光面爆破技术参数优化与确定

光面爆破设计 

1.光面爆破的起爆顺序。起爆顺序:掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮→底角炮。 

2.光面爆破参数的确定 
(1)周边孔间距E。周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3~5°。当爆孔孔径D为40mm时,周边孔间距E =(10~16)D,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)光爆层厚度W。光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线,它与开挖的隧道断面大小有关。断面大,光爆眼所受到的夹制作用小,岩石比较容易崩落,可以大些;断面小,光爆眼受到的夹制力大,光爆层厚度相对要小些。同时,光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关,坚硬岩石光爆层可小些,松软破碎的岩石光爆层可大些。凤凰山隧道光爆层厚度W=0.5m~0.8m,Ⅱ、Ⅲ级围岩W取55cm,Ⅳ级围岩W取60cm。 
(3)密集系数K。周边眼密度系数是周边眼间距E与光爆层厚度W的比值,是影响爆破效果的重要因素。 
K=E/W(K取值0.8) 
(4)孔深L。围岩循环进尺:L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m(隧道宽度B=6.0m)。除掏槽眼和底角眼取值3.2m外,其余各眼炮孔深度取3.0m。在实际操作中应视掌子面的凹凸情况,调整各炮眼钻孔长度,使所有炮眼眼底处于同一垂直面上。 
(5)装药量Q。一是确定炸药单耗量q,炸药单耗量对装药效率、炮孔利用率、开挖壁面的平整程度和围岩的稳定性都有较大的影响。它取决于岩性、断面积、炮孔直径和炮孔深度等多种因素。q取值1.2kg/m3。二是装药集中度Q。光面爆破装药量的计算,主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度,即 
Q=qEW 
Q确定为0.11~0.30kg/m。 
(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

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

来源:网络

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