有半边孔的超、欠挖
岩壁留有半边孔痕，但又有超欠挖现象。

这主要是周边眼没有开在轮廓线上或眼孔与轮廓线的夹角过大。

应严格按要求穿孔，才可避免。

7、口部欠挖底部超挖
炮孔口部欠挖，底部超挖，主要原因是周边眼离轮廓线太远，孔角过大或底部药量过多。

预防措施：除严格按要求钻孔外，还应控制。