施工爆破对隧道围岩扰动范围及爆破方案优化研究.pptx

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1、未优化前爆破装药参数及综合技术参数炮眼名称 段号 眼深m眼数 炸药类型(kg/条)单孔条数(条)单孔药量(kg)单段药量(kg)装药长度(m)装药结构掏槽眼13.5120.18122.1625.922.4集中扩槽眼33.5100.18101.818.02.0集中辅助眼5380.1891.6212.961.8集中掘进眼7350.1871.266.31.4集中内圈眼93150.1871.2618.91.4集中周边眼113270.1861.0829.161.2间隔底板眼15390.18111.9817.822.2集中爆破断面（m2)总装药量(kg)各段分装药量(kg)最大单段药量(kg)钻孔数量(个

2、）135791135129.0626.018.013.06.318.929.229.286设计爆破进尺（m)钻孔延米(m)炮眼密度（个/m2)雷管单耗(个/m3)炸药单耗(kg/m3)装药箱数2.52242.460.981.47 5.38第1页/共14页服务洞目前爆破存在问题v目前服务洞爆破存在的主要问题是爆破进尺不佳。即服务洞工作面钻爆时近3m的炮孔，炸药消耗5箱多，但爆破进尺却只有12m，且极不稳定。v其主要原因是：围岩变硬，整体性较好，而爆破方案，特别是掏槽方案未变，至使进尺不佳。已开挖段服务洞围岩抗压强度基本上在120MPa左右，而目前围岩的抗压强度却达到了170MPa。围岩变硬是服务

3、洞目前爆破效果不佳的主要原因。v故应对服务洞目前的爆破方案进行调整，或应对目前实施的爆破方案进行优化。包括降低进尺。现采用的钻爆图式从前单炮装药只有4箱多，现用却用炸药5箱多；从前爆破进尺有2.5m以上，且较稳定，而目前却在2m以下，且不稳定。第2页/共14页服务洞目前爆破问题分析之一v主要原因之一是围岩变化而钻爆方案未及时进行优化。v隧道爆破有无进尺看掏槽，有无光面看周边；目前爆破进尺不佳主要原因是掏槽未爆开。观察发现目前的掏槽部位面积基本上在20平方米左右（整个断面才35平方米），而残留炮眼仅为主掏槽的12个炮眼，亦就是说6个主掏槽眼需要爆破并抛掷下来近50立方米的围岩。12个掏槽眼眼的总

4、装药量为26kg，则其炸药单耗为0.52kg/m2，如此少的炸药单耗比工作面上平均炸药单耗还要低。v故应对服务洞目前的爆破方案进行调整，特别是应对掏槽爆破进行调整。现采用的钻爆图式从前单炮装药只有4箱多，现用却用炸药5箱多；从前爆破进尺有2.5m以上，且较稳定，而目前却在2m以下，且不稳定。第3页/共14页服务洞目前爆破问题分析之二v目前服务洞围岩爆不下来的内因主要围岩变硬，主要表现在以下几个方面：（1）从前1个班每把钻领一个钻头即可完成一个循环的钻眼工作量，现在（特别是近45天）每个班每把钻平均需要2.5个钻头；（2）从前是每15min可完成一个孔的钻眼量，现在每把钻则需要30min才能完成

5、同样的工作量；（3）同样的钻爆图式，从前是打多深可爆多深，现在则进尺基本为原来的一半。残眼达到了近1m。v故应对服务洞目前的爆破方案进行调整，特别是应对其掏槽区爆破进行调整。现采用的钻爆图式从前单炮装药只有4箱多，现用却用炸药5箱多；从前爆破进尺有2.5m以上，且较稳定，而目前却在2m以下，且不稳定。第4页/共14页服务洞目前爆破问题分析之三v目前服务洞爆破进尺不理想的外因主要表现在以下几个方面：（1）由于围岩变硬，从前比较粗略的炮孔布置现在已不能满足要求，需要比较精致的炮眼布置，特别是掏槽眼要布置得更加合理一些。据观察，残留在掏槽区的残眼除主掏槽眼外基本上没有。即按照目前工人的钻眼习惯，第二

6、排辅助眼底基本上没有落在主掏槽区。即就是说由于习惯问题，辅助眼没有发挥作用。（2）同样，第三排扩槽眼亦没有发挥应有的作用；现采用的钻爆图式从前单炮装药只有4箱多，现用却用炸药5箱多；从前爆破进尺有2.5m以上，且较稳定，而目前却在2m以下，且不稳定。第5页/共14页服务洞爆破建议方案之一v由于爆破进尺不佳的主要原因在于掏槽，主要由于掏槽眼的负载较重有关。v故首先建议：在主掏槽眼前方加上二对辅助的小掏槽眼，该二对小掏槽眼首先爆破，达到为主掏槽眼减载的目。主掏槽眼前方的小掏槽眼可用1.5m的钻杆钻眼，眼深控制在1.2m左右即可。v同时要求主掏槽眼后的辅助眼的倾角要基本上与主掏槽眼倾角相一至，不要相

7、差太大。如果主掏槽眼倾角（与工作面夹角）控制在45度，则辅助眼的倾角应不要超出55度。眼愈深，围岩愈硬，二个类型眼的倾角愈控制精细。拟用优化后的钻爆图式之一优化后的爆破效果要好一些，爆破进尺、特别是炮眼利用率要好一些。第6页/共14页似用优化方案后的爆破装药参数及综合技术参数实用优化方案后爆破震动测试场景炮眼名称 段号 眼深m眼数 炸药类型(kg/条)单孔条数(条)单孔药量(kg)单段药量(kg)装药长度(m)装药结构小掏槽眼 11.540.1840.722.880.8集中主掏槽眼 33.5120.18101.821.62集中扩槽眼5360.1891.629.721.8集中掘进眼73110.1

8、881.4415.841.6集中内圈眼93150.1871.2618.91.4集中周边眼113270.1840.7219.440.8间隔底板眼15390.18101.816.22集中爆破断面（m2)总装药量(kg)各段分装药量(kg)最大单段药量(kg)钻孔数量(个）135791132.484104.582.8821.69.7215.8418.919.4421.684设计爆破进尺（m)钻孔延米(m)炮眼密度（个/m2)雷管单耗(个/m3)炸药单耗(kg/m3)装药箱数2.71712.590.961.194.36第7页/共14页服务洞爆破建议方案之二v由于爆破进尺不佳的主要原因在于掏槽，主要由于

9、掏槽眼的负载较重有关。v故建议：在不改变目前左右侧主掏槽眼布置的前提下，现从上下二方面增加四对相向的掏槽眼，以增加掏槽区的炮眼掏槽能力，即采用锥形掏槽技术。在围岩较硬的情况下应自四个方向进行掏槽。v一样要求主掏槽眼后的辅助眼的倾角要基本上与主掏槽眼倾角相一至，不要相差太大。拟用优化后的钻爆图式之二第8页/共14页似用优化方案后的爆破装药参数及综合技术参数实用优化方案后爆破震动测试场景炮眼名称 段号 眼深m眼数 炸药类型(kg/条)单孔条数(条)单孔药量(kg)单段药量(kg)装药长度(m)装药结构主掏槽眼 33.5160.18101.828.82集中扩槽眼5360.1891.629.721.8

10、集中掘进眼73110.1881.4415.841.6集中内圈眼93150.1871.2618.91.4集中周边眼113270.1840.7219.440.8间隔底板眼15390.18101.816.22集中爆破断面（m2)总装药量(kg)各段分装药量(kg)最大单段药量(kg)钻孔数量(个）135791132.484111.78028.89.7215.8418.919.4421.684设计爆破进尺（m)钻孔延米(m)炮眼密度（个/m2)雷管单耗(个/m3)炸药单耗(kg/m3)装药箱数2.7175 2.590.961.274.56第9页/共14页施工建议v服务洞可首先在不改变目前钻爆图式的基础

11、上，在主掏槽眼前布置二对小掏槽眼并分装不同段别，以改变岩石对主掏槽眼的夹制作用，达到为主掏槽眼减载的效果；可将此小掏槽眼钻眼深度控制在2m以内；v可采用锥形掏槽，即从四个方向进行掏槽，增大掏槽力度；v在施工中应加强辅助眼的倾角控制精度。第10页/共14页目前正在进行中的工作 爆破施工对邻近隧道结构的影响研究v本小组于2007年12月25至目前，正在进行隧道爆破施工对相邻隧道结构的影响研究，即目前科研小组主要在进行洞内爆破震动测试。v包括行车洞（A1标）爆破施工对服务洞结构的影响监测及评估、以及服务洞爆破施工对行车洞结构的影响监测及评估。目前已获得了共约30组数据。目标是各20组、共40组数据。v目的是通过回归，寻找出震动波在围岩中的传播规律，以尽快获得在距风化槽不同距离的最大单段控制药量，以确保施工安全。第11页/共14页下一步计划进行的工作 爆破施工对围岩的扰动范围研究v本小组计划于2007年3月后，进行隧道爆破施工对围岩扰动范围的研究。v本项工作计划采用声波与预埋多点位移计相结合的方法进行测试。RS-UT01C声波测试仪不同型号多点位移计第12页/共14页欢迎各位专家及欢迎各位专家及领导领导批评指正批评指正中铁隧道集团有限公司中铁隧道集团有限公司第13页/共14页感谢您的观看！第14页/共14页