岩爆常识与分级标准
岩爆常识与分级标准
一般岩爆的预防及处理（1）岩爆产生条件①近代构造活动山体内地应力较高，岩体内储存着很大的应变能；②围岩新鲜完整，裂隙极少或仅有隐裂隙，属坚硬脆性介质，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，应力解除后，回弹变形很小；③具有足够的上覆岩体厚度，一般均远离沟谷切割的卸荷裂隙带，埋藏深度多大于200m；④无地下水，岩体干燥；⑤开挖断面形状不规则，造成局部应力集中。
⑥在溶孔较多的岩层里，则一般不会发生岩爆。
（2）岩爆的特点隧洞内的岩爆一般具有以下特点：①在未发生前，并无明显的征兆，虽经过仔细寻找，并无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。
②岩爆发生的地点多在新开挖的工作面附近，个别的也有距新开挖工作面较远，常见的岩爆部位以拱部或拱腰部位为多；岩爆在开挖后陆续出现，多在爆破后的2～3小时，24小时内最为明显，延续时间一般1～2个月，有的延长1年以上，事前一般无明显预兆。
③岩爆时围岩破坏的规模，小者几厘米厚，大者可多达几十吨重。
石块由母岩弹出，小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的片状脱落，脱落面多与岩壁平行。
④岩爆围岩的破坏过程，一般新鲜坚硬岩体均先产生声响，伴随片状剥落的裂隙出现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆；在强度较低的岩体，则在离隧洞掌子面以里一定距离产生，造成向洞内临空面冲击力量最大，这种岩爆属于深部冲击型。
（3）岩爆的现场预测预报①地形地貌分析法及地质分析法认真查看其地形地貌，对该区的地形情况有一个总体的认识，在高山峡谷地区，谷地为应力高度集中区，另外根据地质报告资料初步确定辅助洞施工期间可能遇到的地应力集中和地应力偏大的地段。
依据地质理论，在地壳运动的活动区有较高的地应力，在地区上升剧烈，河谷深切，剥蚀作用很强的地区，自重应力也较大。
②AE法（声发射法）AE法主要利用岩石临近破坏前有声发射现象这一结果，通过声波探测器对岩石内部的情况进行检测，该方法的基本参量是能率E和大事件数频度N，它们在一定程度上反映出岩体内部的破裂程度和应力增长速度。
不同的岩爆级别对应采取的技术措施处理
不同的岩爆级别对应采取的技术措施处理【学员问题】不同的岩爆级别对应采取的技术措施处理？
【解答】1、微弱岩爆地段，可直接在开挖面上洒水，软化表层，促使应力释放和调整。
2、中等岩爆地段，在隧道开挖断面轮廓线外10～15cm范围内，在侧壁及拱部，打设注水孔，并向孔内喷灌高压水，软化围岩，加快围岩内部的应力释放。
3、对双线或多线隧道，可先掘进贯通一个断面积为15～30㎡的小导洞，使岩层中的高地应力得以部分释放，再进行隧道的开挖。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
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岩爆常识与分级标准
一般岩爆的预防及处理（1）岩爆产生条件①近代构造活动山体内地应力较高，岩体内储存着很大的应变能；②围岩新鲜完整，裂隙极少或仅有隐裂隙，属坚硬脆性介质，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，应力解除后，回弹变形很小；③具有足够的上覆岩体厚度，一般均远离沟谷切割的卸荷裂隙带，埋藏深度多大于200m；④无地下水，岩体干燥；⑤开挖断面形状不规则，造成局部应力集中。
⑥在溶孔较多的岩层里，则一般不会发生岩爆。
（2）岩爆的特点隧洞内的岩爆一般具有以下特点：①在未发生前，并无明显的征兆，虽经过仔细寻找，并无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。
②岩爆发生的地点多在新开挖的工作面附近，个别的也有距新开挖工作面较远，常见的岩爆部位以拱部或拱腰部位为多；岩爆在开挖后陆续出现，多在爆破后的2～3小时，24小时内最为明显，延续时间一般1～2个月，有的延长1年以上，事前一般无明显预兆。
③岩爆时围岩破坏的规模，小者几厘米厚，大者可多达几十吨重。
石块由母岩弹出，小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的片状脱落，脱落面多与岩壁平行。
④岩爆围岩的破坏过程，一般新鲜坚硬岩体均先产生声响，伴随片状剥落的裂隙出现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆；在强度较低的岩体，则在离隧洞掌子面以里一定距离产生，造成向洞内临空面冲击力量最大，这种岩爆属于深部冲击型。
（3）岩爆的现场预测预报①地形地貌分析法及地质分析法认真查看其地形地貌，对该区的地形情况有一个总体的认识，在高山峡谷地区，谷地为应力高度集中区，另外根据地质报告资料初步确定辅助洞施工期间可能遇到的地应力集中和地应力偏大的地段。
依据地质理论，在地壳运动的活动区有较高的地应力，在地区上升剧烈，河谷深切，剥蚀作用很强的地区，自重应力也较大。
②AE法（声发射法）AE法主要利用岩石临近破坏前有声发射现象这一结果，通过声波探测器对岩石内部的情况进行检测，该方法的基本参量是能率E和大事件数频度N，它们在一定程度上反映出岩体内部的破裂程度和应力增长速度。
岩爆
一、岩爆的一股情况
岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中。
产生岩爆的时间，一般在开挖后几小时内，但也有的是在较长时间后发生。
隧道中常遇见的岩爆以顶部或拱腰部位为多。
图12—41阴影部分表示即将爆落的岩片，而断续线条则代表岩片在脱落之前岩体产生的裂缝。
图12—42所示的“A”和“B”，则是表示即将爆落的岩块。
隧道内岩爆有如下特点：
1．岩爆在未发生前并无明显的预兆，虽然经过仔细找顶．并无空响声。
—般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。
在没有支撑的情况下，对施工安全威胁甚大。
它与隧道施工中的一般掉块落石，在现象上有明显的不同。
2．岩爆时，石块出母岩弹出，常呈中间厚、周边落、不规则的片状。
3．岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别的也有距新开挖工作面较远；岩爆发生的时间，多在爆破后2—3h。
4．在溶孔较多的岩层里，则不发生岩爆。
二．岩爆地段隧道施工注意事项：
1．如设有平行导坑，则平导应掘进超前正洞一定距离，以了解地质，分析可能发生岩爆的地段，以便正洞施工达到相应地段时加强防卫，采取必要措施。
2．使用光面爆破，并严格控制用药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响。
3．可选用预先释放部分能量的方法，如松动爆破法，超前钻孔预爆法，或喷射高压水冲洗法，先期将岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆的发生。
4．加强支护工作，支护的方法是在爆破后立即向拱部及侧壁进行喷射混凝土，再加设锚杆及钢丝网。
衬砌工作要紧跟开控工序进行，以尽可能减少岩层暴露时间，减少岩爆发生和确保人身安全。
地下工程施工中岩爆发生的判据及防治方法
地下洞室施工中岩爆的预测及防治方法（锦屏建设管理局工程一部周洪波）【题记】锦屏工程中有大量的地下工程，包括公路隧道、辅助洞、一二级地下厂房、二级引水隧洞等，岩爆是地下洞室开挖施工过程中应特别注意的问题。
本文总结了岩爆的特征、类型及分级，对引发岩爆的因素进行分析和归纳，并总结了岩爆可能发生的判据，由此可对岩爆的发生进行预测；通过对岩爆发生因素的分析及判据的总结，本文还总结了一些岩爆的防治措施，可在地下洞室施工中借鉴和应用。
岩爆是一种极为复杂的动力失稳现象，迄今为止，人们对其形成机理还无统一认识。
一般认为，岩爆是高地应力条件下地下洞室开挖过程中，因开挖卸荷引起洞室周边围岩产生应力分异作用，储存于硬脆性围岩中的弹性应变能突然释放且产生爆裂脱落、剥离、弹射甚至抛掷性等破坏现象的一种常见动力失稳施工地质灾害。
它直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，已成为世界性的地下工程难题之一。
为此，对在地下洞室开挖过程中是否发生岩爆和可能在哪些部位发生岩爆作出预测和判断，并制定必要的防治措施，以维持围岩稳定和施工安全十分重要。
一、岩爆的特征、类型及分级岩爆是岩体中聚积的高弹性应变能的一种具有代表性的释放现象。
岩爆是突发性的，主要表现为岩体急剧破坏，岩块由岩体表面上突然飞出，而且大部分发生在掌子面及附近的边墙上，与塌方、坍顶有明显不同。
简单地说，岩爆就是地下洞室周边围岩的应力集中，不能承受这种应力集中的岩石发生突然地脆性破坏，而从自由面剥落、弹出或抛射的一种现象。
岩爆的类型可以从多个角度描述，根据岩爆特征，考虑岩爆危害方式、危害程度及其防治对策等因素，可分为：片状剥落型、爆裂弹射型，爆炸抛射型、洞壁垮塌型。
还可将岩爆分为：（1）应变型：指地下洞室周边坚硬岩体产生应力集中，在脆性岩石中发生激烈的破坏，是最一般的岩爆现象；（2）屈服型：指在有相互平行裂隙的地下洞室中，洞室壁的岩石屈服，发生突然破坏，常常是由爆破振动所诱发的；（3）岩块突出型：是因为被裂隙和节理等分离的岩块突然突出的现象，也是因爆破或地震等而诱发的。
关于岩爆判别准则及防治措施
安革连～琶布铁路隧道岩爆判别准则及处理措施安革连～琶布铁路隧道主隧道全长19200m，主隧道最大埋深约1260m，施工斜井总长6880m，斜井最大埋深约946m。
隧道穿越主要岩层为石英斑岩、花岗斑岩、花岗正长岩等，岩石质地坚硬，隧道开挖存在岩爆可能。
实际施工中2号斜井已发生岩爆现象，对现场施工造成一定的影响，为减小岩爆对施工及安全的影响，初步制定岩爆地段的指导性判别准则及处理措施，供项目部参考。
一、可能发生岩爆的区段及工程地质特征根据《工程地质勘察报告》，主隧道及斜井可能发生岩爆的区段及工程地质性质见表1.表1 可能发生岩爆区段及工程地质特征表中可能发生岩爆的里程范围仅为勘察阶段理论推测，实际发生岩爆的里程范围会有所不同。
二、岩爆发生的判据岩爆是岩石工程中围岩体的突然破坏，并伴随着岩体中应变能的突然释放，是一种岩石破裂过程失稳现象。
岩爆的发生与岩石强度、地应力、岩体的完整性、开挖方法有关，归纳起来，岩爆发生的基本条件如下：（1）岩石单轴抗压强度：σc＞80MPa（至少＞60MPa）（2）岩质和岩性：坚硬、脆性（3）岩体结构：完整或基本完整（4）地应力值最大地应力可取围岩自重应力场中的垂直分量σmax=γ·H式中：γ——围岩容重H——埋深σmax＞0.25σc；严重岩爆σmax=0.15～0.25σc；中等岩爆σmax＜0.15σc；轻微或不发生（5）开挖轮廓。
钻爆法施工应采用光面爆破，提高光爆效果，钻爆法在开挖轮廓上造成的超欠挖会造成应力局部集中，进而引发岩爆。
三、岩爆烈度划分标准为便于岩爆地段的处理，根据岩爆发生的强度及烈度，将岩爆划分为无岩爆、轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆。
根据国内秦岭隧道的岩爆预报、防治技术研究成果，岩爆划分标准见表2，本划分标准仅供参考，在本隧道施工过程中，根据实际发生的岩爆特征进行修正。
表2 岩爆烈度划分标准四、岩爆地段防治、支护措施（1）防治措施①超前钻孔、灌注高压水。
岩石级别分类及爆破参数选择
技术特性
起爆超前时间 预裂面与最近一段主爆孔的距离 超深
控制标准
堵塞长度 钻深 不平整度 开挖面岩石完整性 预裂爆破缝宽度
预裂孔超前50ms以上，底部加强，上部减弱； 预裂面与最近一段主爆孔的距离为主爆孔间距的一半，并减少装药； 一般为0.4~1m
堵塞长度值应以爆破时地表面不产生漏斗，只形成裂隙为原则，经过试验堵塞长度为0.8～1.3m，以1m效果最好。 比主爆破孔大1～1.5m（通常为10倍主爆破孔直径）。 预裂：国内外公认的不平整度标准为 小于15cm； 通常用岩壁上炮孔痕迹的保留率来衡量： 预裂面上炮孔痕迹保留率不少于80%（80%~90%），炮孔附近岩壁上不出现严重的爆破裂隙。 预裂缝要贯通，且在地面有一定宽度，中等硬度岩石，不小于1cm，坚硬岩石在0.5cm左右，软岩石在2cm左右。
岩体基本质量与可爆性分级
岩体基本质量与可爆性分级穿孔爆破是采矿工程生产第一道工序。
矿岩爆破效果的好坏与后续的铲装、运输和破碎工作的效率密切相关。
严格控制爆破矿岩块度,给后续采矿设备提供合适的爆破块度,可大大提高铲装、运输和破碎效率,减少二次破碎工作量。
合理的爆破参数设计是实现控制爆破矿岩的大块率的关键,而要想进行合理的爆破参数设计就必须对矿岩的爆破难易程度(可爆性)有充分的认识,并在此基础上对岩石进行可爆性分级。
国内权威的可爆性分级依然停留在普氏分级与苏氏分级上,仅仅依靠坚固性系数作为岩体爆破难易的指标显得较为粗糙,已经不符合现在工程的要求。
是由水利部、建设部、铁道部等部门组织有关单位共同起草制定的适用于各种岩体工程的统一分级方法。
它首先根据岩体固有并独立于工程类型的两个基本因素(岩石坚硬程度和岩体完整程度),确定岩体基本质量的定性与定量指标,进而综合确定岩体质量级别,然后根据各类工程特点,考虑影响工程岩体基本质量的其他重要因素(修正因素),对岩体基本质量(BQ值)进行修正,再确定具体工程岩体级别。
这是一种多因素多指标、定性与定量相结合的分级方法。
《工程岩体分级标准》属国家层次的基础性标准,涉及到交通、水利水电、冶金矿山、煤炭、地质、建筑等行业的各种工程岩体分级,因此提出以《工程岩体分级标准》中的岩体基本质量指标来进行岩体可爆性分级,这样将基础分级与岩体可爆性分级统一起来,在工程应用中可以减少试验数据的测量,节约费用。
本文先收集国内外资料,通过分析影响可爆性主要因素,通过统计国内外分级方法采用的指标,得出岩体完整性、岩石单轴饱和抗压强度、岩石密度是岩体可爆性分级中采用最多的指标。
在国内外实际爆破工程实例中,收集岩石单轴饱和抗压强度Rc、岩体完整性指数Kv、岩石密度ρ与炸药单耗q关系的数据。
结合《工程岩体分级标准》中的BQ公式,通过最小二乘法对BQ公式进行修正,得出新的计算公式。
对新的计算公式进行工程检验,发现新的计算公式准确率较高。
矿山开采中的岩爆与冻结法处理技术
03 岩爆的预防与控制
CHAPTER
岩爆的监测与预警
监测手段
采用地震波、声发射、地温、地应力等多种手段对岩体进行实时监测，及时发现岩爆的征兆。
预警系统
根据监测数据，建立预警系统，通过分析岩体的应力、应变等参数，预测岩爆发生的可能性，并及时发出预警信 息。
岩爆的预防措施
01
02
03
优化开采方案
合理安排开采顺序，控制 一次开挖面积，减少对岩 体的扰动。
岩爆分级
根据岩爆发生的频率、规模和危害程度，可以对岩爆进行分 级。不同级别的岩爆需要采取不同的处理措施和安全防范措 施。
岩爆发生的原因与机理
岩爆发生的原因
岩爆发生的主要原因是高地应力条件下的围岩稳定性失衡。在高地应力作用下 ，岩石内部聚集了大量的弹性能量，当岩石的强度不足以抵抗这些能量时，就 会发生岩爆。
限制
冻结法适用于含水量较高的地层，对 于干燥地层或含水量较低的地层，冻 结效果可能不佳。此外，冻结法成本 较高，施工周期较长，且可能对周围 环境产生一定影响。
冻结法的主要设备与系统
主要设备
制冷循环系统、冷冻机组、输冷管路 、冷却水循环系统等。
系统组成
冷冻机系统、盐水循环系统、冷却水 循环系统、电气控制系统等。
加强支护与加固
采用合适的支护方式，如 锚杆、喷射混凝土等，对 关键部位进行加固处理， 提高岩体的稳定性。
降低地温
采取有效措施降低地温， 减少岩体温度升高引起的 能量积累。
岩爆发生时的应急处理
人员撤离
一旦发生岩爆，立即组织 现场人员撤离至安全区域 ，确保人险区域，防止二 次伤害。
某地下矿的冻结法应用案例
总结词
高效稳定，控制变形
安全百科丨矿山爆破基本知识
安全百科丨矿山爆破基本知识矿山爆破基本知识1、根据爆破安全规程，矿山的爆破工程如何分级？根据爆破安全规程，对于矿山的硐室爆破工程、大型深孔爆破工程、拆除爆破工程以及复杂环境岩土爆破工程，应实行分级管理。
各类爆破工程的分级列于下表。
A、B、C、D级的爆破工程，应按相应规定进行设计、施工、审批。
2、常用的矿用炸药有哪些？常用炸药是指各类矿山井巷工程掘进及矿山开采剥离爆破岩石所用的炸药，其特点是原料来源广，成本低，价格廉价，保证在制造、运输，保管和使用中的安全，即物理和化学的安全稳定性。
3、常用的起爆方法有几种？起爆器材有哪些？引爆药包中的矿用炸药有两种方法：一种是通过雷管的爆炸起爆工业炸药，一种是用导爆索爆炸产生的能量去引爆工业炸药，而导爆索本身需要先用雷管将其引爆。
根据雷管的点燃方法不同，常用的起爆方法可以分为：电力起爆法、非电起爆法以及无线起爆法。
其中非电起爆方式包括火雷管起爆法、导爆索起爆法以及导爆管起爆法；无线起爆法包括电磁波起爆法和水下声波起爆法。
火雷管起爆法由导火索传递火焰点燃火雷管，也称导火索起爆法。
导爆管雷管起爆法利用导爆管传递冲击波点燃雷管，也称导爆管起爆法。
用导爆索起爆炸药的称作导爆索起爆法。
目前，在爆破工程中还通常采用混合网格（包括电—塑料导爆管、电—导爆索—塑料导爆管网络等）来实现群药包（室）的起爆。
一般在连接药包（室）的支线网络中采用导爆索和塑料导爆管连域，网络主线采用电力起爆，混合网络使用上更具灵活性和安全性。
电爆网络脚线连接起爆器材包括进行爆破作业引爆工业炸药的一切点火和起爆工具，可分为起爆材料和传爆材料两大类。
雷管是爆破工程的主要起爆材料，导火线、导爆管属于传爆材料，继爆管、导爆线既可起起爆作用，又可起传爆作用。
高能起爆器(1)雷管雷管由外界能激发，是能可靠地引起其后的起爆材料或各种工业炸药爆轰的起爆材料。
雷管有火雷管与电雷管两种，使用导火索引爆的雷管称火雷管，用通电点火引爆的雷管称为电雷管。
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×LL：设计进尺＝炮眼深度×炮眼利用率（取0.9）S：开挖断面面积m2⑸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）。
二郎山公路隧道岩爆烈度分级方案
二郎山公路隧道岩爆烈度分级方案二郎山公路隧道岩爆烈度分级方案1. 简介二郎山公路隧道是连接两个城市的重要交通枢纽，但在施工和运营过程中，面临着岩爆等地质灾害的风险。
为了保障隧道的运行安全，需要对岩爆进行评估和分级。
本文将从简介、定义、评估指标和分级方案等方面，全面讨论二郎山公路隧道岩爆烈度分级方案。
2. 定义岩爆是指在隧道施工和运营中，岩石发生破裂和炸碎的现象。
这种现象可能对隧道结构和人员安全造成严重威胁。
我们需要对岩爆进行评估和分级，以制定相应的防范措施。
3. 评估指标评估岩爆的严重程度需要考虑多个指标，包括岩石强度、岩体结构、地应力、地下水位等。
这些指标将有助于确定岩爆的概率和影响程度。
岩石强度越低，岩爆的概率就越高；地应力越大，岩爆的影响程度也越大。
综合考虑这些指标，可以绘制出一幅岩爆评估图，用于分析和评估不同场景下的岩爆风险。
4. 分级方案基于评估指标的分析，我们可以制定一套岩爆烈度分级方案。
这个方案将二郎山公路隧道划分为不同的烈度等级，以便针对不同等级的隧道采取相应的安全措施。
- 级别I：岩爆风险非常低，几乎没有岩爆的可能性。
- 级别II：岩爆风险较低，可能出现轻微的岩爆现象，但对隧道结构和人员安全的威胁较小。
- 级别III：岩爆风险中等，可能出现中等程度的岩爆，对隧道结构和人员安全造成一定影响。
- 级别IV：岩爆风险较高，可能出现严重的岩爆现象，对隧道结构和人员安全造成严重威胁。
- 级别V：岩爆风险极高，可能出现毁灭性的岩爆，对隧道结构和人员安全造成灾难性影响。
5. 个人观点和理解对于二郎山公路隧道岩爆烈度分级方案，我认为需要注重综合考虑多个评估指标，以准确评估岩爆风险。
在分级方案中，应根据岩爆的概率和影响程度合理划分不同的烈度等级，以确保隧道结构和人员安全。
我认为在实施分级方案之前，应进行充分的调研和实地考察，以获取更准确的数据和信息。
总结本文综合讨论了二郎山公路隧道岩爆烈度分级方案。
岩石爆破性及其分级
岩石爆破性及其分级岩石是爆破的的对象，金属矿山的绝大部分、非金属及煤矿等矿山的不少矿岩都采用爆破方法进行和采掘。
为了取得良好的爆破效果，必须了解和掌握岩石的爆破性。
岩石的爆破破性是指岩石对爆破的抵抗力或可爆的难易程度。
爆破岩石的目的是根据爆破任务的要求，把岩石从岩体中脱离，破碎成一定的块度，移动或抛扔出一定的距离，并堆成一定的形状等等。
岩石的爆破性是岩石自身物理力学性质和炸药、爆破工艺的综合反映，它不仅是岩石的单一固有属性，而且是岩石一系列固有属性的复合体，它在爆破过程中表现出来，并影响着整个爆破效果。
岩石爆破性分级，是根据岩石爆破性的定量指标，将岩石划分为爆破难易的等级。
它是采矿方法或井巷掘进不同方案的选择、爆破定额的编制和爆破参数的确定等爆破设计的重要依据，并为建立统一的爆破工程的优化计算体系提供基础资料，而且，岩石爆破性分级也是矿山企业管理的科学根据之一。
表1-1 几种典型岩石的物理力学特性岩石容重g/cm3孔隙度（％）纵波速度（km/s）波阻抗（MPa/s）抗压强度（Mpa）抗拉强度（MPa）弹性模量（GPa）泊松比岩浆岩花岗岩 2.6~2.8 0.1~5 4.35~6.8 113~190 100~250 10~20 50~90 0.1~0.37 石英岩26.5~2.66 0.3 4.9~6.7 130~178 290~300 10~15 40~100 0.07~0.28 玄武岩 2.7~2.86 0.6~19 5.4~7.0 146~200 300~400 —70~120 0.2~0.3 辉绿岩 2.85~3.05 0.6~12 6.3~7.5 180~230 160~230 10~20 90~140 0.2~0.32 辉长岩 2.9~3.1 0.6~1 5.6~6.3 162~195 260~310 14~20 70~110 0.2~0.3沉积岩石煤 1.3~1.65 0.4 1.5~2.4 19.5~39.6 1~35 0.2~2.5 3~10 0.14~0.36 岩盐 2.0~2.2 — 4.2~5.6 90~121 20~40 1~4 16~36 0.25~0.45 板岩 2.3~2.7 — 2.5~6.0 57.5~162 50~150 4~25 15~43 0.22~0.25 砂岩 2.1~2.9 2.6 3.0~4.6 63~133 35~150 3~10 17~50 0.19~0.45 石灰岩 2.3~3.0 1.5~15 3.2~5.5 73.5~165 90~160 10~15 40~75 0.2~0.33 白云岩 2.3~2.8 3~20 5.2~6.7 120~188 100~190 30~40 50~95 0.2~0.4变质岩片麻岩 2.65~2.85 — 5.5~6.0 146~171 110~280 10~20 60~80 0.28~0.4 大理岩 2.7~2.88 0.1 4.4~5.9 119~170 60~190 6~16 60~90 0.34~0.4 石英岩 2.65~2.9 0.71 4.3~6.5 114~189 290~300 10~15 40~100 0.15~0.09。
矿山开采岩爆预防与控制培训
培训反馈调查
通过问卷调查、面对面访谈等方式 收集学员对培训的反馈意见，了解 学员对培训内容、教学方法、课程 安排等方面的评价。
培训成果转化
观察学员在实际工作中是否能够将 培训所学应用到岩爆预防与控制工 作中，提高工作效率和安全性。
培训经验总结
培训内容选择
根据学员需求和实际情况，选择 针对性强、实用性高的培训内容 ，确保学员能够掌握关键知识和
CHAPTER 02
矿山开采岩爆的预防措施
优化采矿设计
总结词
通过合理的采矿设计，可以降低岩爆发生的可能性。
详细描述
采矿设计应充分考虑矿山的地质条件、岩石力学性质和采矿工艺等因素，合理布 置采场和巷道，避免形成高应力集中区。
加强围岩稳定性监测
总结词
实时监测围岩的应力状态和变形情况，及时预警岩爆风险。
案例二
某地下矿山的岩爆事故。该事故发生在矿体开采过程中，由于采空区顶板岩石应力集中，加之爆破作 业的影响，最终导致了岩爆的发生。事故造成了人员伤亡和采场被破坏。
国际典型矿山岩爆案例分析
案例一
美国某露天矿山的岩爆事故。该事故发 生在采场边坡，由于采场边坡过陡，加 之开采深度的增加，最终导致了岩爆的 发生。事故造成了人员伤亡和设备损失 。
爆破控制技术
采用控制爆破技术，减小 爆破对岩体的震动和冲击 ，降低岩爆发生的可能性 。
地下水控制技术
通过合理布置排水系统、 控制地下水位等方法，降 低岩体含水量，减小岩爆 发生的可能性。
CHAPTER 04
矿山开采岩爆的案例分析
国内典型矿山岩爆案例分析
案例一
某大型露天矿山的岩爆事故。该事故发生在采场边坡，由于采场边坡过陡，加之连续降雨的影响，最 终导致了岩爆的发生。事故造成了人员伤亡和设备损失。
岩爆判别准则
岩爆判别准则从一些国家的规定和研究成果来看，岩爆发生的判据大同小异，但在评价岩爆发生程度时，岩石强度（c σ）和最大主应力（max σ）两个指标必不可少，表4-19是国内外部分岩爆判据。
另外，近几十年来，国内外学者在各个方面对岩爆形成的机理进行了研究分析，提出了多种假设和判据[137、138]。
表4-19 国内外部分岩爆判据表Table4-19 Some criterion of rock burst home and abroad判据 无岩爆轻微岩爆中等岩爆严重岩爆工程岩体分级标准（GB50218-94） 6c max σσ>36c max σσ<< 3c max σ<岩石单轴抗压 强度判据 MPa c 80<σMPa MPa c 12080<<σ MPa MPa c 180120<<σ MPa c 180>σ前苏联H.A.多尔恰尼诺夫判据max 0.3θσσ≤ max 0.3~0.8θσσ= max 0.8θσσ>注：c σ为岩石单轴抗压强度，max σ为最大主应力，θσ为最大切向应力。
（1）应力判据（强度判据）①Russenes 判据挪威的Russenes 在1974年提出了一种在国外很有影响的岩爆强度分级方案，并应用有限元法和Kirsch 方程133t σσσ=-计算洞壁最大切向应力θσ，利用θσ及其岩样点荷载强度s I 值，绘制出岩爆烈度与洞壁θσ和s I 的关系图，见图4-5所示，用于预测岩爆和判定岩爆等级。
图4-5 岩爆强度道中最大切向应力θσ和岩石点荷载强度s I 的关系Fig.4-5 The relationship between intensity of rockburst, maximum shear stress and point loading strengthmax 0.083s I θσ<严重岩爆 max 0.083~0.15s I θσ=中等岩爆 max 0.15~0.20s I θσ≤低级岩爆 max 0.20s I θσ>无岩爆把s I 换算成岩石单轴抗压强度c σ，并根据Russenes 图可得：max /0.2c θσσ<无岩爆max 0.2/0.3c θσσ≤<弱岩爆 max 0.3/0.55c θσσ≤<中岩爆max /0.55c θσσ≥强岩爆②Turchaninov 判据前苏联的Turchaninov 根据科拉半岛希宾地块的矿井建设经验，提出了岩爆活动性由洞室切向应力θσ和轴向应力L σ的和与单轴抗压强度c σ之比确定：()0.3L c θσσσ+≤无岩爆()0.30.5L c θσσσ<+≤有岩爆可能 ()0.50.8L c θσσσ<+≤一定会发生岩爆()0.8L c θσσσ+>有严重岩爆③Hoek 判据Hoek 等总结了南非采矿巷道围岩破坏的观测结果，提出了岩爆分级的判别式：0.340.42/0.560.70c θσσ=少量片帮严重片帮需重型支护严重岩爆（2）能量判据该判据认为，岩石中积累的弹性应变能是岩爆发生内部主导因素。
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一般岩爆的预防及处理（1）岩爆产生条件①近代构造活动山体内地应力较高，岩体内储存着很大的应变能；②围岩新鲜完整，裂隙极少或仅有隐裂隙，属坚硬脆性介质，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，应力解除后，回弹变形很小；③具有足够的上覆岩体厚度，一般均远离沟谷切割的卸荷裂隙带，埋藏深度多大于200m；④无地下水，岩体干燥；⑤开挖断面形状不规则，造成局部应力集中。
⑥在溶孔较多的岩层里，则一般不会发生岩爆。
（2）岩爆的特点隧洞内的岩爆一般具有以下特点：①在未发生前，并无明显的征兆，虽经过仔细寻找，并无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。
②岩爆发生的地点多在新开挖的工作面附近，个别的也有距新开挖工作面较远，常见的岩爆部位以拱部或拱腰部位为多；岩爆在开挖后陆续出现，多在爆破后的2～3小时，24小时内最为明显，延续时间一般1～2个月，有的延长1年以上，事前一般无明显预兆。
③岩爆时围岩破坏的规模，小者几厘米厚，大者可多达几十吨重。
石块由母岩弹出，小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的片状脱落，脱落面多与岩壁平行。
④岩爆围岩的破坏过程，一般新鲜坚硬岩体均先产生声响，伴随片状剥落的裂隙出现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆；在强度较低的岩体，则在离隧洞掌子面以里一定距离产生，造成向洞内临空面冲击力量最大，这种岩爆属于深部冲击型。
（3）岩爆的现场预测预报①地形地貌分析法及地质分析法认真查看其地形地貌，对该区的地形情况有一个总体的认识，在高山峡谷地区，谷地为应力高度集中区，另外根据地质报告资料初步确定辅助洞施工期间可能遇到的地应力集中和地应力偏大的地段。
依据地质理论，在地壳运动的活动区有较高的地应力，在地区上升剧烈，河谷深切，剥蚀作用很强的地区，自重应力也较大。
②AE法（声发射法）AE法主要利用岩石临近破坏前有声发射现象这一结果，通过声波探测器对岩石内部的情况进行检测，该方法的基本参量是能率E和大事件数频度N，它们在一定程度上反映出岩体内部的破裂程度和应力增长速度。
这种预报方法是最直接的，也是最有效的。
③钻屑法（岩芯饼化法）这种方法是通过对岩石钻孔进行，可在进行超前预报钻孔的同时，对钻出的岩屑和取出的岩芯进行分析；对强度较低的岩石，根据钻出岩屑体积大小与理论钻孔体积大小的比值来判断岩爆趋势。
在钻孔过程中有时还可以获得如爆裂声、磨察声和卡钻现象等辅助信息来判断岩爆发生的可能性。
④地温法采用红外线测温仪，若地温接近正常埋深地温，说明地下水渗流弱，围岩干燥无水，则产生岩爆的可能性较大。
以上几种方法在实际施工过程中要综合应用，相辅相成互相印证，方能对岩爆的发生进行准确的预报。
（4）岩爆防治措施①改善围岩应力这种方法主要是降低围岩应力是围岩应力小于围岩强度，避免岩爆的发生。
在施工中主要采取如下措施：在洞身开挖爆破时，采用“短进尺、多循环”，采用光面爆破技术，尽量减少对围岩的扰动，改善围岩应力状态。
选择合适的开挖断面形式，也可改善围岩应力状态。
应力解除法：通过打设超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破，在围岩内部造成一个破坏带，即形成一个低弹区，从而使动壁和掌子面应力降低，使高应力转移至围岩深部，施工时可在掌子面上打设5～6个超前钻孔，深15～20m左右，既可以起到超前钻探地质的作用，又可以起到释放掌子面应力的作用。
超前钻孔的布臵形式及参数与地质预测预报孔相同。
②改善围岩性质在施工过程中，可采取对工作面附近隧道岩壁喷水或钻孔注水来促进围岩软化，从而消除或减缓岩爆程度。
但这种方法在隧道施工中一般对隧道围岩的稳定有一定的影响。
③对围岩进行加强支护和超前支护加固其作用有两个：改善掌子面及1～2倍洞径洞段内围岩的应力状态，由于支护的作用不但改变了应力大小的分布，而且还使洞壁从单维应力状态变为三维应力状态。
拟采用的加固办法有：锚杆和超前锚杆支护、锚喷砼支护、钢纤维喷砼支护、钢支撑，二次衬砌。
这种方法是施工中最为常用的，因此施工过程中，在易发生岩爆的地段，要采取锚杆、超前锚杆支护、锚喷砼支护、钢纤维喷砼支护、钢支撑等多种支护方法有效的组合在一起来防止岩爆的发生。
（5）岩爆段施工技术来源：针对隧道的地质特征，在施工中可能出现岩爆的地段应采取积极主动的预防措施和强有力的施工支护，确保岩爆地段的施工安全，将岩爆发生的可能性及岩爆的危害降到最低。
在高应力地段施工中可采用以下技术措施：①在施工前，针对已有勘测资料，首先进行概念模型建模及数学模型建模工作，通过三维有限元数值运算、反演分析以及对隧道不同开挖工序的模拟，初步确定施工区域地应力的数量级以及施工过程中哪些部位及里程容易出现岩爆现象，优化施工开挖和支护顺序，为施工中岩爆的防治提供初步的理论依据。
②在施工过程中，加强超前地质探测，预报岩爆发生的可能性及地应力的大小。
采用上述超前钻探、声反射、地温探测方法，同时利用隧道内地质编录观察岩石特性，将几种方法综合运用判断可能发生岩爆高地应力的范围③打设超前钻孔转移隧道掌子面的高地应力或注水降低围岩表面张力超前钻孔可以利用钻探孔，在掌子面上利用地质钻机或液压钻孔台车打设超前钻孔，钻孔直径为45mm，每循环可布臵4～8个孔，深度5～10m，必要时也可以打设部分径向应力释放孔，钻孔方向应垂直岩面，间距数十厘米，深度1～3m不等。
必要时，若预测到的地应力较高，可在超前探孔中进行松动爆破或将完整岩体用小炮震裂，或向孔内压水，以避免应力集中现象的出现。
④在施工中应加强监测工作，通过对围岩和支护结构的现场观察、通过对辅助洞拱顶下沉、两维收敛以及锚杆测力计、多点位移计读数的变化，可以定量化地预测滞后发生的深部冲击型岩爆，用于指导开挖和支护的施工，以确保安全。
⑤在开挖过程中采用“短进尺、多循环”，同时利用光面爆破技术，严格控制用药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响并使开挖断面尽可能规则，减小局部应力集中发生的可能性。
在岩爆地段的开挖进尺严格控制在2.5m以内。
⑥加强施工支护工作支护的方法是在爆破后立即向拱部及侧壁喷射钢纤维或塑料纤维混凝土，再加设锚杆及钢筋网。
必要时还要架设钢拱架和打设超前锚杆进行支护。
衬砌工作要紧跟开挖工序进行，以尽可能减少岩层暴露的时间，减少岩爆的发生和确保人身安全，必要时可采取跳段衬砌。
同时应准备好临时钢木排架等，在听到爆裂响声后，立即进行支护，以防发生事故。
⑦对发生岩爆的地段，可采取在岩壁切槽的方法来释放应力。
以降低岩爆的强度。
⑧在岩爆地段施工对人员和设备进行必要的防护，以保证施工安全。
岩爆现象辨识与岩爆分级⑴岩爆现象辨识①岩爆现象：在极高地应力和高压力地段，坑壁岩石象炸弹一样突然飞出，并伴随着巨响，气浪和震动，破坏洞身工程设施或造成人身伤亡事故。
轻微的岩爆仅剥落岩片，无弹射现象。
严重的可测到4.6级的震级，一般持续几天或几个月。
②岩爆辨识的观测方法：岩体在钻孔过程中或爆破后出现深部或浅部爆裂声或伴随着呈片状剥离掉块和岩体自行辟裂现象时，一般情况下，可先考虑有岩爆的可能性；整体性较好、弹性脆性层状岩层层面某部位突然出现呈贝壳凹穴状（片状剥落）以及岩块弹射的情况等可认定为岩爆现象。
③岩爆判断的简易技术方法——岩爆发生的最小埋深判据一般情况下，岩爆与隧道埋深有着密切的关系。
据经验，一般埋深超过1000m时，隧道一般会发生岩爆现象。
根据工程需要，对于岩爆的临界埋深需要一个大致的了解，以便在施工过程中做好防范。
可假定深埋隧道的地应力以自重为主，在不考虑构造应力的情况下，根据岩爆发生的的临界埋深判据公式，举例计算如下：上例说明,实际埋深值已超出计算临界埋深,应注意做好岩爆的防范预案。
⑵岩爆分级注：σθ/σc与围岩强度比不同；其中，σθ为地下工程围岩最大切向应力，σc岩石单轴抗压强度。
3. 岩爆施工对策与安全措施⑴目前预防岩爆的方法是应力解除法、岩体深部注水软化法和岩面喷水软化吸收应力法、锚-网-喷砼联合封闭支护。
简要介绍如下：①应力解除主要方法有：在强烈岩爆区，钻应力释放孔、减轻岩爆烈度；必要时采取周边超前深孔爆破，形成爆破松动圈（厚度2~3m），从而减少洞周切向应力，释放弹性能，达到应力解除的目的，松动圈自身同时担当保护层的作用；或者在掌子面范围内，施作长钻孔，采取过量装药爆破技术，实施爆破强震，以期提前释放应力，减小或解除地应力，减轻岩爆。
②岩面喷水或岩体深部注水软化，吸收弹性能爆破后通风排烟，立即向工作面及附近洞壁岩体岩面喷洒高压水，以降低岩体强度，减弱岩体的脆性，增强塑性，降低岩爆的剧烈程度；也可以利用炮孔和锚杆孔向岩体深处高压注水，以取得更佳效果。
③处理岩爆的技术方案、措施防护方案及措施：轻微岩爆：喷钢纤维混凝土；中等岩爆：及时施作锚杆加固岩体，改变洞壁岩体的应力状态，改变岩爆的触发条件；中等和强烈岩爆：采用锚网喷联合支护，也可用喷钢纤维砼代替挂网喷护。
另外，改进光面爆破，，调整钻爆工艺，改深孔爆破为浅孔爆破，减少一次装药量，拉大段别，延长爆破时间，减轻爆破对围岩的影响，减小爆破应力场的叠加，降低岩爆频率和强度。
⑵人员、设备安全防护预计有弹射可能岩爆发生时，施工人员须配发钢盔（含面部护罩）、防弹背心等，掌子面加挂钢丝网。
增设临时防护设施，为主要设备安装防护网和防护棚架；岩爆剧烈时，应采取躲避措施，直到岩爆平静；严格巡回撬顶，及时清除爆裂的危石，确保施工人员安全。
4.建议综上所述，岩爆危害性较大，技术人员及现场各级管理人员和作业人员应认真对待岩爆现象，对岩爆的危害性有一个初步认识。
收集各种岩爆迹象，为正确、及时判定与处臵岩爆提供详实的一手资料。