①明确爆破施工工艺,采用水压爆破,并对水袋进行改装,加装“盐”类等惰性物质,起“盐消焰”作用。
②明确爆破器材的选用:高瓦斯工区使用三级煤矿许用乳化炸药;低瓦斯工区使用一级煤矿许用乳化炸药,瓦斯工区必须采用电力起爆,并使用煤矿许用电雷管,严禁使用秒或半秒级电雷管。 明确选用煤矿许用毫秒延期电雷管(1,2,3,4,5 段),或添设0 号段作为全断面爆破时的时差补偿,将最后一段的延期时间不超过130 ms,起爆器材采用煤矿专用防爆型电容放炮器起爆,放炮母线采用紫铜或铝制电阻较小的导线,并具有良好的绝缘层。
③规范炮眼位置:Ⅲ级围岩根据现场情况采用全断面开挖斜眼楔形掏槽。 Ⅳ,Ⅴ级围岩分别采用台阶法开挖和斜眼楔形掏槽。
④隧道钻爆法施工的方法。 采用钻孔台架配YT-28 手持式风动凿岩机钻孔,人工装药起爆。 钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线盒引爆。
a.测量:是控制开挖轮廓精确度的关键。 使用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔画线。 每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置,其误差不得超过5 cm。
b.定位开眼:采用钻孔台车钻眼时,台车与隧道走线保持平行,台车就位后按照炮眼布置图钻孔。 对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其他眼高,开眼误差应控制在3~5 cm 以内。
c.钻孔:钻工要熟悉炮眼布置图,熟练操作风钻,特别是钻周边眼,一定要有丰富的经验。 周边孔外插角100 ~200,炮孔相互平行,周边孔在断面轮廓线上开孔,周边眼眼口允许误差为±5 cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15 cm,掏槽孔对孔误差不大于3 cm,其他炮孔开眼误差不大于5 cm。 同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,力求炮眼底在同一平面上。
d.清孔:装药前,用竹竿和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
e.装药:分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下装药,雷管“对号入座”,外圈眼的延时必须大于或等于内圈眼的延时,如图10.1 所示。 爆破网络连接、检查及起爆,按照爆破设计要求和《爆破安全规程》(GB 6722—2014)执行。 装药采用正向装药(即起爆雷管放在离孔口最近的药卷中,传播方向指向孔底),雷管以外不得装药卷,严禁反向装药。
在岩层内爆破,炮眼深度不足0.9 m 时,装药长度不得大于炮眼深度的1/2;炮眼深度在0.9 m 以上时,装药长度不得大于炮眼深度的2/3。 在煤层中爆破,装药长度不得大于炮眼深度的1/2。
f.连接起爆网络。 只允许采取串联网络。 网络连接从掌子面开始,然后向安全的起爆地点连接主线网络。 在未发起起爆令前,掌子面网络不能与主线相连,同时要求主线短接,在正式连接时再解开。 起爆时洞内所有人员全部撤离至洞外,起爆人员在安全掩体保护下,可在洞内一定的安全距离外作业。
母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧,如必须在同一侧时,母线必须挂在电缆下方,并保持0.3 m 以上的距离。
母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆,并随用随挂,严禁将其固定。
必须采用绝缘母线单回路爆破。
严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串联网络中使用。
g.堵塞。 所有炮孔必须用炮泥堵塞0.3 ~1 m 以上,孔深超过1 m 的堵塞长度不小于0.5 m,周边孔的堵塞长度不小于0.3 m;炮泥应采用水炮泥和黏土炮泥。 水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥填满封实。 严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。
h.瞎炮处理。 发现瞎炮,首先查明原因。 采取重新装药引爆,或在查明炮眼方向的情况下,在其周围间隔一定距离打眼、装药,利用周围眼的爆破振动起爆瞎炮。
⑤钻爆设计原则。
a.确保现场施工人员的安全,严格按照《爆破安全规程》(GB 6722—2014)的规定进行设计和施工,制订具体的安全施工措施;(www.xing528.com)
b.严格控制光面爆破的单段起爆药量,尽可能多地创造爆破临空面,尽可能减小爆破振动对围岩的扰动深度;
图10.1 炮孔装药图
c.瓦斯隧道施工应符合《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB 10120—2019)的有关规定,瓦斯工区必须采用煤矿许用安全炸药,并使用矿用电雷管起爆;
d.对设计确定的钻爆参数进行现场爆破试验,以取得合理的爆破参数。 爆破参数需根据地质地形条件及相应的爆破效果,适时调整、动态管理。
⑥光爆基本参数。 隧道初步开挖时,光面爆破参数参照表10.1,实际施工时根据对应各级围岩爆破效果对本参数进行适当调整。
表10.1 光面爆破参数表
每循环进尺如下:
Ⅲ级围岩控制在150 ~200 cm;Ⅳ级围岩控制在100 ~150 cm;Ⅴ级围岩控制在60 ~80 cm;完成具体数据与根据围岩实际情况相结合而定。
炮眼布置参数:炮眼由掏槽眼、周边眼、辅助眼组成,具体参数为:
掏槽眼采用锲形掏槽(图10.2);为了提高爆破效果,在1,2,3,4 号眼中间上下各打一个φ100 的中空孔,中空孔采用水平钻机打眼,孔径=10 cm,打眼深度一次可达30 余米,中空眼也可作为地质超前探孔。
辅助眼布置参数为:钻孔直径d =42 mm;炮孔间距a =80 ~100 cm(视围岩硬度而调整);最小抵抗线W=80 cm;孔深为进尺长度+10 cm;药卷直径采用φ32 mm。
周边眼布置参数为:炮眼直径d=42 mm;炮孔间距a=40 ~60 cm(视围岩硬度而调整);孔深为进尺长度+10 cm;装药直径均采用φ32 的药卷间隔装药。
在钻爆施工中,针对不同的围岩并结合施工现场情况要不断地进行优化,每一循环爆破后,对爆破效果评估,包括炮眼利用率、残留率、药量大小、装药结构、爆破深度、抛碴距离及碴块大小等,通过统计、评估优化爆破设计,从而提高爆破效果,减少对围岩的扰动,充分发挥爆破后围岩的自稳能力,确保施工安全,提高施工生产率。
图10.2 掏槽眼布置示意图
各级围岩参数明确;Ⅲ,Ⅳ级围岩采用台阶法光面爆破技术,尽可能地减少超挖、减轻对围岩的扰动和破坏。 台阶长度5 ~10 m,初步拟定开挖进尺为1.2 ~1.5 m,施工时根据实际调整开挖进尺。 上下台阶均采用YT-28 风枪钻孔,复式楔形掏槽,上下断面同时打眼,同时装药起爆。 施工中,根据不同级别的围岩和隧道断面大小,采用不同的钻眼深度,并控制好上下台阶间的距离,根据理论围岩钻爆参数表中的各项参数完成自身的数据比对与调整。
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