各级围岩爆破的施工方法

一．隧道爆破技术要求

⑴根据围岩特点，合理选定周边眼的间距E、最小抵抗线W和炮眼深度L，辅助炮眼交错均匀布置在内圈眼与掏槽眼之间，周边炮眼、内圈眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10cm。

⑵严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布，同步起爆。

⑶周边眼使用小直径药卷、低猛度和低爆速的乳化炸药。为了满足瓦斯隧道安全施工要求，有瓦斯突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药，必须采用煤矿许用电雷管连续正向装药，严禁反向装药，雷管以外不装药。严禁使用秒及毫秒级电雷管，使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段延期时间不得大于130毫秒。

⑷爆破参数计算公式：

Q=qV,

Q：一个爆破循环的总用药量，kg；

q：爆破每立方米岩石所需炸药的消耗量，主要取决于围岩级别、临空面数目、断面大小。施工中Ⅲ级围岩全断面开挖q=1；Ⅳ级围岩上导坑开挖q=1，下导坑q=0.7；Ⅴ级围岩开挖q=0.6。

V：一个循环进尺所爆落的岩石体积（紧方），m3，V=S×L

L：设计进尺＝炮眼深度×炮眼利用率（取0.9）

S：开挖断面面积m2

⑸采用毫秒差有序起爆，使光面爆破具有良好的临空面。

⑹爆破网络采用串联，接头拧紧，明线部分包裹绝缘层；常规采用串并联结合复式网络。

⑺采用绝缘母线单回路爆破，母线与洞内电缆线、电线和信号线分别在隧道两侧。

⑻在岩石中，炮眼深度不足0.9米时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2，炮眼深度为0.9米以上，装药长度不得大于炮眼深度2/3，煤层中，装药长度小于炮眼深度1/2。所有炮眼剩余部分用水泡泥和黏土泡泥，水泡泥外剩余泡眼部分应用黏土泡泥封满填实，严禁使用煤粉、块状材料或其它可燃材料做炮泥。

⑼瓦斯隧道采用不低于二级煤矿许用炸药和电毫秒雷管。以下爆破设计均采用2#岩石乳化炸药进行计算。

二．各级围岩爆破的施工方法

(1)洞身开挖

1.围岩级别及工期

主洞开挖施工35个月（2014年11月1日～2017年9月30日）。

2.III级围全断面岩爆破设计:

III级围岩地段运用光面爆破技术进行全断面法施工。采用风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。隧道出碴采用自卸汽车运输，挖掘机和侧卸装载机装碴。全断面掘进每循环进尺3.2m。全断面开挖掘进作业循环时间见下表。

全断面法施工工序流程图

Ⅲ级围岩采用全断面开挖，风动凿岩机钻孔，光面爆破。施工中应严格掌握周边眼的方向，减小超欠挖。钻爆本着尽量减少残眼率，提高单位用药量，周边采用光爆，Ⅲ级围岩采用大面积锥形掏槽，在实施中根据实际情况再行调整爆破参数。

●炮眼数量N的确定，根据开挖断面积、岩石强度、炮眼直径、循环进尺、炸药品种，炮眼装填系数等因素确定，计算公式为：N=qs/γτ式中：N—炮眼数量，不包括未装药的空眼数

q—单位体积岩石炸药消耗量，一般取q=0.7kg/m3

S—开挖断面积

τ—装药系数取0.4～0.5之间

γ—每米药卷的炸药重量（kg/m）φ32炸药为0.78kg/m。

●掏槽眼设计：III级采用大面积深孔锥形掏槽，设计循环进尺Ⅲ级3.2m，具体尺寸见图。

●周边眼参数设计

周边眼钻眼直径d=42mm，眼深Ⅲ级4m；

(1)、周边眼间距E，为取得良好的光爆效果，取E=45～50cm；

⑵、光爆层厚度W：所谓光爆层就是周边眼与最外层辅助眼之间的一圈岩石层。其厚度就是周边眼的最小抵抗线W。其大小对光面爆破效果有较大影响。取W=65～75cm；

⑶、周边眼线装药密度q=0.18～0.25kg/m

⑷、不耦合系数：r=D/d=42/25=1.68

⑸、装药结构

①周边眼采用间隔装药（两侧底眼除外，每侧一个），φ32药卷（后期采用φ25药卷），眼底装2/3药卷，炮眼口预留30cm作为炮泥封堵区，其他3.5m区段采用7节1/3药卷，间距50cm均匀布置。

②周边眼的底眼（每侧一个）、其它炮眼均按连续装药结构装药。

⑹联线方式

周边眼联线至关重要：

①将一根导爆索（支线）插入一根2/3药卷，然后反向将药卷连同导爆索放入眼底，炮眼口外预留30cm，剪断。每个周边眼（除两侧底眼外）均按此施作。

②然后分别从两侧底眼开始用一根导爆索（主线）将支线的露头连接起来，露头与主线搭接10cm，缠绕胶带3层，每个导爆索（支线）的露头方向朝向上部（拱顶方向）。

③两根主线连至拱顶后，用2发非电毫秒雷管引出，接至电雷管。

其它炮眼均按《全断面爆破联线图》所示分区汇总后，再通过非电毫秒雷管连至电雷管。

注意：①保证外露30cm长度；②各支线与主线要连接紧凑，且不能出现支线绕圈、迂回等现象，以免不能成功传爆。

⑺、Ⅲ级全断面炮眼布置、装药参数表及主要经济技术指标

Ⅲ级围岩炮眼布置图

Ⅲ级围岩装药参数表

Ⅲ级围岩循环进尺3.2m主要经济技术指标

劳动力配置表如下

3.Ⅳ级围岩台阶法爆破设计

Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅴ级围岩采用留核心土法施工。爆破开挖后立即施工初喷砼，封闭围岩外露面，初喷厚度不得小于3cm，并紧跟掌子面，初喷后立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等，紧接着砼喷至设计的初支厚度。

Ⅳ级围岩段开挖按设计进行超前支护，台阶法施工，拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破。

具体施工顺序见《Ⅳ级围岩施工工序图》。

Ⅳ级围岩施工工序图

开挖上断面Ⅰ

施作初期支护①

开挖下断面Ⅱ

施作初期支护②

监控周

边围岩

变化

（1）掏槽眼采用斜眼楔形掏槽，眼深2.5～3米，倾斜角度45～60度，眼底间距b取20厘米，眼口水平距离B取5米，相邻两排眼间距30厘米，眼孔间距详细见图。

（2）周边眼间距E：一般情况下E＝（12～15）d，其中炮眼直径D＝40毫米，周边眼间距35～50厘米；同时根据最小抵抗线W（光面层厚度）取值在13～22d范围内，且遵循W≥E的原则，周边眼相对距离E/W＝0.5～0.8，一般取W值45～60厘米，本设计W=60厘米，施工中可根据实际情况调整。以下为炸药理论计算数量，施工中炸药不小于该数量：

①上台阶炸药总量计算过程如下：

32

==⨯⨯=

Q qV kg m m m kg

1.1/260.8133.8

掏槽眼炸药量计算：

'32

==⨯⨯=

Q qV kg m m m kg

1.2/21126.4

单孔装药量：26.4/12 2.2

q kg

==

周边眼单孔装药量计算：

''32

==⨯⨯=

Q qV kg m m m kg

1.0/20.10.2