洞室爆破施工设计优化方案

（1）导洞及药室。

1）导洞布置原则。①主洞与药室之间应有支洞相连，支洞方向尽可能与主洞垂直；为了保证堵塞效果，如果在主洞的两侧对称布置药室时，支洞的长度不得小于4m；②主平洞不宜过长，当主平洞超过30m时应考虑采用机械通风，各主洞负担的装药量及堵塞工作量应相差不大，以便合理安排工期；③主、支洞一般均应设计0.5%～1%的坡度，以便洞室开挖时出渣和排水，但坡度不宜大于6%；④在洞室爆破布置施工平洞时应考虑将平洞同时用作地质勘探，必要时可增加平洞的开挖长度；⑤主洞开口的位置及方向应慎重选择，应该全面考虑修筑施工便道工程量、洞口明挖工程量、洞内开挖工程量以及堵塞取土位置等条件，使开挖工程总造价低，施工方便，并应确保洞口安全稳定。主洞洞口应避开城镇、重要建筑物、重要设施。

2）导洞断面设计。导洞断面设计应考虑钻孔布置合理、便于出渣机械、装渣设备施工。对于规模较小（C级以下）的洞室爆破，装药及堵塞均采用人力，因此，导洞断面在满足钻机施工条件下，尽可能减小断面尺寸，以便减小堵塞工程量，缩短装药堵塞工期，同时提高堵塞质量。

导洞断面可设计成长方形或马蹄形。常规导洞断面尺寸见表7-8。

表7-8　常规导洞断面尺寸表

3）药室设计。集中药包药室设计。其容积可按式（7-35）计算：

式中　Vq——药室净体积，m3；

　　　Q——装药量，kg；

　　　ρ——装药密度，kg/m3，可取850kg/m3；

　　　Kv——药室扩大系数，可取1.3～1.5。

为了施工和装药的方便，一般设计药室高2m，当装药量较大时，可考虑超过2m，但药室不宜大于4m。施工中常用的集中药室为正方形，尺寸按装药量要求确定，也可为其他形式，如长方形药室，其药室宽度一般为2～4m，药室长度按装药量要求设计；“+”字形药室，为正方形药室的变形，可减小跨度改善药室稳定条件；Γ形和T形药室，为长方形药室的变形。(https://www.xing528.com)

条形药包药室设计。条形药包多采用不耦合装药，根据地形条件，条形药包可设计成直线或折线形，设计断面可与支洞断面相同，以方便施工为原则，一般不耦合系数取1～10均可。

（2）装药及堵塞。

1）装药结构。集中药包装药结构。集中药包装药结构见图7-19，一般起爆体放在药室炸药的正中间，起爆体周围装2号岩石炸药，外围装铵油炸药。主起爆体结构见图7-20。应采用木箱装优质2号岩石炸药、起爆雷管、导爆索等制成。木箱的作用是保证起爆体炸药的密度满足设计要求，同时防止雷管遭意外而产生爆炸。为了便于搬运和确保起爆效果，木箱内装药量宜为20～30kg。

图7-19　集中药包装药结构示意图

图7-20　主起爆体结构示意图

条形药包装药结构。条形药包装药结构见图7-21，条形药包除装药中心放置起爆体外，还应在主起爆体的两端按一定装药长度放置几个副起爆体，主、副起爆体由导爆索相连接。主、副起爆体之间的间距宜为5～10m。

2）装药方法。装药之前应对药室进行全面检查，清除残炮，排除塌方与危石，药室中有水时，应采取防水防潮措施。如遇到影响爆破效果或爆破安全的地质构造，应采取合理、可靠的技术措施。必要时，可由设计单位重新布置药室。对未与地面贯穿的小断层和破碎带，可采用混凝土加木板等封堵措施，确保爆破安全。在小型洞室爆破时，导洞尺寸较小，采用机械运输爆破器材较为困难，一般采用人工传递或背运装药。

3）堵塞。堵塞是爆破的一个重要环节，实践证明，堵塞物成分、颗粒、堵塞质量对药室爆轰波的传播、药室中爆炸气体压力的变化、岩体中的应力场、爆破气体冲击波效应、爆破效果、爆破安全等均有重要的影响。堵塞严密，可阻止爆轰气体过早冲出，保证炸药在药室中的反应更完全，形成的爆压较高，其破碎效果较好。

堵塞设计及施工时应注意以下问题：①堵塞长度；集中药包靠近主洞药室的支洞应全部堵塞，药室封口应严密，非靠近主洞药室的支洞堵塞长可为3～5m；条形药包与集中药包基本相同，前排药包主洞的堵塞长度为5～7m，后排药包主洞的堵塞长度可为3m；②堵塞材料可采用袋装开挖导洞的较细石渣或袋装沙土、黄土等；③堵塞时应先垒墙封闭药室，集中药包装药后有少量空间时，可以不堵，但如果留有较大空间使得药包中心改变时，必须重新调整装药结构；④堵塞应严密，堵塞质量差时，炮轰气体能量对堵塞物做功所耗去的能量增加，如发生冲炮，将缩短炸药在药室中的反应时间，影响爆轰压的形成，减少炸药能量，降低爆破效果；⑤堵塞过程中一定要注意起爆网路的保护，可采用PVC管，将导爆管、雷管脚线装入管中，PVC管应置于导洞的边角处，并用泥土覆盖保护。

图7-21　条形药包装药结构示意图