钻爆法开挖PPT课件

一.炮孔种类及作用
为了克服围岩的夹制作用、改善岩石破 碎条件、控制隧洞开挖轮廓以及提高掘进 效率 按作用原理、布置方式及有关参数的不 同，开挖断面上布置的炮孔分成三类： （1）掏槽孔 （2）周边孔 （3）崩落孔
周边孔
崩落孔 掏槽孔
三）炮孔种类及布置
1）掏槽孔：
位置：开挖断面中下部
起爆次序：最先起爆。
作用：爆出平整的洞室开挖轮 廓。
崩落孔 掏槽孔
上述3类炮孔可以通 过微差网路实现毫秒 延迟起爆，先起爆炮 孔为后起爆炮孔减小 了岩石的夹制作用， 并增大了自由面。
为了降低爆破对围岩 的损伤，工程中常常 在周边孔和崩落孔间 布置一排缓冲孔。
二.掏槽爆破的三种形式 楔形掏槽 锥形掏槽 直孔掏槽
结构的受力状况。 光面爆破与喷锚支护相结合，能大量节省混凝土，
降低工程造价，加快施工进度。 光面爆破已成为新奥法三大支柱之一
评价光面爆破的主要标准
开挖轮廓成型规则，岩面平整。 围岩壁上的半孔壁保存率不低于50%，且
孔壁上无明显的爆破裂隙。 超欠挖符合规定要求，围岩上无危石。
2.光面爆破的主要参数
1.楔形掏槽
钻孔与开挖面斜交。
由2-4对对称的相向倾 斜的掏槽孔组成，爆破 后能形成楔形槽。
楔形掏槽孔与孔底的夹 角在60度左右。
对于层理大至垂直或倾 斜的岩层，往往采用垂 直楔形掏槽。
水平楔形掏槽比较适用 于岩层层理接近于水平 的围岩或整体均匀的围 岩。
2.锥形掏槽 由数个掏槽孔呈角锥形
根据用药平衡的原则，将上述每一循环总装药量Q分配到 各个炮孔中。
在开挖过程中加以检验和修正。
（2）爆破自由面少，岩石的夹制作用大，增大了破碎 岩石的难度，使岩石爆破的单位耗药量提高。
（3）爆破质量要求高，对洞室断面的轮廓形成一般有 严格的标准，控制超挖、不允许欠挖，必须防止飞石、 空气冲击波对洞室内有关设施及结构的损坏，应尽量 控制爆破对围岩及附近支护结构的扰动与质量影响， 确保洞室围岩的安全稳定
3.单位体积耗药量q
单位体积耗药量与岩性、断面大小、炮孔 直径和深度等因素有关，一般按工程类比 初步估算，再根据爆破效果适当调整。
4.总装药量Q分配 Q=qLS
式中：Q为一个循环的总装药量，kg；q为单位体积耗药 量，kg/m3；L为炮孔的设计循环进尺，m；S为开挖断面 面积，m2.
根据工程经验和类比法初步确定各炮孔数目。
在钻孔时多台凿岩机可同时作业而 相互干扰小，有利于提高钻机效率。
适用于各种岩层的隧洞爆破开挖。
缺点：
直孔掏槽法所需的炮孔数量及装药 消耗量更大，而且对钻孔的位置与 方向要求更精确。
直孔掏槽分桶形掏槽和螺旋形掏槽
三.周边孔光面爆破 1.光面爆破的原理
原理： 在断面设计开挖线上布置间距较小的周边孔。 采用特定的减弱装药结构（不耦合装药与间隔
布置。
各孔以大体相同角度向 中心轴线倾斜，孔底趋 于集中，但不贯通，爆 破后形成锥形槽。
炮孔倾斜角度一般为6070度，岩质越硬，倾角 越小。
按炮孔数目的不同，分 三角锥、四角锥、五角 锥。
3.直角掏槽
由若干个垂直于开挖面的彼此距离 很近的炮孔组成，有时其中一个或 几个不装药的空孔。
优点：
由于直孔掏槽的炮孔深度不受开挖 断面尺寸的限制，较斜孔掏槽可以 获得更深的槽腔，可提高单循环的 开挖进尺。
第二节 钻孔爆破法开挖
钻爆法一直是地下建筑物岩石开挖的主要 施工方法。
钻爆法的优点： 对岩层地质条件适应性强。 开挖成本低。 尤其适合岩石坚硬、长度相对短的洞室施
工。
地下洞室开挖爆破施工的特点：
（1）因照明、通风、噪声及渗水等影响，钻爆作业条 件差；钻爆工作与支护、出渣运输等工序交叉进行， 施工场面受到限制，增加了施工难度。
周边孔尽量同时起爆。
四.钻爆参数设计
1.炮孔直径 2.炮孔深度 3.单位体积耗药量 4.总装药量分配
1.炮孔直径
炮孔直径对凿岩生产率、炮孔数目、单位 体积耗药量和洞壁的平整程度均有影响。
应根据岩性、凿岩设备和工具、炸药性能 等进行综合分析确定，多采用32～50mm的 钻孔。
2.炮孔深度
指炮孔底至开挖面的垂直距离。 合适的炮孔深度有助于提高掘进速度和炮孔利用
作用:先在开挖面上炸出一个槽
腔，为后续爆破增加临空面，
提高爆破效果。
周边孔
2）崩落孔：
位置：分布于掏槽孔和周边孔 之间。
起爆次序：晚于掏槽孔起爆， 由中心往周边逐层顺序起爆。
作用：扩大掏槽孔炸出的槽腔， 崩落开挖面上的岩体，同时 为周边孔创造自由面。
3）周边孔：
位置：位于断面周边。
起爆次序：最后起爆。
主要爆破参数包括： 周边孔的间距a：一般为8-12倍钻孔直径D 光爆层厚度W。 周边孔密集系数：m=a/W，一般为0.65-
0.85 炮孔线装药密度：Qx，按照松动爆破计算 炮孔装药不耦合系数：k=D/d，一般为1.25-
2.5
光面爆破设计参数确定
工程类比初选参数 通过施工生产性试验加以调整
装药）。 于崩落孔爆破后起爆周边孔内的装药，炸除沿
洞周留下的厚度为周边孔最小抵抗线的岩体 （光爆层）从而获得较为平整的开挖轮廓。
优点：
实现洞室断面轮廓成型规整。 减小围岩应力集中和局部落石现象。 减少超挖和混凝土回填量。 能最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏。 尽可能保存围岩自身原有的承载能力，改善支护
3.光面爆破技术措施
钻孔精度具有关键作用。确保周边孔达到准、正、 平、直、齐。
采用不耦合装药结构。光面爆破的不耦合系数k 一般在1.25-2.5，水工隧洞光面不耦合系数在2.0 左右。
严格控制装药集中度。优先考虑选用光爆专用炸 药卷进行连续装药因素确定：1）围岩的岩性。2）凿岩机的
允许钻孔长度、操作技术和钻孔技术水平。3）掘 进循环的作业安排。 一般可根据经验和工程类比确定孔深。 对于大中断面水工隧洞的开挖，Ⅰ ～ Ⅱ类围岩， 钻孔深度为2 ～ 3m；Ⅲ～Ⅳ类围岩，钻孔深度2 ～ 3m；对于小断面隧洞，钻孔深度一般为1.2 ～ 2.0m。