甘肅交通職業(yè)技術(shù)學院主講教師：馬安財2011.10模塊二公路隧道施工隧道施工任務五隧道洞身開挖

任務分解：一、能根據(jù)圍巖條件選用合適的開挖方式；二、掌握鉆爆開挖的各項工作內(nèi)容；三、理解隧道出渣運輸?shù)幕疽?；四、能對隧道施工可能發(fā)生的問題加以分析并給出對策。一、開挖方式及選用常用的開挖方式有：鉆爆開挖法、機械開挖法、人工和機械混合開挖等三種。一般山嶺隧道最常用的是鉆爆開挖法。三種方法比較：鉆爆開挖較為經(jīng)濟和常采用，但對圍巖擾動大，尤其對破碎軟弱圍巖的穩(wěn)定性不利；機械開挖對圍巖擾動小，速度較快，但機械和設備投資較大；人工開挖對圍巖擾動最小，但掘進速度很漫，工人勞動強度太大。實際開挖方式的選擇，應充分考慮被挖掘巖體的堅固性及圍巖的穩(wěn)定性，選擇經(jīng)濟快速，又不會嚴重影響圍巖穩(wěn)定性的掘進方式。由于洞內(nèi)地質(zhì)情況千變?nèi)f化，所以三種基本掘進方式要配合采用，要機動靈活的采用。二、鉆爆開挖（一）鉆爆開挖基本要求①必須先探明隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，才可進行隧道開挖；②斷面不宜欠挖。開挖輪廓要預留支撐沉落量和變形量，以防止出現(xiàn)凈空不夠的情況；③采用先拱后墻程序施工時，下部開挖的厚度及用藥量應嚴格控制，并采取防護措施避免損傷拱圈；④隧道洞身開挖，必須清除浮石。除完整堅硬巖層外、均應作好支撐，不良地質(zhì)地段應結(jié)合地形開挖側(cè)向安全洞；⑤合理確定開挖步驟和循環(huán)尺寸，保持各開挖工序相互銜接，均衡施工；⑥開挖斷面尺寸應符合設計要求。開挖作業(yè)中，不得損壞支護、襯砌和設備，并應保護好量測用的測點；二、鉆爆開挖⑦巖石隧道的爆破，應采用光面爆破或預裂爆破技術(shù)，施工中應提高鉆眼效率和爆破效果，降低工料消耗。爆破后，對開挖面和未襯砌地段應進行檢查，對可能出現(xiàn)的險情，應采取措施及時處理。對有瓦斯溢出的隧道，應根據(jù)工點地質(zhì)情況，瓦斯溢出程度和設備條件，制定適宜的施工方案；⑧隧道雙向開挖接近貫通時，兩端施工應加強聯(lián)系，統(tǒng)一指揮，并采取淺眼、低藥量，控制爆破。當兩開挖面間的距離剩下15m時，應改為單向開挖，直到貫通為止；⑨上行線與下行線雙洞開挖時，應根據(jù)兩洞的軸線間距、洞口里程距離，地質(zhì)條件及其它自然條件，選擇適宜的施工方法，確定好兩洞開挖的時間差，并采取措施防止后行洞開挖對先行洞周壁產(chǎn)生不良的影響。二、鉆爆開挖（二）鉆爆開挖設計1．鉆爆設計內(nèi)容鉆爆設計內(nèi)容有：炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼）的布置、數(shù)目、深度和角度、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方法和爆破順序等。2．鉆爆設計圖鉆爆設計圖包括：炮眼布置圖，周邊炮眼裝藥結(jié)構(gòu)圖、鉆爆參數(shù)表、主要技術(shù)經(jīng)濟指標及必要的鉆爆設計說明書等。鉆爆作業(yè)必須按照鉆爆設計進行鉆眼、裝藥、接線和引爆。3．鉆眼機械在山嶺隧道施工中，鉆爆掘進中主要使用的鑿巖機有：二、鉆爆開挖風動鑿巖機和液壓鑿巖機。其工作原理都是利用鑲嵌在鉆頭體前端的鑿刃反復沖擊并轉(zhuǎn)動破碎巖石而成孔。鑿巖機有的可以通過調(diào)節(jié)沖擊功率和轉(zhuǎn)動速度大小，以適應不同硬度的石質(zhì)，達到最佳的成孔效果。將多臺液壓鑿巖機安裝在一個專門的移動設備上，實現(xiàn)多機同時作業(yè)，稱為鑿巖臺車。二、鉆爆開挖4．爆破材料隧道工程中使用的爆破材料有炸藥、導火索、雷管、導爆索、繼爆管及起爆材料等。⑴炸藥（成分，優(yōu)缺點，使用情況）隧道工程常用炸藥一般以某種或幾種單質(zhì)炸藥為主要成份，另加一些外加劑混合而成。目前，在隧道爆破施工中，使用最廣的是硝銨炸藥。硝銨炸藥品種很多，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%左右。①銨梯炸藥；②漿狀炸藥；③乳化炸藥；④硝化甘油炸藥（又稱膠質(zhì)炸藥）。二、鉆爆開挖隧道工程爆破使用的炸藥，一般由廠制或在現(xiàn)場加工成藥卷形式，藥卷直徑有Ф22mm，Ф25mm,Ф32mm,Ф35mm，Ф40mm等，長度一般為165～500mm，可按爆破設計的裝藥結(jié)構(gòu)和用藥量來選擇使用。各種系列炸藥的成分、性能、敏感度（熱敏感度、火焰感度、機械感度、爆感度）、爆速、威力、猛度、爆炸穩(wěn)定性、最佳密度等可見產(chǎn)品說明書。⑵起爆材料及網(wǎng)絡設計設置傳爆起爆系統(tǒng)的目的是在裝藥（藥卷或藥包）以外安全距離處，通過發(fā)爆（點火、通電或激發(fā)槍）和傳遞，使安在藥卷或藥包中的雷管起爆，并引發(fā)藥卷或藥包爆炸，達到爆破巖石的效果。起爆系統(tǒng)組成：起爆元件、傳爆元件和末端工作元件。二、鉆爆開挖起爆系統(tǒng)的工作過程是：導火索點燃后引爆雷管；從而使傳爆元件中的導爆管起爆傳爆，當導爆管傳爆到連接塊中的傳爆雷管時，雷管起爆，再引起周圍的導爆管起爆和傳爆；這樣連續(xù)傳爆下去，是所有炮眼炸藥起爆。1）起爆材料：①導火索與火雷管：導火索是用來傳遞火焰給火雷管，并使火雷管在火焰作用下傳爆引發(fā)爆炸的材料。②電雷管：它是用電線傳輸電流，使裝在雷管中的電阻發(fā)熱而引起雷管爆炸。③塑料導爆管與非電雷管：塑料導爆管是用來傳遞微弱爆轟給非電雷管，使之爆炸的傳爆材料之一。在聚乙烯塑料管的內(nèi)壁涂有一層高能炸藥，管壁上的高能炸藥在沖擊波作用下可以沿著管道方向連續(xù)穩(wěn)定爆轟，從而將爆轟傳播到非電雷管使雷管起爆。二、鉆爆爆開挖塑料導爆爆管的優(yōu)點：抗電、、抗火、、抗沖擊擊性能好好；起爆爆傳爆性性能穩(wěn)定定，扭結(jié)結(jié)、對折折、局部部斷藥、、管端對對接均能能正常傳傳爆。不不能直接接起爆炸炸藥，應應與非電電毫秒雷雷管配合合使用。。運輸和和使用過過程中抗抗破壞能能力強、、使用方方便，價價格便宜宜，且可可作為非非危險品品運輸?shù)鹊葍?yōu)點。。因此在在隧道工工程中被被廣泛應應用，尤尤其是在在有電條條件和炮炮眼數(shù)量量較多時時適合使使用。導爆管可可用8號火雷管管、導爆爆索、擊擊發(fā)槍、、專用激激發(fā)器發(fā)發(fā)爆。其其連接和和分支可可集束捆捆扎雷管管繼爆，，也可以以用連通通器連接接繼爆，，如圖2-5-1，圖2-5-2所示。二、鉆爆爆開挖圖2-5-1導爆管-非電雷管起爆網(wǎng)絡之一I火雷管；Ⅱ?qū)Щ鹚?；Ⅲ圖中O符號為炮眼，旁邊數(shù)字為毫秒雷管段別。二、鉆爆爆開挖圖2-5-2導爆管-非電管起起爆網(wǎng)絡絡之二1-導爆索；；2-8號雷管及及膠布；；3-導爆管；；4連接塊；；5-炮眼二、鉆爆爆開挖④導爆索索與繼爆爆管。導導爆索是是以單質(zhì)質(zhì)猛炸藥藥黑索金金或太安安作為索索芯的傳傳爆材料料，它經(jīng)經(jīng)雷管起起爆后，，可以直直接引爆爆其他炸炸藥。導導爆索有有普通導導爆索和和安全導導爆索兩兩種。繼爆管是是一種專專門與導導爆索配配合使用用的，具具有毫秒秒延期作作用的起起爆器材材（圖2-5-3）。導爆索與與繼爆管管具有低低抗架散散電流和和靜電引引起爆炸炸危害的的能力，，裝藥時時可以不不停電，，增加了了純作業(yè)業(yè)時間，，所以導導爆索—繼爆管起起爆系統(tǒng)統(tǒng)在隧道道工程爆爆破中得得到了應應用。缺缺點是成成本比毫毫秒電雷雷管系統(tǒng)統(tǒng)高，且且在有瓦瓦斯環(huán)境境中危險險性高，，網(wǎng)絡中中的導爆爆索不能能交叉。。圖2-5-3導爆索與繼爆管1-導火索；2-副起爆藥；3-加強帽；4-緩沖劑；5-大內(nèi)管；6-消爆管；7-導爆索；8-雷管殼；9-正起爆藥；10-紙墊；l1-外套管；12-連接管二、鉆爆爆開挖2）起爆網(wǎng)網(wǎng)絡起爆網(wǎng)絡絡可分為為電爆破破網(wǎng)絡和和非電爆爆破起爆爆網(wǎng)絡。。在隧道道的一個個工作面面上，往往往要起起爆幾十十發(fā)至兩兩百發(fā)左左右炮眼眼。為準準確起爆爆，最好好采用電電起爆。。電起爆爆最大特特點是可可以用儀儀表檢查查電雷管管的質(zhì)量量和起爆爆網(wǎng)絡的的連接情情況，從從而保證證起爆網(wǎng)網(wǎng)絡的正正確性和和可靠性性。只要要網(wǎng)絡設設計正確確，計算算無誤，，就能保保證安全全起爆。。非電起起爆在有有瓦斯的的環(huán)境下下不準采采用，而而電起爆爆則可以以，所以以電起爆爆的適用用范圍較較廣。主主要缺點點是準備備工作比比較復雜雜，需要要一定的的電力設設備，網(wǎng)網(wǎng)絡設計計計算較較繁，相相對于導導爆管起起爆而言言，不易易廣泛推推廣便用用。二、鉆爆爆開挖在爆破中中，電爆爆破網(wǎng)絡絡可設計計成串聯(lián)聯(lián)、并聯(lián)聯(lián)、混合合聯(lián)三種種形式。。串聯(lián)的優(yōu)優(yōu)點是：：消耗電電能小，，接線簡簡單，易易于操作作，便于于檢查，，導線消消耗少。。缺點是是：一個個雷管不不通，會會造成全全部雷管管拒爆；；或因敏敏感度高高的雷管管先爆而而使電路路中斷，，造成其其他雷管管拒爆。。為了提提高這種種網(wǎng)絡的的準爆可可靠性，，實際爆爆破中也也常來用用復式串串聯(lián)網(wǎng)絡絡。并聯(lián)的優(yōu)優(yōu)點是不不致因為為其中一一個雷管管斷路而而引起其其余雷管管拒爆。。缺點是是電爆網(wǎng)網(wǎng)絡總電電流大，，需要斷斷面較大大的母線線，連接接線消耗耗多，漏漏接雷管管不易發(fā)發(fā)現(xiàn)。此此外，當當各雷管管電阻不不同，通通過電流流就不同同，可能能產(chǎn)生拒拒爆現(xiàn)象象。這種種方法適適用于導導坑等小小斷面爆爆破?；旌下?lián)可可分為串串并聯(lián)和和并串聯(lián)聯(lián)兩種。?；旌下?lián)聯(lián)是實際際工作中中采用較較多的方方法。它它要求各各支路的的電阻基基本平衡衡，否則則會造成成瞬發(fā)雷雷管發(fā)火火時間的的差異，，更會造造成毫秒秒雷管秒秒量的額額外誤差差。二、鉆爆爆開挖5．炸藥品品種選擇擇及用藥藥量計算算巖石的抗爆性（或抗鉆鉆性）是是指巖石石抵抗爆爆炸沖擊擊波（或或鉆頭沖沖擊）破破壞的能能力。巖石的抗抗鉆性主主要取決決于其物物理力學學性質(zhì)，，特別是是巖石在在動載作作用下的的變形性性質(zhì)和內(nèi)內(nèi)聚力強強弱，另另外也受受到巖體體結(jié)構(gòu)特特征和地地下水等等因素的的影響。。隧道工程程應按巖石的的抗爆破破性進行鉆爆爆設計，，并按其其抗鉆性選選擇鑿巖機具具。應根根據(jù)巖石石的抗爆性、、炸藥性性能和價價格進行選擇擇炸藥品品種及計計算用藥藥量Q值，以獲獲得較良良好的爆爆破效果果和較低低的成本本費用。。⑴炸藥品品種選擇擇炸藥品種種很多，，可按課課本93頁表2-5-1選用，但但應注意意越脆和和韌性越越強的巖巖體，應應選用猛猛度較高高，爆速速較高的的炸藥。。目前，，在隧道道工程中中，用于于爆破施施工中最最多的是是硝銨類類炸藥。。二、鉆爆爆開挖⑵炸藥用用量計算算影響炸藥藥消耗量量的因素主要有：：巖石堅堅硬程度度和巖層層的構(gòu)造造；炸藥藥的威力力；坑道道斷面積積及臨空空面數(shù)目目等。確定用藥藥量的原原則：從從理論上上講，應應按照達達到預定定爆破效效果的條條件下，，其爆炸炸功與巖巖石阻抗抗匹配的的原則計計算確定定。①隧道爆爆破中，，每循環(huán)環(huán)爆破的的總裝藥藥量值，，按下式式計算：：Q=K·L·S②耗藥量K可參考已已往施工工經(jīng)驗值值確定，，課本96頁表2-5-2。炸藥單位位消耗量量K值的確定定，主要要受巖石石的抗爆爆破性、、斷面進進尺比S/L、臨空面面數(shù)目、、炮眼布布置形式式、掏槽槽效果等等因素影影響。二、鉆爆爆開挖一般巖石石的完整整性系數(shù)數(shù)值越大大，K值就越大大；斷面面進尺比比S/L越大，則則K值越?。?；臨空面面越多，，K值越??；；炮眼布布置不當當或掏槽槽效果不不佳，K值會越大大.隧道爆破破中實際際采用的的值，通通常K=0.7kg/m3～2.5kg/m3；96頁表2-5-3是斷面面面積S=4m2～20m2導坑爆破破開挖的的值表。。20m2以上的大大斷面隧隧道，其其值可以以參照有有關(guān)工程程實例采采用對比比法選擇擇確定；；在進行隧隧道施工工爆破設設計時，，炸藥單單耗量值值及單位位耗藥量量的多少少，應根根據(jù)隧道道開挖現(xiàn)現(xiàn)場進行行實地試試驗計算算確定。。二、鉆爆爆開挖6．掘進速速度V和掘進進進尺L及開挖面的支支承作用。鉆爆掘進每循循環(huán)過程一般般包括三個作業(yè)環(huán)節(jié)節(jié)：即每一次進進尺的鉆眼爆爆破→出渣運運輸→支撐初初期支護（必必要時采取臨臨時支撐）。。單循環(huán)爆破掘掘進深度稱為為爆破掘進進尺L；單循環(huán)所占用用的時間稱為為循環(huán)時間t；日掘進深度稱稱為掘進速度V=24L/t。⑴掘進速度：：采用較大的掘掘進進尺或較較短的循環(huán)時時間，均可取取得較快的掘掘進速度；掘掘進速度的加加快，要增加加勞動力和施施工機械，才才能節(jié)省施工工時間。實際際工程中，應應根據(jù)工期要要求，合理的的選擇掘進速速度。二、鉆爆開挖挖⑵掘進進尺和和循環(huán)時間的的選擇當掘進速度確確定后，主要要根據(jù)圍巖的的穩(wěn)定性，開開挖面的支承承作用，開挖挖斷面大小，，支撐或支護護條件，機械械配套能力和和施工組織管管理水平等因因素合理地選選擇掘進進尺尺和循環(huán)時間間，且須保證證爆破作業(yè)應應在上一循環(huán)環(huán)噴射混凝土土終凝不少于于4h后進行。實際中可以采采用短進尺，，多循環(huán)掘進進，或者采用用深進尺，少少循環(huán)掘進。。一般在圍巖巖穩(wěn)定性較差差（Ⅳ～Ⅵ級），或開挖挖斷面較小，，或支護條件件較差，或鉆鉆眼和出渣能能力不足時，，應采用短進進尺、多循環(huán)環(huán)掘進。反之之，當圍巖較較穩(wěn)定（Ⅰ～Ⅲ），或支護速速度較快，或或鉆眼和出渣渣能力較強時時，應采用深深進尺，少循循環(huán)掘進（采采用深孔控制制爆破）。目目前，我國隧隧道工程鉆爆爆掘進進尺多多在0.5m～5.0m左右。二、鉆爆開挖挖⑶開挖面的支支承作用隧道掘進方向向上最前端的的開挖作業(yè)正正面稱為開挖面（掌子子面）。開挖面前方方（一定范圍圍內(nèi)尚未被挖挖除的）巖體體，對已開挖挖區(qū)段的圍巖巖起著一定的的約束作用，，這種約束稱稱為開挖面的支承承作用。隨著隧道掘掘進，開挖面面的支承作用用逐漸前移并并消失，此后后，圍巖的穩(wěn)穩(wěn)定則依賴其其自穩(wěn)能力（（成拱作用））的發(fā)揮及支支撐或初期支支護的作用。。實測結(jié)果表明明，對一般巖巖體，開挖面面的支承作用用，約可持續(xù)續(xù)到1～3倍的洞徑區(qū)段段。巖體越破破碎，其支承承作用的影響響長度就會越越短。在隧道施工過過程中，在開開挖面的支承承作用消失之之前即作好支支撐或初期支支護。因此在在隧道施工中中，注意選擇適當?shù)木蚓蜻M進尺和允允許暴露區(qū)段段的長度。一般在軟弱弱破碎圍巖中中，應采用較較短的掘進進進尺，并應及及時予以支撐撐或支護。二、鉆爆開挖挖7．炮眼直徑⑴合理選擇炮炮眼直徑炮眼直徑對鑿鑿巖速度、炮炮眼數(shù)目、炸炸藥單位消耗耗量、坑道壁壁的平整程度度和石渣塊度度等均有影響響。當炮眼直直徑及藥卷直直徑較大時，，可減少炮眼眼數(shù)目，使炸炸藥相對集中中，但是炮眼眼直徑過大，，鑿石速度大大大減慢；炸炸藥相對集中中，則石渣塊塊度較大及洞洞壁平整度不不好，并且對對圍巖爆破擾擾動較嚴重。。因此必須根根據(jù)隧道石質(zhì)質(zhì)、鑿巖能力力、炸藥性等等條件，選擇擇合理的炮眼眼直徑。⑵藥卷直徑的的選擇為了避免發(fā)生生管道效應導導致藥卷拒爆爆，要求藥卷卷直徑的大小小應與炮眼直直徑相匹配。。二、鉆爆開挖挖在隧道工程施施工爆破中，，常用不偶合合系數(shù)來控制制藥卷直徑，，不偶合系數(shù)數(shù)λ=D/Ф（D為炮眼直徑，，Ф為藥卷直徑））反映炮眼孔孔壁與藥卷之之間的空隙程程度。一般應應將不偶合系系數(shù)控制在1.1～1.4之間，且要求求藥卷直徑不不小于該炸藥藥卷的臨界直直徑。實際爆破設計計時，對掏槽槽炮眼及輔助助炮眼應采用用較小的λ值，以提高炸炸藥的爆破效效率；對周邊邊炮眼則可采采用較大的λ值，以減少對對圍巖的擾動動破壞。8．炮眼數(shù)目N及比鉆眼數(shù)n⑴炮眼數(shù)目的確確定施工爆破中，，應根據(jù)各炮炮眼平均分配配炸藥量的原原則計數(shù)炮眼眼數(shù)目N值：二、鉆爆開挖挖N=Q/q=（K·S）/(α·β)總裝藥量：Q=K·L·S;單孔平均裝藥藥量：q=α·βL⑵比鉆眼數(shù)nn是指單位（1平方米）開挖挖斷面的平均均鉆眼數(shù)。可按下式計計算：n=N/S比鉆眼數(shù)n是評價在同等等條件下，鉆鉆眼工作量的的一個指標。。掏槽眼的n值較大；周邊邊眼次之；輔輔助眼的n值較小。即在在不同部位的的炮眼布置的的密度、間距距是不相同的的。二、鉆爆開挖挖9．炮眼布置鉆眼前應定出出開挖斷面中中線，水平線線和斷面輪廓廓，標出炮眼眼位置，經(jīng)檢檢查符合鉆爆爆設計要求后后方可鉆眼。。炮眼的深度、、角度、間距距應按爆破設設計要求確定定，并應符合合下列精度規(guī)規(guī)定：①掏槽眼眼口口間距誤差和和眼底間距誤誤差不得大于于50mm；②輔助眼眼口口排距、行距距誤差不得大大于50mm；③周邊眼沿沿隧道設計計斷面輪廓廓線上的間間距誤差不不得大于50mm，周邊眼外外斜率不得得大于50mm/m，眼底不超超出開挖斷斷面輪廓線線100mm，最大不得得超過150mm；④內(nèi)圈炮眼眼至周邊眼眼的排距誤誤差不得大大于50mm，炮眼深度度超過2.5m時，內(nèi)圈炮炮眼與周邊邊眼宜采用用相同的斜斜率。二、鉆爆開開挖隧道爆破通通常采用掏槽爆破，即將開挖挖斷面上的的炮眼分區(qū)區(qū)布置和分分區(qū)順序起起爆，逐步步擴大完成成一次爆破破開挖，分分區(qū)是按照照炮眼的位位置、作用用的不同有有三種炮眼：掏槽眼、、輔助眼，，周邊眼。。爆破中各各有不同的的位置、長長度、方向向、間距的的要求。圖2-4-4三種炮眼1—4為掏槽眼；5—10為輔助眼，其余為周邊眼二、鉆爆開開挖⑴隧道洞身身開挖輪廓廓線及預留留變形量因為坑道開開挖后圍巖巖由于失去去部分約束束而產(chǎn)生向向坑道方向向的收縮變變形（收斂斂），所以以施工開挖挖輪廓線應應在設計開開挖輪廓線線的基礎上上適當加大大，稱為預留變形量量。確定開挖斷斷面時，除除應滿足隧隧道凈空和和結(jié)構(gòu)尺寸寸外，還應應考慮初期期支護并預預留適當?shù)牡淖冃瘟?。。預留變形量量的大小可可根據(jù)圍巖巖級別、斷斷面大小、、埋置深度度、施工方方法和支護護情況等，，采用工程程類比法預預測。當無無預測值時時可參照課課本99頁表2-5-5選用，并應應根據(jù)現(xiàn)場場監(jiān)控量測測結(jié)果進行行調(diào)整。二、鉆爆開開挖⑵掏槽眼布布置方法合理布置掏掏槽眼應掌掌握好炮眼眼的三度：深度、密密度和斜度度，并通過過計算確定定用藥量及及放炮順序序等。①掏槽炮的的作用是將開挖面面上適當部部位先掏出出一個小型型槽口，以以形成新的的臨空面，，為后爆的的輔助炮開開創(chuàng)更有利利的臨空面面，達到提提高爆破效效率的作用用；②掏槽眼只只有一個臨臨空面，且且受周圍巖巖石的擠壓壓作用，故故常需要采采用較大的的炸藥單位位消耗量K值和較大的的裝藥系數(shù)數(shù)α值，以增大大爆破粉碎碎區(qū)，并利利用爆炸沖沖擊波及爆爆炸產(chǎn)物作作功，將巖巖石拋擲出出槽口。為保證掏槽槽炮能有效效地將石渣渣拋出糟口口，常將掏掏槽眼比設設計掘進進進尺加深10～20cm，并采用反反向連續(xù)裝裝藥和用雙雙雷管起爆爆；二、鉆爆開開挖③槽口尺寸寸常在1.0m2～2.5m2之間，要與與循環(huán)進尺尺，斷面大大小和掏槽槽方式協(xié)調(diào)調(diào)。要求掏掏槽眼口間間距誤差和和眼底間距距誤差不得得大于5cm；④掏槽方式式一般可分分為斜眼掏掏槽和直眼眼掏槽兩大大類（圖））。斜眼掏槽的的優(yōu)點：可可按巖層實實際情況選選擇掏槽方方式和掏槽槽角度，容容易把石渣渣拋出槽口口，且掏槽槽眼數(shù)目較較少。其缺缺點是眼深深度受坑道道斷面尺寸寸的限制，，不便于多多臺鉆機同同時鉆眼，，鉆眼方向向難掌握準準確。直眼掏槽的的優(yōu)點：便便于多機同同時鉆眼和和不受斷面面尺寸對爆爆破進尺的的限制，適適用于深孔孔爆破，從從面為加快快掘進速度度提拱了有有利條件，，且掏槽石石渣拋擲距距離較短。。目前現(xiàn)場場多采用直直眼掏槽。。但缺點是是其炮眼數(shù)數(shù)目較多，，炸藥單耗耗量K值也要加大大，炮眼位位置和垂直直方向要求求具有較高高的精度，，才能保證證良好的爆爆破效果。。因地質(zhì)多多變，幾種種掏槽方式式可混合使使用。圖2-5-5斜眼掏槽布置a）錐形；b、c）楔形；d）爬眼二、鉆爆開開挖近年來直眼眼掏槽中多多采用大直直徑空眼，其作用相相當于為裝裝藥掏槽提提拱了臨空空面，并取取得了良好好的掏槽效效果。一般般在中硬和和堅硬巖層層中，對于于設計循環(huán)環(huán)進尺為3.5m左右時，采采用雙空孔孔形式最佳佳，對3.5rn～5.5m的深孔掏槽槽，宜采用用三空孔形形式最好；；對3m以下的淺眼眼掏槽，則則采用單空空孔形式較較好。為了保證掏掏槽炮眼爆爆炸后巖渣渣有足夠的的膨脹空間間，一般要要求空眼體體積約為掏掏槽槽口體體積的l0%～20%為宜。⑶輔助眼布布置方法輔助眼的作作用是進一一步擴大槽槽口體積和和爆破量，，并逐步接接近開挖斷斷面形狀，，為周邊眼眼創(chuàng)造有利利的爆破條條件。二、、鉆鉆爆爆開開挖挖輔助助眼眼的的布布置置主主要要是是指指炮炮眼眼間間距距E值和和最小小抵抵抗抗線線V值的的確確定定。。主主要要根根據(jù)據(jù)巖巖石石軟軟硬硬和和用用藥藥量量多多少少，，由由工工地地試試驗驗確確定定。。其其布布置置原原則則可可參參照照后后述述周周邊邊眼眼的的布布置置原原則則進進行行，，只只是是V、E值及及單單孔孔裝裝藥藥量量q較大大些些。。一一般般取取E/V=0.6～0.8為宜宜。。并并宜宜采采用用孔孔底底連連續(xù)續(xù)裝裝藥藥。。輔輔助助眼眼應應由由內(nèi)內(nèi)向向外外，，逐逐層層布布置置，，逐逐層層起起爆爆，，逐逐步步接接近近開開挖挖斷斷面面輪輪廓廓形形狀狀。。抵抗抗線線：裝裝藥藥重重心心到到自自由由面面的的距距離離，，其其最最小小距距離離稱稱最最小小抵抵抗抗線線。。二、、鉆鉆爆爆開開挖挖⑷周周邊邊眼眼的的布布置置方方法法周邊邊眼眼的的作作用用目目的的是是成成型型（（形形成成輪輪廓廓線線））作作用用。。周周邊邊眼眼爆爆破破后后使使坑坑道道斷斷面面達達到到設設計計的的形形狀狀和和尺尺寸寸。。周周邊邊眼眼的的位位置置一一般般是是沿沿著著設設計計輪輪廓廓線線均均勻勻布布置置，，其其炮炮眼眼間間距距和和最最小小抵抵抗抗線線長長度度均均比比輔輔助助眼眼小小，，目目的的是是使使爆爆破破出出坑坑道道的的輪輪廓廓較較為為平平順順和和控控制制超超欠欠挖挖量量。。當周周邊邊眼眼的的底底端端位位于于巖巖質(zhì)質(zhì)較較松松軟軟或或較較破破碎碎狀狀時時，，炮炮眼眼口口應應放放在在設設計計輪輪廓廓線線以以內(nèi)內(nèi)，，眼眼底底則則應應根根據(jù)據(jù)巖巖石石抗抗爆爆破破性性來來確確定定其其位位置置，，應應將將炮炮眼眼方方向向以以3%～5%的斜斜率率外外插插，，這這是是為為了了控控制制超超欠欠挖挖和和下下一一循循環(huán)環(huán)鉆鉆眼眼時時便便于于落落鉆鉆開開眼眼；；對對于于中中硬硬巖巖層層可可將將周周邊邊眼眼放放在在設設計計輪輪廓廓線線上上；；對對于于堅堅硬硬巖巖層層可可將將周周邊邊眼眼放放在在設設計計輪輪廓廓線線以以外外10～15cm。此此外外，，為為了了保保證證開開挖挖面面平平整整，，輔輔助助眼眼及及周周邊邊眼眼應應使使其其眼眼底底落落在在同同一一垂垂直直面面上上，，必必要要時時應應根根據(jù)據(jù)實實際際情情況況調(diào)調(diào)整整炮炮眼眼的的深深度度。。二、、鉆鉆爆爆開開挖挖分部部開開挖挖炮炮眼眼布布置置圖圖全斷斷面面開開挖挖炮炮眼眼布布置置圖圖三、、光光面面爆爆破破和和預預裂裂爆爆破破法法（三三））光光面面爆爆破破和和預預裂裂爆爆破破法法(控制制爆爆破破)1．光光面面爆爆破破法法光面面爆爆破破是通通過過調(diào)調(diào)整整周周邊邊眼眼的的各各爆爆破破參參數(shù)數(shù)，，使使爆爆炸炸先先沿沿各各孔孔的的中中心心連連線線形形成成貫貫通通的的破破裂裂縫縫，，然然后后內(nèi)內(nèi)圍圍巖巖體體裂裂解解，，并并向向臨臨空空面面方方向向拋拋擲擲。。特點點：：這種種爆爆破破在在圍圍巖巖中中產(chǎn)產(chǎn)生生的的裂裂縫縫較較少少，，使使爆爆破破后后的的巖巖石石表表面面能能按按設設計計輪輪廓廓線線成成型型，，表表面面較較平平順順，，超超欠欠挖挖很很小小。。光面面爆爆破破的的技技術(shù)術(shù)要要求求：：（1）依依圍圍巖巖特特點點合合理理選選擇擇周周邊邊眼眼間間距距和和周周邊邊眼眼的的最最小小抵抵抗抗線線。。要點點：：周邊邊眼眼間間距距比比一一般般爆爆破破的的間間距距小小，，周周邊邊眼眼的的最最小小抵抵抗抗線線亦亦要要相相應應減減小小，，即即適適當當加加密密周周邊邊眼眼，，調(diào)調(diào)整整間間距距與與抵抵抗抗線線比比值值E/V。周邊邊眼的的間距距視巖巖石的的抗爆爆性、、炸藥藥性能能、炮炮眼直直徑和和裝藥藥量而而定，，三、光光面爆爆破和和預裂裂爆破破法一般可可取E=(8-18)d，d為炮眼眼直徑徑，對對于堅堅硬和和破碎碎巖石石宜取取較小小的值值；對對于軟軟質(zhì)或或整體體性好好的巖巖石宜宜取較較大的的值。。周邊邊眼的的間距距與最最小抵抵抗線線比值值通常常取E/V=0.8為宜，，周邊邊眼最最小抵抵抗線線一般般取V=50～90cm左右。。（2）嚴格格控制制周邊邊眼的的裝藥藥量應使藥藥量沿沿炮眼眼全長長合理理分布布，并并合理理選擇擇炸藥藥品種種和裝裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)。。周邊邊眼宜宜采用用小直直徑藥藥卷和和低爆爆速炸炸藥，，可借借助傳傳爆線線以實實現(xiàn)空空氣間間隔裝裝藥；；用于于光面面爆破破的周周邊眼眼的炸炸藥，，與主主體爆爆破的的炸藥藥相比比，應應選擇擇爆速速較低低，猛猛度較較低，，爆力力較大大，傳傳爆性性良好好的炸炸藥，，而底底板眼眼則宜宜選用用高爆爆力的的炸藥藥，可可以克克服上上覆石石渣的的壓制制和起起到翻翻渣作作用。。周邊邊炮眼眼的裝裝藥量量與裝裝藥密密度要要減少少，并并使炸炸藥均均勻地地分布布在整整個炮炮眼內(nèi)內(nèi)，周周邊眼眼裝藥藥量應應具有有破巖巖所需需的應應力能能量，，又三、光光面爆爆破和和預裂裂爆破破法不致造造成對對圍巖巖的嚴嚴重破破壞，，施工工中應應根據(jù)據(jù)炮眼眼孔距距E、光面面層厚厚度V、石質(zhì)質(zhì)及炸炸藥種種類等等因素素綜合合考慮慮選擇擇和調(diào)調(diào)整。。一般般單位位炮眼眼長度度裝藥藥量即即線裝裝藥密密度控控制在在0.04kg/m～0.4kg/m。（3）采用用周邊邊眼同同時起起爆。。要求采采用毫毫秒雷雷管微微差順順序起起爆，，應使使周邊邊爆破破時產(chǎn)產(chǎn)生臨臨空面面，同同段的的周邊邊眼雷雷管起起爆時時差應應盡可可能小小，盡盡可能能能同同時起起爆，，使炮炮眼間間爆炸炸力起起共同同作用用，比比較容容易炸炸成平平面。。對石石質(zhì)稍稍差的的巖石石，宜宜采用用毫秒秒遲發(fā)發(fā)電雷雷管起起爆周周邊炮炮眼，，它既既具有有同時時起爆爆的爆爆破威威力，，又可可以減減少對對輪廓廓線以以外圍圍巖的的擾動動。三、光光面爆爆破和和預裂裂爆破破法光面爆爆破的的起爆爆順序序是:掏槽眼眼→輔輔助眼眼→周周邊眼眼→底底板眼眼。輔助眼眼應由由里向向外逐逐層起起爆，，還應應使輔輔助眼眼爆破破后盡盡量接接近開開挖輪輪廓形形狀，，爆破破層厚厚度盡盡可能能一致致；并并應注注意不不要使使爆炸炸落下下的石石渣堵堵死周周邊眼眼的臨臨空面面。（4）嚴格格掌握握鉆眼眼作業(yè)業(yè)，使使三種種炮眼眼的位位置及及方向向準確確無誤誤，否否則光光面爆爆破的的效果果會明明顯降降低，，達不不到光光面爆爆破的的目的的。（5）各光光面爆爆破參參數(shù)如如周邊邊眼間間距E，最小小抵抗抗線V、相對對距E/V和裝藥藥集中中度q等，應應采用用工程程類比比法或或根據(jù)據(jù)爆破破漏斗斗及成成縫試試驗確確定，，在無無條件件試驗驗時，，可按按課本本103頁表2-5-6選用。。三、光面爆爆破和預裂裂爆破法2．預裂爆破破法裂爆破實質(zhì)質(zhì)上也是光光面爆破的的一種型式式，是在光光面爆破法法的基礎發(fā)發(fā)展起來的的。其爆破破原理與光光面爆破原原理相同，，只是在爆爆破的順序上，光面爆爆破是先引引爆掏槽眼眼，接著引引爆輔助眼眼，最后才才引爆周邊邊眼；而預預裂爆破則則是首先引引爆周邊眼眼，使沿周周邊眼的連連心線炸出出平順的預預裂面。由由于這個預預裂面的存存在，對后后爆的掏槽槽眼和輔助助眼的爆炸炸波能起反反射和緩沖沖作用，可可以減輕爆爆炸波對圍圍巖的破壞壞影響，爆爆破后的開開挖面整齊齊規(guī)則。由由于成洞過過程和破巖巖條件不同同，在減輕輕對圍巖的的擾動程度度上，預裂裂爆破較光光面爆破的的效果更好好一些。所以預裂爆爆破更適用用于穩(wěn)定性性較差的軟軟巖或破碎碎巖層中。。但預裂爆爆破的周邊邊眼間距和和最小抵抗抗限都要比比光面爆破破的小，相相應地要增增多炮眼數(shù)數(shù)量，鉆眼眼工作量增增大?？傊矌r巖宜采用光光面爆破，，軟巖宜采采用預裂爆爆破，分部部開挖時可可采用預留留光面層光光面爆破。。三、光面爆爆破和預裂裂爆破法3．毫秒爆破破法毫秒爆破法法，其實質(zhì)質(zhì)是以毫秒秒雷管嚴格格按一定順順序起爆炸炸藥包組，，使爆破前前后階段的的時間間隔隔極其短促促，以毫秒秒計算。爆爆破產(chǎn)生的的巖石破壞壞作用力（（應力波或或沖擊波））可以疊加加，促使巖巖石易于被被炸碎；同同時，前后后段爆破傳傳遞到圍巖巖內(nèi)部的沖沖擊波又相相互干擾和和相互抵消消，使沖擊擊波對圍巖巖的震動破破壞大為減減弱。該爆爆破法具有有下列優(yōu)點：①滿足光面面爆破的技技術(shù)要求，，可以獲得得良好的爆爆破效果；；②毫秒爆破破對圍巖的的震動破壞壞最少；同同時，可以以減少滯炮炮和滯炮帶帶來的麻煩煩；③把毫秒爆爆破一次爆爆破的總延延長時間很很短，即使使有瓦斯的的巖層瓦斯斯也尚來不不及泄出就就爆破完畢畢，可提高高掘進速度度。實現(xiàn)毫秒爆爆破一般有有兩個方法法：一是用用毫秒雷管管和毫秒起起爆器（用用延長儀器器控制延發(fā)發(fā)時間）；；另一種方方法是使用用毫秒雷管管起爆。三、光面爆爆破和預裂裂爆破法（四）裝藥藥結(jié)構(gòu)裝藥方法主主要有三種種：1）藥包直徑徑與掘進炮炮眼直徑一一樣，藥包包集中在孔孔底稱為集集中裝藥；；2）空氣（或或木棒）間間隔裝藥；；3）小直徑藥藥包，全孔孔均勻裝藥藥，孔口用用炮泥堵塞塞。其中小藥包包連續(xù)裝藥藥對控制超超挖效果最最好。裝藥結(jié)構(gòu)是是指繼爆藥藥卷和起爆爆藥卷在炮炮眼中的布布置形式。。按起爆藥藥卷在炮眼眼中的位置置和其中雷雷管的聚能能穴的方向向可分為正正向裝藥和和反向裝藥藥；按其連連續(xù)性則可可分為連續(xù)續(xù)裝藥和間間隔裝藥。。1．正向裝藥藥將起爆藥卷卷放在炮眼眼口第二個個藥卷位置置上，雷管管聚能穴朝朝向眼底，，并用炮泥泥堵塞眼口口，即每一一個炮眼內(nèi)內(nèi)從眼底向向眼口的裝裝藥順序是：先裝普普通藥卷→→次裝引爆爆藥卷→后后用炮泥堵堵塞眼口。。三、光面爆爆破和預裂裂爆破法2．反向裝藥藥將起爆藥卷卷放在眼底底第二個藥藥卷位置上上，雷管聚聚能穴朝向向眼口，即即每個炮眼眼內(nèi)從眼底底向眼口的的裝藥順序是：先裝引引爆藥卷→→次裝普通通藥卷（圖圖）。國內(nèi)外實踐踐證明，反反向裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)能提高高炮眼利用用率，減少少瞎炮率，，減少石渣渣塊度，便便于裝渣運運輸，增強強拋擲能力力和降低炸炸藥消耗量量。當炮眼眼俞深時，，反向裝藥藥結(jié)構(gòu)的爆爆破效果愈愈好。裝藥結(jié)構(gòu)的的選用：掏掏槽眼和輔輔助眼多采采用大直徑徑藥卷在孔孔底連續(xù)裝裝藥。周邊邊眼可采用用小直徑藥藥卷連續(xù)裝裝藥或用大大直徑藥卷卷間隔裝藥藥。裝藥前前應將炮眼眼內(nèi)泥漿、、石屑吹洗洗干凈。已已裝藥的炮炮眼應及時時堵塞密封封。周邊眼眼的堵塞長長度不宜小小于200mm。三、光面爆爆破和預裂裂爆破法三、光面爆爆破和預裂裂爆破法（五）起爆爆順序及時時差⑴除預裂爆爆破的周邊邊眼是最先先起爆外，，在同一個個開挖斷面面上，起爆爆順序是由由內(nèi)向外逐逐層起爆；；⑵試驗和研研究表面：：各層炮之之間的起爆爆時差越小小，則爆破破