山嶺隧道常規(guī)施工技術(shù)-鉆眼爆破施工技術(shù)（隧道工程施工課件）

第一節(jié)鉆眼與爆破的一般知識

炸藥爆炸的三要素

炸藥爆炸的定義(1)放出熱量(2)生成氣體產(chǎn)物(3)反應(yīng)的高速度

炸藥爆炸是一種高速進(jìn)行的，能自動傳播的化學(xué)反應(yīng)，在此反應(yīng)過程中放出大量的熱，并生成大量的氣態(tài)產(chǎn)物。

一、爆破對固體介質(zhì)的破壞作用

炸藥的性能指標(biāo)：感度、爆速、作功能力、猛度和殉爆距離等。

二、爆破材料

(一)炸藥性能

(二)隧道工程常用的炸藥

工程用炸藥一般以某種或幾種單質(zhì)炸藥為主要成分，另加一些外加劑混合而成。目前在隧道爆破中使用最廣的是硝銨類炸藥。硝銨類炸藥品種極多，但其主要成分是硝酸銨，占60%以上，其次是梯恩梯或硝酸鈉(鉀)，占10%~15%。TNTNH4NO3

在無瓦斯坑道中使用的銨梯炸藥，簡稱巖石炸藥，其中2號巖石銨梯炸藥最為常用；在有瓦斯坑道中使用的炸藥，簡稱煤礦炸藥，它是在巖石炸藥的基礎(chǔ)上外加一定比例的氯化鈉作為消焰劑的煤礦用安全炸藥。1.銨梯類炸藥2號巖石銨梯炸藥煤礦許用炸藥

銨梯炸藥是指以硝酸銨和梯恩梯為主，加入可燃劑（如木粉）等組成的混合炸藥。銨梯類炸藥包括銨梯炸藥和粉狀銨梯油炸藥

銨梯油炸藥是以硝酸銨為主要成分，加入梯恩梯、木粉、復(fù)合油相以及復(fù)合添加劑（或改性劑）等原材料制成的工業(yè)混合炸藥。銨梯油炸藥

銨梯油炸藥是一種新型的工業(yè)炸藥，是銨梯炸藥向無梯化過渡的一個重要品種。(1)漿狀炸藥是由可燃劑和敏化劑分散在氧化劑（以硝酸銨為主，通?？杉尤肫渌跛猁}等）的飽和水溶液中，經(jīng)稠化或再經(jīng)交聯(lián)后制成的一種水包油型（O/W）凝膠狀炸藥。2.含水炸藥

含水炸藥包括乳化炸藥、水膠炸藥和漿狀炸藥。(2)水膠炸藥則是指以硝酸甲胺為主要敏化劑的漿狀炸藥。水膠炸藥是漿狀炸藥發(fā)展和改進(jìn)的產(chǎn)物。兩種炸藥的組分基本相同，主要區(qū)別在于敏化劑的不同。水膠炸藥優(yōu)質(zhì)水膠炸藥火燒不炸(3)乳化炸藥是通過乳化劑的作用，使氧化劑水溶液的微滴均勻地分散在含有空氣泡或空心微球等多孔性物質(zhì)的油相連續(xù)介質(zhì)中而成的一種油包水型（W/O）的乳膠狀炸藥。乳化炸藥(4)含水炸藥的特點a.抗水性強(qiáng)、密度高、體積威力大。適用于含水爆破環(huán)境，易沉入有水炮孔孔底。

b.摩擦、撞擊、槍擊感度和熱感度大大低于銨梯炸藥，可塑性好；使用安全。適合于現(xiàn)場混裝機(jī)械化施工。

c.除漿狀炸藥外，乳化炸藥和水膠炸藥都具有較好的爆轟感度?？梢杂?發(fā)8號雷管直接起爆。e.炸藥成分、炸藥密度及炸藥的形態(tài)可在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢愿鶕?jù)所爆巖體的性質(zhì)和最小抵抗線，在現(xiàn)場機(jī)械化混制出具有合適爆炸性能的炸藥。

d.除漿狀炸藥外，乳化炸藥和水膠炸藥都具有溝槽效應(yīng)小和傳爆距離長的特點。能夠很好地滿足露天深孔爆破對傳爆長度的技術(shù)要求。f.

含水炸藥的主要缺點是耐凍性差，使用時一般要求炸藥溫度在0℃以上。

硝化甘油炸藥是指硝化甘油被氧化劑和可燃劑等吸收后組成的炸藥。硝化甘油炸藥分為粉狀硝化甘油炸藥和膠質(zhì)硝化甘油炸藥(膠質(zhì)炸藥)兩個系列。3.硝化甘油炸藥(膠質(zhì)炸藥)

硝化甘油炸藥具有爆炸威力大、起爆感度高、傳爆性能好和抗水性能強(qiáng)等優(yōu)點，因此自其誕生之日起就統(tǒng)治工業(yè)炸藥長達(dá)一個世紀(jì)。

硝化甘油炸藥機(jī)械感度高、加工和使用不安全、抗凍性差、易滲油和老化、生產(chǎn)成本高等缺點。一般只在水下爆破中使用。

隨著工業(yè)炸藥的發(fā)展，特別是本世紀(jì)60年代含水炸藥的出現(xiàn)，硝化甘油炸藥正逐漸被取代。

隧道爆破中使用的炸藥一般均由廠家或現(xiàn)場加工成藥卷形式，藥卷直徑有φ22mm、φ25、φ32、φ35、φ40等，長度為165~500mm。注意：

起爆器材包括：導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、繼爆管、導(dǎo)爆管、雷管、起爆藥柱、起爆器和起爆所需的其它用品。

設(shè)置傳爆起爆系統(tǒng)的目的是在裝藥以外的安全距離處通過發(fā)爆和傳遞，使裝在藥包或藥卷中的雷管起爆，并引發(fā)藥包或藥卷爆炸，從而爆破巖石。(三)起爆材料(系統(tǒng))

三大索類器材：導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索和導(dǎo)爆管。

起爆藥柱

起爆器

雷管

常用的工業(yè)炸藥起爆方法可分為導(dǎo)火索起爆法、導(dǎo)爆索起爆法、導(dǎo)爆管起爆法和電力起爆法。1.導(dǎo)火索起爆法

導(dǎo)火索起爆法是指利用導(dǎo)火索燃燒時產(chǎn)生的火焰，先引爆火雷管，再由火雷管激發(fā)炸藥爆炸的起爆方法。1—導(dǎo)火索；2—綁繩；3—火雷管；4—藥卷(1)導(dǎo)火索工業(yè)導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)1—芯線；2—芯藥；3—內(nèi)線層；4—中線層；5—瀝青層；6—紙條層；7—外線層；8—涂料層

采用黑火藥作索芯，傳爆速度一般在110~130s/m。具有一定的防潮耐水能力，在1m深常溫靜水中浸泡2h后，其燃燒速度和燃燒性能不變。黑火藥普通型導(dǎo)火索緩燃型導(dǎo)火索(2)火雷管

由管殼、主裝藥、副裝藥和加強(qiáng)帽組成，分為6號和8號兩種規(guī)格。管殼材料分為鋼、鋁、銅、紙幾種，管殼內(nèi)徑為6.2mm。

1—紙殼；2—加強(qiáng)帽；3—傳火孔；4—副裝藥；5—二遍主裝藥；6—頭遍主裝藥；7—聚能穴特點

操作簡單，能抗雜散電流，不需網(wǎng)路計算，費用較低，特別適用于二次爆破、淺眼爆破和零星分散的小型爆破。(優(yōu)點)

可靠性低，易出現(xiàn)盲炮，作業(yè)危險性較大，不能在豎井、傾角大于30°的斜井以及較難撤至安全地點的爆破工作面使用，不能在有瓦斯和煤塵爆炸危險的環(huán)境中使用。(缺點)

導(dǎo)火索必須使用導(dǎo)火索或?qū)Ｓ命c火器材點燃，嚴(yán)禁用火柴、煙頭點火。為避免出現(xiàn)爆燃或緩燃事故，嚴(yán)禁腳踩和擠壓已點燃的導(dǎo)火索。

2、導(dǎo)爆索起爆法

用雷管激發(fā)導(dǎo)爆索，通過導(dǎo)爆索的猛炸藥芯藥傳遞爆轟并引爆炸藥。棉線普通導(dǎo)爆索結(jié)構(gòu)1-芯線；2-黑索今或太安；3-內(nèi)線層；4-中線層；5-瀝青；6-紙條層；7-外線層；8-涂料層；9-防潮帽或防潮層“細(xì)長而連續(xù)的小號雷管”

導(dǎo)爆索主要分為普通導(dǎo)爆索和安全導(dǎo)爆索兩種。

普通導(dǎo)爆索是目前生產(chǎn)和使用較多的一種，具有一定的防水性能和耐熱性能，但是在爆轟傳播過程中火焰強(qiáng)烈，只能用于露天爆破和沒有瓦斯的地下爆破作業(yè)，其爆速不小于6500m/s。

安全導(dǎo)爆索是在普通導(dǎo)爆索的藥芯或外殼內(nèi)加入適量的消焰劑，使爆轟過程中產(chǎn)生的火焰小，溫度低，不會引爆瓦斯或礦塵，專供有瓦斯或礦塵爆炸危險的地下爆破作用使用。其爆速不小于6000m/s。

導(dǎo)爆索爆破網(wǎng)路中主線與支線或索段與索段的聯(lián)接方法有搭結(jié)、套結(jié)、水手結(jié)和三角結(jié)等幾種。

爆破網(wǎng)路導(dǎo)爆索的聯(lián)接方法(a)搭結(jié)；(b)水手結(jié)；(c)、(d)、(e)套結(jié)；(f)三角結(jié)

聯(lián)接方法圖導(dǎo)爆索與藥包的聯(lián)接（a）導(dǎo)爆索與藥卷；（b）導(dǎo)爆索結(jié)1-導(dǎo)爆索；2-藥卷；3-膠布；4-起爆體

導(dǎo)爆索與藥包的聯(lián)接

網(wǎng)路

起爆導(dǎo)爆索的雷管應(yīng)綁緊在距導(dǎo)爆索端部15cm處，雷管的聚能穴應(yīng)朝向?qū)П鞯膫鞅较颉７侄尾⒙?lián)

分段并聯(lián)

簇并聯(lián)網(wǎng)路

環(huán)形網(wǎng)路簇并聯(lián)環(huán)形網(wǎng)路注意：環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中支線和主線都應(yīng)采用三角形聯(lián)結(jié)

由于導(dǎo)爆索的爆速很高，導(dǎo)爆索網(wǎng)路中聯(lián)接的所有裝藥幾乎是同時爆炸。為了實現(xiàn)微差爆破，可在網(wǎng)路中聯(lián)接繼爆管。

繼爆管：專門與導(dǎo)爆索配合使用的延期元件，實質(zhì)上是裝有毫秒延期元件的火雷管與一根消爆管的組合體，有單向和雙向兩種。3、導(dǎo)爆管起爆法塑料導(dǎo)爆管

塑料導(dǎo)爆管塑料導(dǎo)爆管簡稱導(dǎo)爆管，是一種內(nèi)壁涂敷有猛炸藥，以低爆速傳遞爆轟波的撓性塑料細(xì)管。

我國普通塑料導(dǎo)爆管一般由低密度聚乙烯樹脂加工而成，無色透明，外徑3mm，內(nèi)徑1.4mm±0.1mm。涂敷在內(nèi)壁上的炸藥量為14~18mg/m（91%的奧克托金或黑索今，9%的鋁粉）。a.導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)

利用塑料導(dǎo)爆管為傳爆元件，并與起爆元件、連接元件及末端工作元件等構(gòu)成的起爆系統(tǒng)稱為導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。起爆系統(tǒng)b.起爆元件

能夠引爆導(dǎo)爆管的器材統(tǒng)稱起爆元件。起爆元件主要有：擊發(fā)槍、擊發(fā)管、電雷管發(fā)爆器配起爆頭、導(dǎo)爆管擊發(fā)筆、導(dǎo)爆索、電雷管、火雷管等，其中后兩種最為常用。

塑料連通管是我國于80年代研制成功的一種新型傳爆元件，常用的有分叉式、雙向集束式、和單向集束式三種。其中單向集束式又稱為反射四通。當(dāng)需要傳爆的導(dǎo)爆管小于3根時，可用長于10cm的導(dǎo)爆管（爆轟過的也可以）頂替。c.傳爆元件

d.末端工作元件

末端工作元件是指與導(dǎo)爆管的傳爆末端相聯(lián)接的火雷管。常將導(dǎo)爆管與火雷管裝配在一起，形成導(dǎo)爆管雷管。導(dǎo)爆管雷管是指靠導(dǎo)爆管的沖擊波沖能激發(fā)的工業(yè)雷管，由導(dǎo)爆管、卡口塞、延期體和火雷管組成。e.導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)路的基本形式簇聯(lián)串聯(lián)簇串聯(lián)復(fù)式環(huán)形f.注意事項

①導(dǎo)爆管一旦被截斷，端頭一定要密封。再使用時，把端頭剪去約10cm，以防止端頭密封不嚴(yán)受潮失效。

②如導(dǎo)爆管需接長時，先將導(dǎo)爆管密封頭剪掉，再將兩根導(dǎo)爆管插入塑料套管中同心相對，并在套管外用膠布綁緊。絕對禁止將導(dǎo)爆管搭結(jié)傳爆。③用于同一工作面的導(dǎo)爆管必須是同廠同批號產(chǎn)品。

④應(yīng)將雷管聚能穴指向與導(dǎo)爆管的傳爆方向相反的方向。優(yōu)缺點1.不受雜散電流及各種感應(yīng)電流的影響，適合于雜散電流較大的露天或地下礦山爆破作業(yè)。

2.網(wǎng)路的設(shè)計、操作簡便，不需進(jìn)行網(wǎng)路計算。3.導(dǎo)爆管為非危險品，儲運方便、安全。

4.可以同時起爆的炮孔或裝藥的數(shù)量不受限制。優(yōu)點缺點1.導(dǎo)爆管雷管及爆破網(wǎng)路無法用儀表進(jìn)行檢查，只能憑外觀檢查網(wǎng)路的質(zhì)量情況。

2.不能在具有瓦斯與煤塵爆炸危險的環(huán)境中使用。三大索類器材的區(qū)別

電力起爆法是指利用電能引爆電雷管，進(jìn)而激發(fā)炸藥爆炸的起爆方法。4、電力起爆法

按通電后爆炸時間的不同以及是否允許用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的工作面，作如下分類

電雷管

普通瞬發(fā)電雷管簡稱瞬發(fā)電雷管，是指通電后立即爆炸的電雷管，又叫即發(fā)電雷管。a.普通瞬發(fā)電雷管紙殼瞬發(fā)電雷管

瞬發(fā)電雷管由火雷管和電點火元件組裝而成，電點火元件由聚氯乙烯絕緣鍍鋅鐵腳線、橋絲、引火藥頭和塑料塞組成

作用原理：電雷管通電后，橋絲電阻產(chǎn)生熱量點燃引火藥頭，引火藥頭迸發(fā)出的火焰激發(fā)雷管爆炸。b.普通延期電雷管

普通延期電雷管簡稱延期電雷管，是指裝有延期元件或延期藥的電雷管。

根據(jù)延期時間的不同，延期電雷管又分為秒延期電雷管、半秒延期電雷管、1/4秒延期電雷管和毫秒延期電雷管。c.煤礦許用電雷管

允許在有瓦斯和煤塵爆炸危險的環(huán)境中使用的電雷管統(tǒng)稱煤礦許用電雷管。煤礦許用電雷管分為瞬發(fā)和毫秒延期兩種類型。煤礦許用電雷管與普通電雷管的區(qū)別在雷管的主裝藥內(nèi)加入消焰劑或添加劑禁止使用鋁質(zhì)管殼采用鉛質(zhì)五芯延期體采用燃燒溫度低、氣體生成量少的延期藥煤礦許用毫秒延期電雷管的段別分為五段，最長延期時間不超過130ms。

起爆電源a.照明電和動力電

220v照明電和380v動力電作為起爆電源，特別適合大量電雷管的并聯(lián)、串并聯(lián)爆破網(wǎng)路。b.發(fā)爆器

發(fā)爆器又稱起爆器、放炮器。發(fā)爆器能夠提供給爆破網(wǎng)路的電流較小，一般適用于電雷管的串聯(lián)網(wǎng)路。

電爆網(wǎng)絡(luò)a.基本形式

電爆網(wǎng)路由電雷管、端線、區(qū)域線、主線、電源開關(guān)和插座等構(gòu)成。用來接長雷管腳線的導(dǎo)線稱為端線。

連接端線和主線的導(dǎo)線稱為區(qū)域線。主線則是指區(qū)域線與爆破電源之間的連接導(dǎo)線。

電爆網(wǎng)路的基本形式有：串聯(lián)、并聯(lián)、簇并聯(lián)、和串并聯(lián)，很少采用并串聯(lián)。b.注意事項只準(zhǔn)采用專用爆破電表導(dǎo)通網(wǎng)路和校核電阻。爆破網(wǎng)路主線應(yīng)設(shè)中間開關(guān)，并與其它電源線路分開敷設(shè)，應(yīng)采用絕緣良好的導(dǎo)線爆破網(wǎng)路的聯(lián)接必須在工作面的全部炮孔(或藥室)裝填完畢和無關(guān)人員全部撤至安全地點之后，由工作面向起爆站依次進(jìn)行。在有瓦斯與煤塵爆炸危險的環(huán)境中采用電力起爆時，只準(zhǔn)使用防爆型發(fā)爆器作為起爆電源。繼爆管結(jié)構(gòu)

繼爆管結(jié)構(gòu)示意圖a—單向繼爆管；b—雙向繼爆管1—消爆管；2—大內(nèi)管；3—外套管；4—延期藥；5—加強(qiáng)帽；6—正起爆藥DDNP；7—副起爆藥RDX；8—導(dǎo)爆索；9—連接管返回

雙向繼爆管導(dǎo)爆索法測炸藥的爆速圖2—5導(dǎo)爆索法測爆速裝置1—被測炸藥；2—導(dǎo)爆索；3—鉛(或)鋁板，4—雷管；5—導(dǎo)爆索中點；6—爆轟波相遇點

返回普通瞬發(fā)電雷管返回三大索類器材區(qū)別三大索類器材區(qū)別三大索類器材區(qū)別三大索類器材區(qū)別

第二節(jié)爆破設(shè)計巖石隧道爆破特點臨空面少作業(yè)環(huán)境差，施工干擾大對鉆眼爆破質(zhì)量要求高復(fù)雜地質(zhì)條件對鉆爆施工影響大盡量減小對圍巖的擾動(一)炮眼的種類和作用圖5-1炮眼布置圖掏槽眼輔助眼周邊眼1.掏槽眼20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm①作用：先在開挖面上炸出一個槽腔，為后續(xù)炮眼的爆破創(chuàng)造新的臨空面。掏槽眼與底眼比其它炮眼深15~25cm，裝藥量增加15%~20%，采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。直接影響著循環(huán)進(jìn)尺或掘進(jìn)速度2.輔助眼作用：擴(kuò)大掏槽眼炸出的槽腔，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。裝藥量介于掏槽眼和周邊眼裝藥量之間，多采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm②3.周邊眼作用：炸出較平整的隧道斷面輪廓。周邊眼裝藥量最小，多采用不耦合裝藥。③④④⑤20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm底眼比其它炮眼深15~25cm。直接影響隧道斷面的成形輪廓及對圍巖的破壞程度特點：掏槽眼與開挖斷面斜交。1.斜眼掏槽包括：錐形掏槽、各種楔形掏槽、單向掏槽等。(二)掏槽形式和參數(shù)隧道爆破中常用的是垂直楔形掏槽和錐形掏槽。

根據(jù)掏槽眼與工作面的相對關(guān)系以及掏槽眼在被爆巖體中的排列形式，可分為斜眼掏槽、直眼掏槽緩和混合掏槽。

單向掏槽由數(shù)個朝同一方向傾斜的炮眼組成。適用于隧道斷面內(nèi)有軟弱夾層、層理、節(jié)理和裂隙時。單向掏槽法可根據(jù)巷道斷面大小或軟弱夾層的厚度不同，布置一排或兩排掏槽眼。掏槽眼的傾斜角度一般為50°~70°，巖石堅固程度高，角度取小值。(1)斜眼掏槽布置形式單向掏槽楔形掏槽錐形掏槽(a)頂部掏槽(d)扇形掏槽(b)底部掏槽(c)側(cè)向掏槽楔形掏槽由兩排相對稱的傾斜炮眼組成，爆破后形成一個楔形槽。楔形掏槽的分類及適用條件分為：垂直楔形掏槽和水平楔形掏槽(a)垂直楔形掏槽(b)水平楔形掏槽水平楔形掏槽適用于巖層為水平層理時。(使用較少)垂直楔形掏槽適用于中硬以上的均質(zhì)巖石垂直楔形掏槽爆破參數(shù)圍巖級別α（°）斜度比a(cm)b(cm)炮眼數(shù)量（個）Ⅳ級以下Ⅲ級Ⅱ級Ⅰ級75～8075～8070～7555～701:0.27～1:0.181:0.27～1:0.181:0.37～1:0.271:0.47～1:0.3770～8060～7050～6030～503030252044～666掏槽數(shù)目較少，掏槽體積大，易將巖石拋出。掏槽眼深度受到隧道斷面尺寸的限制，巖堆分散。楔形掏槽的特點L=0.5~0.7BbαB錐形掏槽炮眼呈角錐形布置，各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中心軸線傾斜，眼底趨于集中，但互相并不貫通，爆破后形成錐形槽。根據(jù)掏槽炮眼數(shù)目的不同分為三角錐、四角錐、五角錐等。適用于巖石較堅硬的均質(zhì)巖層。(a)三角錐(b)四角錐(c)五角錐圍巖級別α（°）a(cm)眼數(shù)（個）Ⅳ級以上Ⅲ級Ⅱ級Ⅰ級706865601009080703456錐形掏槽爆破參數(shù)操作簡單，精度要求較直眼掏槽低，能按巖層的實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度，易把巖石拋出，掏槽眼的數(shù)量少且炸藥耗量低等。優(yōu)點眼深易受開挖斷面尺寸的限制，不易提高循環(huán)進(jìn)尺，也不便于多臺鑿巖機(jī)同時作業(yè)。

缺點(2)斜眼掏槽的優(yōu)缺點2.直眼掏槽

直眼掏槽由若干個垂直于開挖面的炮眼所組成，掏槽深度不受圍巖軟硬和開挖斷面大小的限制，可以實現(xiàn)多臺鉆機(jī)同時作業(yè)、深眼爆破和鉆眼機(jī)械化，從而為提高掘進(jìn)速度提供了有利條件。(1)直眼掏槽的布置形式柱狀掏槽(a)菱形布置(b)楔形布置(c)三角形布置充分利用大直徑空眼作為臨空孔和巖石破碎后的膨脹空間，使爆破后能形成柱狀槽口的掏槽爆破。作為臨空孔(freehole）的空眼(busterhole)數(shù)目，視炮眼深度而定:一般當(dāng)孔眼深度小于3.0m時采用一個；當(dāng)孔眼深度為3.0m～3.5m時，采用雙臨空孔；當(dāng)孔眼深度為3.5m～5.15m時采用三個。試驗表明：第一個起爆裝藥孔離開臨空孔的距離應(yīng)不大于1.5倍的臨空孔直徑。螺旋形掏槽螺旋形掏槽是由柱狀掏槽發(fā)展而來，其特點是中心眼為空眼，鄰近空眼的各裝藥眼至空眼之間的距離逐漸加大，其連線呈螺旋形，并且由近及遠(yuǎn)依次起爆。a=(1.0～1.5)Db=(1.2～2.5)Dc=(3.0～4.0)Dd=(4.0～5.0)DD為鉆孔直徑，一般不小于100mm(2)直眼掏槽的特點適用于中硬巖層或堅硬巖層適宜采用中深孔爆破鑿眼效率高炮眼利用率高拋擲距離短耗藥量大要求嚴(yán)格(3)影響掏槽效果的因素眼距

最先一段起爆的炮眼與空眼的距離空眼直徑、眼距與巖石爆破效果關(guān)系φdaA中空眼炮眼隧道局的建議公式一般情況下不大于空眼直徑的2倍常用的空眼直徑為102mm，眼距采用18~20cm空眼數(shù)目

空眼數(shù)目越多掏槽爆破效果越好；炮眼越深空眼數(shù)目越多。裝藥

過量裝藥，裝藥長度占全眼長的70~90%輔助拋擲

將空眼加深100~200mm，并在空眼底部放1~2卷炸藥。鉆眼質(zhì)量

保證各炮眼之間保持等距、平行序號適用條件斜眼掏槽直眼掏槽1開挖斷面大小大斷面較適用大小斷面均可以，小斷面更優(yōu)2地質(zhì)條件各種地質(zhì)條件均適用韌性巖層不適用3炮眼深度受斷面大小限制，不宜太深不受斷面大小限制，可以較大4對鉆眼要求相對來說可稍差些鉆眼精度影響大5爆破材料消耗相對較小炸藥、雷管用量較多6施工條件鉆機(jī)干擾大鉆眼相互干擾小7爆破效果拋渣遠(yuǎn)爆堆較集中直眼掏槽與斜眼掏槽的適用條件3.混合掏槽

混合掏槽是指兩種以上的掏槽方式的混合使用，一般在巖石特別堅硬或隧道開挖斷面較大時使用。主要有：復(fù)式掏槽、升級掏槽和分段掏槽。為了提高循環(huán)進(jìn)尺，可以采用復(fù)式楔形掏槽復(fù)式楔形掏槽三級復(fù)式楔形掏槽二級復(fù)式楔形掏槽（V形掏槽）

注意：選擇掏槽形式的時候要根據(jù)圍巖地質(zhì)條件以及設(shè)備情況綜合確定。

若斷面較大、有足夠的設(shè)備、司鉆空間較大時，可采用混合掏槽中的復(fù)式掏槽；若斷面不大、設(shè)備不足、司鉆空間小，可采用垂直楔形掏槽或直眼掏槽。掏槽深度大、掏槽效果好能提高炮眼利用率；布置和施工都較為復(fù)雜。特點炮眼直徑炮眼數(shù)目炮眼深度裝藥量(三)隧道爆破參數(shù)的設(shè)計1.炮眼直徑炮眼直徑對鑿巖生產(chǎn)率、炮眼數(shù)目、單位耗藥量和洞壁的平整程度均有影響。加大炮眼直徑以及相應(yīng)裝藥量可使炸藥能量相對集中，改善爆炸效果。炮眼直徑過大將導(dǎo)致鑿巖速度顯著下降，并影響巖石破碎質(zhì)量、洞壁平整程度和圍巖穩(wěn)定性。

必須根據(jù)巖性、鑿巖設(shè)備和工具、炸藥性能等綜合分析，合理選用孔徑。

一般隧道的炮眼直徑在φ32mm~φ50mm之間，藥卷與眼壁之間的間隙一般為炮眼直徑的10%~15%。2.炮眼數(shù)目炮眼數(shù)量主要與開挖斷面、炮眼直徑、巖石性質(zhì)和炸藥性能有關(guān)，炮眼的多少直接影響鑿巖工作量。炮眼數(shù)量應(yīng)能裝入設(shè)計的炸藥量，通?？筛鶕?jù)各炮眼平均分配炸藥量的原則來計算式中：N—炮眼數(shù)量，不包括未裝藥的空眼數(shù)；

q—單位炸藥消耗量，一般取q=1.2kg/m3~2.4kg/m3；

S—開挖斷面積，m2；

τ—裝藥系數(shù)(見表)γ—每米藥卷的炸藥重量（kg/m）第一種方法第二種方法首先計算周邊眼數(shù)量N1和裝藥量Q1式中：Bl—隧道開挖斷面周長；B—隧道開挖寬度

a—周邊眼間距；L1—周邊眼鉆孔平均深度

γ1—周邊眼每米藥卷的炸藥重量（kg/m）其次計算總的裝藥量然后計算掏槽眼和輔助眼數(shù)量式中：L—炮眼的平均深度

L2—輔助眼和掏槽眼的平均深度

γ2—輔助眼和掏槽眼每米藥卷的炸藥重量（kg/m）

τ2—輔助眼和掏槽眼的裝藥系數(shù)

η—炮眼利用率，一般取0.8~0.95第三種方法首先計算掏槽眼數(shù)量N1和裝藥量Q1其次計算周邊眼數(shù)量N2和裝藥量Q2然后計算輔助眼數(shù)量N3和裝藥量Q3最后計算炮眼數(shù)量N和裝藥量Q3.炮眼的深度

影響炮眼深度的因素：

圍巖的穩(wěn)定性，避免過大的超欠挖；鑿巖機(jī)的允許鉆眼長度、操作技術(shù)條件和鉆眼技術(shù)水平；掘進(jìn)循環(huán)安排，保證充分利用作業(yè)時間。

炮眼深度是指炮眼底至開挖面的垂直距離。合適的炮眼深度有助于提高掘進(jìn)速度和炮眼利用率。L確定炮眼深度的常用方法有三種：

按開挖斷面跨度確定炮眼深度L=(0.5~0.7)B

對于斜眼掏槽，由于施工原因和巖石的夾制作用，一般最大炮眼深度取斷面寬度（或高度）B的0.5～0.7倍，當(dāng)圍巖條件好時，采用較小值。l—每掘進(jìn)循環(huán)的計劃進(jìn)尺數(shù)；η—炮眼利用率，不低于0.85。

按每掘進(jìn)循環(huán)的進(jìn)尺數(shù)與實際炮眼利用率來確定

按每一掘進(jìn)循環(huán)所占用時間確定式中，m—鉆機(jī)數(shù)量；

v—鉆眼速度m/h；

t—每一掘進(jìn)循環(huán)中鉆眼所占時間(h)。

目前較多采用的炮眼深度為1.2m~1.8m，中深孔2.5m~3.5m,深孔3.5m~5.15m。

4.裝藥量的計算合理的藥量應(yīng)根據(jù)所使用的炸藥的性能和質(zhì)量、地質(zhì)條件、開挖斷面尺寸、臨空面數(shù)目、炮眼直徑和深度及爆破的質(zhì)量要求來確定。目前多采取先用體積公式計算出一個循環(huán)的總用藥量，然后按各種類型炮眼的爆破特性進(jìn)行分配，再在爆破實踐中加以檢驗和修正，直到取得良好的爆破效果為止的方法。(1)首先計算總用藥量(2)折合成炸藥卷數(shù)(以2號巖石銨梯炸藥為準(zhǔn)φ32mm,長200mm，m=0.15kg)

故炸藥卷數(shù)然后，按裝藥系數(shù)進(jìn)行分配。5.其它一些參數(shù)的確定

查相應(yīng)的規(guī)范確定掏槽眼與開挖面夾角α，上、下兩對炮眼間距a，同一平面上兩炮眼眼底的距離b，確定掏槽眼的個數(shù)。

因為掏槽眼和底眼深度比其它眼深約15~20cm，故計算掏槽眼和底眼的深度時，應(yīng)該是據(jù)公式計算出的值再加上20cm。20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm20cm即L掏、底＝L+0.2

L輔、頂、幫＝L

計算各炮眼長度及同一平面上兩掏槽眼眼口距離BbccBααLL’掏＝L掏/sinαL’輔＝L輔(因輔助眼垂直于開挖面)B＝2c+b=2L/tanα+b

為了鉆眼方便，根據(jù)圍巖情況，各周邊眼眼口距開挖輪廓線5cm，其眼底超出開挖輪廓線10cm；10cm5cm15cmL周L’周1.布置方式直線形布置形式簡單且易掌握，同排炮眼的最小抵抗線一致，間距一致，前排眼為后排眼創(chuàng)造臨空面，爆破效果較好。(四)炮眼的布置多邊形布置圍繞著掏槽部位，由里向外，將炮眼逐層布置成正方形、長方形、多邊形等弧形布置順著拱部輪廓線，逐圈布置炮眼。此外，還可將開挖面上部布置成弧形，下部布置成直線形，以構(gòu)成混合型布置。圓形布置當(dāng)開挖面為圓形時，炮孔圍繞斷面中心逐層布置成圓形。這種布孔方式，多用在圓形隧道、泄水洞以及圓形豎井的開挖中

(1)先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最后是輔助眼。2.布置原則20cm5cm10cm①③④②⑤②①5cm10cm

①掏槽眼

②輔助眼

③④頂眼和幫眼

⑤底眼20cm

(2)周邊眼應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計位置布置。斷面拐角處應(yīng)布置炮眼。周邊眼設(shè)計位置應(yīng)考慮0.03～0.05的外插斜率。(4)當(dāng)炮眼的深度超過2.5m時，靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應(yīng)與周邊眼有相同的傾角。

(5)當(dāng)巖層層理明顯時，炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面。

(3)輔助眼的布置主要是解決炮眼間距和最小抵抗線的問題，這可以由施工經(jīng)驗決定，一般抵抗線W約為炮眼間距的60%~80%，并在整個斷面上均勻排列。(一)隧道控制爆破的分類四、周邊眼的控制爆破光面爆破預(yù)裂爆破光面爆破是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之后起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。預(yù)裂爆破是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之前起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。(二)光面爆破與預(yù)裂爆破的關(guān)系相同點區(qū)別孔距必須與最小抵抗線相匹配采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥同組光爆孔(預(yù)裂孔)同時起爆起爆順序不同裝藥量不同(三)隧道光面爆破控制標(biāo)準(zhǔn)開挖輪廓成形規(guī)則，巖面平整圍巖壁上保存有50%以上的半面炮眼痕跡無明顯的爆破裂縫超欠挖符合規(guī)定要求設(shè)計參數(shù)光面爆破參數(shù)示意圖簡單計算并結(jié)合工程類比加以確定，然后在現(xiàn)場爆破實踐中加以修正改善。周邊眼間距一般取Ki=10~18在不偶合裝藥的前提下，光面爆破應(yīng)滿足炮孔內(nèi)靜壓力F小于爆破巖體的極限抗壓強(qiáng)度，而大于巖體的極限抗拉強(qiáng)度的條件。即光爆層厚度及炮眼密集系數(shù)一般取K=0.8

光面層就是周邊眼與最外層輔助眼之間的一圈巖石層。其厚度就是周邊眼的最小抵抗線W。周邊眼的間距E與光面層厚度W

有著密切關(guān)系，通常以周邊眼的密集系數(shù)K（K=E/W）表示，其大小對光面爆破效果有較大影響。光爆層厚度一般取50~80cm裝藥不耦合系數(shù)一般取裝藥不耦合系數(shù)≥2~5

合理的不耦合系數(shù)應(yīng)使爆炸后作用在孔壁上的壓力低于巖石的動抗壓強(qiáng)度，而高于其動抗拉強(qiáng)度。裝藥量在光面層單獨爆落時，周邊眼的線裝藥密度一般為0.15kg/m～0.25kg/m,全斷面一次起爆時，一般可達(dá)0.30kg/m～0.35kg/m。周邊眼的裝藥量通常以線裝藥密度表示。施工中應(yīng)根據(jù)孔距、光面層厚度、石質(zhì)及炸藥種類等綜合考慮確定裝藥量。巖石類別炮眼間距（E）（cm）抵抗線（W）(cm)密集系數(shù)(K=E/W)裝藥集中度(kg/m)硬巖中硬巖軟巖55～7045～6535～5060～8060～8040～600.7～1.00.7～1.00.5～0.80.30～0.350.20～0.300.07～0.12表7-2-15光面爆破一般參考數(shù)值光面爆破技術(shù)措施(1)采用小直徑藥卷或?qū)Ｓ玫牡捅佟⒌兔芏?、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥?2)采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。光面爆破的不偶合系數(shù)最好大于2,但藥卷直徑不應(yīng)小于該炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定傳爆。當(dāng)采用間隔裝藥時，相鄰炮眼所用的藥卷位置應(yīng)錯開，以充分利用炸藥效能。光面爆破技術(shù)措施(3)嚴(yán)格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。周邊眼應(yīng)盡量做到同時起爆。(4)嚴(yán)格控制裝藥集中度。必要時可采用間隔裝藥。(5)確保鉆眼精度。(四)隧道預(yù)裂爆破控制標(biāo)準(zhǔn)不平整度不超過15cm保存有80%~90%以上的半面炮眼痕跡無明顯的爆破裂縫設(shè)計參數(shù)巖石類別炮眼間距（E）（cm）至內(nèi)排崩落眼間距(cm)裝藥集中度（kg/m）硬巖中硬巖軟巖40～5040～4535～404040350.30～0.400.2～0.250.07～0.12表7-2-16預(yù)裂爆破參數(shù)五、鉆爆施工(一)鉆眼1.鉆眼設(shè)備鉆爆施工是把鉆爆設(shè)計付諸實施的重要環(huán)節(jié)，包括鉆孔、裝藥、堵塞和爆破后可能出現(xiàn)的問題處理支腿式全液壓鑿巖機(jī)氣腿式鑿巖機(jī)三臂鑿巖臺車2.鉆眼施工注意事項(1)必須標(biāo)出掏槽眼和周邊眼的位置，嚴(yán)格按照炮眼的設(shè)計位置、深度、角度和眼徑進(jìn)行鉆眼(2)濕式鑿巖(二)裝藥1.裝藥結(jié)構(gòu)偶合裝藥不偶合裝藥

根據(jù)炮眼內(nèi)藥卷與炮眼之間的關(guān)系：

根據(jù)炮眼內(nèi)藥卷與藥卷之間的關(guān)系：1－引線；2－炮泥；3－雷管；4－藥卷；5－小直徑藥卷。11234234(a)間隔裝藥(b)連續(xù)裝藥間隔裝藥；連續(xù)裝藥

起爆用的雷管或起爆藥柱在裝藥中的位置稱為起爆點。在炮眼爆破法中，根據(jù)起爆點在裝藥中的位置和數(shù)目，將起爆方式分為正向起爆、反向起爆和多點起爆。

根據(jù)起爆點位置不同1234(a)正向起爆(b)反向起爆123412343(c)多點起爆起爆點位于裝藥靠近炮眼口，爆轟波傳向眼底。起爆點位于裝藥靠近炮眼底，爆轟波傳向眼口。同一炮眼內(nèi)設(shè)置多個起爆點。(1)裝藥前一定要清孔(2)使用木質(zhì)或竹制炮棍(3)注意保護(hù)起爆裝置2.注意事項(三)堵塞及起爆

堵塞的目的是：保證炸藥充分反應(yīng)，使之產(chǎn)生最大熱量，防止炸藥不完全爆轟；防止高溫高壓的爆轟氣體過早地從炮眼或?qū)Ф粗幸莩觯贡óa(chǎn)生的能量更多地轉(zhuǎn)換成破碎巖體的機(jī)械功，提高炸藥能量的有效利用率。1.禁止無堵塞爆破2.堵塞材料一般為砂子和粘土混合物，其比例大致為砂子50%～40%，粘土50%～60%。3.堵塞長度當(dāng)炮眼直徑為φ25mm或φ50mm時，堵塞長度不能小于18cm和45cm。4.起爆順序及時差(1)除預(yù)裂爆破外，由里向外逐層起爆?？捎醚悠诶坠軐崿F(xiàn)。各層(卷)炮間起爆時差越小爆破效果越好(2)同圈眼必須同時起爆。(3)延期時間可由孔內(nèi)或孔外控制。注意爆破安全，發(fā)布三次信號第一次：清場第二次：起爆第三次：解除5.起爆6.爆后檢查與處理檢查危石、塌方、盲炮、支護(hù)破壞情況(一)隧道控制爆破的分類四、周邊眼的控制爆破光面爆破預(yù)裂爆破光面爆破是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之后起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。預(yù)裂爆破是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之前起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。(二)光面爆破與預(yù)裂爆破的關(guān)系相同點區(qū)別孔距必須與最小抵抗線相匹配采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥同組光爆孔(預(yù)裂孔)同時起爆起爆順序不同裝藥量不同(三)隧道光面爆破控制標(biāo)準(zhǔn)開挖輪廓成形規(guī)則，巖面平整圍巖壁上保存有50%以上的半面炮眼痕跡無明顯的爆破裂縫超欠挖符合規(guī)定要求設(shè)計參數(shù)光面爆破參數(shù)示意圖簡單計算并結(jié)合工程類比加以確定，然后在現(xiàn)場爆破實踐中加以修正改善。周邊眼間距一般取Ki=10~18在不偶合裝藥的前提下，光面爆破應(yīng)滿足炮孔內(nèi)靜壓力F小于爆破巖體的極限抗壓強(qiáng)度，而大于巖體的極限抗拉強(qiáng)度的條件。即光爆層厚度及炮眼密集系數(shù)一般取K=0.8

光面層就是周邊眼與最外層輔助眼之間的一圈巖石層。其厚度就是周邊眼的最小抵抗線W。周邊眼的間距E與光面層厚度W

有著密切關(guān)系，通常以周邊眼的密集系數(shù)K（K=E/W）表示，其大小對光面爆破效果有較大影響。光爆層厚度一般取50~80cm裝藥不耦合系數(shù)一般取裝藥不耦合系數(shù)≥2~5

合理的不耦合系數(shù)應(yīng)使爆炸后作用在孔壁上的壓力低于巖石的動抗壓強(qiáng)度，而高于其動抗拉強(qiáng)度。裝藥量在光面層單獨爆落時，周邊眼的線裝藥密度一般為0.15kg/m～0.25kg/m,全斷面一次起爆時，一般可達(dá)0.30kg/m～0.35kg/m。周邊眼的裝藥量通常以線裝藥密度表示。施工中應(yīng)根據(jù)孔距、光面層厚度、石質(zhì)及炸藥種類等綜合考慮確定裝藥量。巖石類別炮眼間距（E）（cm）抵抗線（W）(cm)密集系數(shù)(K=E/W)裝藥集中度(kg/m)硬巖中硬巖軟巖55～7045～6535～5060～8060～8040～600.7～1.00.7～1.00.5～0.80.30～0.350.20～0.300.07～0.12表7-2-15光面爆破一般參考數(shù)值光面爆破技術(shù)措施(1)采用小直徑藥卷或?qū)Ｓ玫牡捅佟⒌兔芏?、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥?2)采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。光面爆破的不偶合系數(shù)最好大于2,但藥卷直徑不應(yīng)小于該炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定傳爆。當(dāng)采用間隔裝藥時，相鄰炮眼所用的藥卷位置應(yīng)錯開，以充分利用炸藥效能。光面爆破技術(shù)措施(3)嚴(yán)格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。周邊眼應(yīng)盡量做到同時起爆。(4)嚴(yán)格控制裝藥集中度。必要時可采用間隔裝藥。(5)確保鉆眼精度。(四)隧道預(yù)裂爆破控制標(biāo)準(zhǔn)不平整度不超過15cm保存有80%~90%以上的半面炮眼痕跡無明顯的爆破裂縫設(shè)計參數(shù)巖石類別炮眼間距（E）（cm）至內(nèi)排崩落眼間距(cm)裝藥集中度（kg/m）硬巖中硬巖軟巖40～5040～4535～404040350.30～0.400.2～0.250.07～0.12表7-2-16預(yù)裂爆破參數(shù)五、鉆爆施工(一)鉆眼1.鉆眼設(shè)備鉆爆施工是把鉆爆設(shè)計付諸實施的重要環(huán)節(jié)，包括鉆孔、裝藥、堵塞和爆破后可能出現(xiàn)的問題處理支腿式全液壓鑿巖機(jī)氣腿式鑿巖機(jī)三臂鑿巖臺車2.鉆眼施工注意事項(1)必須標(biāo)出掏槽眼和周邊眼的位置，嚴(yán)格按照炮眼的設(shè)計位置、深度、角度和眼徑進(jìn)行鉆眼(2)濕式鑿巖(二)裝藥1.裝藥結(jié)構(gòu)偶合裝藥不偶合裝藥

根據(jù)炮眼內(nèi)藥卷與炮眼之間的關(guān)系：

根據(jù)