试论凤凰山隧道光面爆破技术(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03
(6)炮孔数量N。炮孔数量取决于掘进断面积、岩石性能和炸药性能。孔数过少将造成大块增多,周壁不平整,甚至会出现炸不开的情况;相反,孔数过多将使凿岩工作量增大。
N=0.0012qS/ad2
式中N—炮孔数量,个;q—单位炸药消耗量, 取1.2kg/m3;S—开挖断面面积,(Ⅳ级围岩S=52m2 ,Ⅱ、Ⅲ级围岩S=42m2)a—炮眼装填系数,取0.62;d—炸药直径,硝铵炸药为32mm。Ⅱ、Ⅲ级围岩炮孔数量N=95个,Ⅳ级围岩炮孔数量N=118个。
3.装药结构。周边眼装药采用径向不偶合间隔装药结构,不偶合系数为1.5~2.0。所有爆眼统一装φ32标准药卷,周边眼间隔装药,岩石炸药与乳化炸药混装,周边眼药卷不需绑在竹片上,直接装入,孔口用炮泥堵塞。光面爆破装药过程中,如果只注意控制周边眼用药量而忽视内圈辅助眼的药量控制,很难达到理想的爆破效果。因此,为保证光爆效果,司钻手定岗定位,掏槽眼、底板眼、辅助眼、周边眼(又分拱部、拱墙、边墙)都实行专人负责。
4.起爆方法。隧道爆破从掏槽眼到辅助眼至周边眼,采用多段微差毫杪雷管起爆由里向外起爆,其中周边眼比辅助眼要跳2段,间隔时间为25~100毫秒,且用同一段雷管同时起爆。
四、光面爆破参数的调整
光面爆破是一项能有效控制岩体开挖轮廓减少超欠挖的爆破技术,通过对隧道周边进行正确的钻孔和爆破,可以保留完整的周边轮廓及减少对围岩的扰动。确定合理的光爆参数,是获得良好光面爆破效果的重要保证。
凤凰山隧道钻孔直径为φ40mm,钻孔深度为3m(除掏槽眼和底角眼取值3.2m),爆破中使用2号岩石铵梯炸药和乳化炸药。在施工中分别对周边眼间距为40cm,50cm,55cm,60cm,65cm,70cm、光爆层厚度及炮孔数量等进行多次现场爆破试验,总结出以下爆破技术参数:
1.周边眼间距E:当爆孔孔径D为40mm时,Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m,Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。
2.Ⅱ、Ⅲ级围岩光爆层厚度W取55cm,Ⅳ级围岩W取60cm。
3.密集系数K。K取值0.8
4.孔深L。隧道光面爆破,周边眼的深度,取决于钻眼精度。本隧道钻眼深度L取值3.0m,进尺2.70m。
5.装药量Q。经过现场试验和施工经验数据,装药量Q确定为0.20kg/m。
6.炮孔数量N。N=0.0012qS/ad2。考虑到周边眼适当加密,不同围岩级别相应增加8~10个炮孔,Ⅱ、Ⅲ级围岩炮眼总数选取104个,Ⅳ级围岩炮眼总数选取128个。
五、爆破效果
1.周边轮廓基本符合设计要求,爆破后岩石壁面基本平整,起伏度在15cm以内。
2.爆破后岩面保留有半眼孔痕,整体性好的围岩半眼率大于85%。
3.爆破后,在围岩壁面上无粉碎损伤,无明显新生裂隙,对围岩破坏轻微。
4.爆破后围岩稳定,基本无剥落现象,大的危石浮石少。
5.循环进尺理想。当炮眼深度达3.0m时,每循环进尺达到2.7m以上。
6.石碴最大块40cm,碴堆集中,抛距30m。
六、结论
1.爆破设计是隧道开挖的关键技术,在进行爆破设计时应根据隧道断面大小、围岩级别、机械设备等进行综合考虑。
2.对同级围岩,根据其岩石构造、破碎程度等不同情况,选取不同的光爆参数,可获得比较的理想效果。
3.合理选用炸药品种和优化装药结构是保证光爆质量的重要因素。
4.提高测量画线布眼精度是保证光爆质量的一项重要措施。
5.加强对起爆顺序和光爆孔起爆时差的控制,为光爆孔提拱良好的爆破条件。
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