爆破工程參數(shù)設(shè)計(jì)

1、在隧道爆破作業(yè)中通常使用的爆破方案有：（1）定向爆破 （2）預(yù)裂光面爆破 （3）微差爆破 （4）聚能爆破

閱讀工程概況后可知，該公路隧道的斷面比較大，爆破后不但要保證周圍圍巖的完整性，穩(wěn)定性，還要使爆破后的邊界盡可能的光滑平整，從而減少爆破后邊界的清理和修整。為了達(dá)到這個(gè)目的，地下隧道選擇的方案為：光面爆破。

采用光面爆破的方案，可在爆破后獲得平整的巖面，以保護(hù)巖石不受到破壞。

光面爆破的優(yōu)點(diǎn)很突出，主要表現(xiàn)在：

①可以減少超、欠挖量，節(jié)省工程投資：

②開挖面光潔平整，有利于后期的作業(yè)：

③對(duì)保留的巖體的破壞很小，有利于巷道圍巖及邊坡穩(wěn)定。

在隧道施工中采用光面爆破具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①光面爆破對(duì)圍巖的破壞要輕微得多，根據(jù)聲波探測(cè)表明，采用光面爆破時(shí)，圍巖松弛的范圍只是普通常規(guī)爆破方法的1/3到1/2，從而提高了圍巖的穩(wěn)定性，減少支護(hù)工作量。

②光面爆破可以大大地減少巷道的超欠挖量，提高施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，并節(jié)省大量的混凝土襯砌澆筑量。

③采用光面爆破，圍巖的壁面平整，危石少，橇頂工作簡(jiǎn)單，減輕了表面應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免局部冒落，增進(jìn)了圍巖的穩(wěn)定和施工安全，并為噴錨支護(hù)的使用創(chuàng)造了條件。

光面爆破中掏槽孔布置選用直眼掏槽中的角柱掏槽中的大空眼圓形掏槽。具體的炮孔布置圖見——《隧道開挖爆破設(shè)計(jì)布孔圖》

   2、爆破器材的確定

      爆破的炸藥選用1號(hào)銨梯炸藥，炸藥的具體參數(shù)如下

組成（%）：硝酸銨82±1.5、梯恩梯14±1.0、木粉4±0.5

性能：密度0.95～1.1g/cm3 爆力350ml 猛度13mm殉爆距6cm炸藥直徑35cm

起爆器材雷管：毫秒延期電雷管第四系列LYG30D900電源：220V交流電

起爆網(wǎng)路線：導(dǎo)線連接

3、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

（1）掘進(jìn)單循環(huán)進(jìn)尺

確定炮孔深度       L=

—月或日計(jì)劃進(jìn)尺（m）：M—作業(yè)的天數(shù)，按日進(jìn)度計(jì)算式，M=1；N—每日完成的掘進(jìn)循環(huán)數(shù)；—炮孔利用率，0.85~0.9；—正規(guī)循環(huán)率，0.85~0.9，按日進(jìn)度計(jì)劃式，=1.

根據(jù)掘進(jìn)每米巷道所需勞動(dòng)量和工時(shí)最小及成本最低等綜合考慮和計(jì)算，以及任務(wù)和循環(huán)組織等因素，將爆孔深度數(shù)確定如下：

單尺循環(huán)進(jìn)尺確定為3.5m

掏槽孔、空孔深度為3.7m

周邊孔、崩落孔深度為3.5m

（2）炮眼距離

         合適的間距應(yīng)使炮眼間形成貫穿的裂縫，以應(yīng)力波干涉的觀點(diǎn)，可以得到合適的炮眼間距是以兩眼在連線上疊加的切向應(yīng)力大于巖石的抗拉強(qiáng)度為原則，設(shè)作用于炮眼壁上的初始應(yīng)力峰值為p2，則在相鄰裝藥連線中點(diǎn)上產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力為：δ0=2bp2/r式中r—比例距離，r=R/db  R=（2bp2/δ0）a-1 db；中 R —炮孔間距；p2—炮眼壁上初始應(yīng)力峰值；—切向應(yīng)力于徑向應(yīng)力比值，b=μ/（1-μ），μ為泊松比；δ0—巖石拉應(yīng)力

應(yīng)力波衰減系數(shù)

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，R一般為炮孔直徑的10～20倍。

從巖石的巖性、強(qiáng)度、斷面尺寸等考慮，將炮孔間距定為

掏槽孔30～50cm崩落孔60～90cm周邊孔30～50cm底孔50～70cm

（3）炮孔掏槽眼的布置

    掏槽爆破的效果直接影響著循環(huán)進(jìn)尺，同時(shí)也影響著其他炮眼的爆破質(zhì)量。采用雙空孔菱形直眼掏槽，炮眼深度為3.5m，掏槽眼和空孔的深度為3.7m。掏槽眼布置圖見圖

（4）周邊孔、崩落孔網(wǎng)參數(shù)

   周邊孔采用光面爆破技術(shù)，周邊孔布置在周邊的輪廓線上，炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。為了保證周邊平整，嚴(yán)格控制周邊眼（特別是頂空）間距，設(shè)計(jì)頂空間距在300mm～600mm。

根據(jù)斷面巖層情況，在掏槽孔和周邊孔間適當(dāng)均勻的布置崩落孔，要求緊挨掏槽眼的輔助眼與掏槽眼距離應(yīng)控制在250mm～300mm，其他崩落眼間距和排距控制在600mm～800mm，炮眼密集=系數(shù)控制在m=0.8～1.2。底眼開眼可適當(dāng)下扎，可落在底板外150～200mm。

具體的掏槽眼、周邊眼、崩落眼、底眼爆破參數(shù)見表

（5）炸藥單耗   

     根據(jù)修正的普氏公式：Q=1.1k0（f/s）0.5

                  式中  q—單位炸藥消耗量，kg/m3；

                        f—巖石堅(jiān)固性系數(shù)；

                        s —井巷斷面，m2；

                        k0—考慮爆力的校正系數(shù)，k0=525/p，p為爆力（ml）；

   在該地下爆破中開挖爆破時(shí)，f取8～10，s取18m2  ，炸藥選用1號(hào)抗水巖石銨梯炸藥，p 取350，此時(shí)，q為1.17～1.50kg/m3.

根據(jù)工程實(shí)際，取f=10，則q=1.23kg/m3

（6）總裝藥量Q=qv=qslη

         式中 s—掘進(jìn)斷面，m2;

               L—炮眼深度，m；Η—炮眼利用率，取0.85

在頂拱第一段開挖斷面中，s=85m2，l=3.5m。則總裝藥量約為Q=311kg

（7）總炮孔數(shù)和單孔裝藥量N=Q/qb  qb=（3.14dc2/4）ψlbr0

       式中 dc—裝藥直徑，取35mm；

               Ψ—裝藥系數(shù)，掏槽眼0.8，崩落眼0.7，周邊眼0.75

               lb—炮眼深度，3.5m；r0—炸藥密度，取1000kg/m3；

qb—單孔裝藥量；

掏槽孔裝藥量為2.7kg ； 崩落孔裝藥量為2.4kg； 周邊孔裝藥量為1.2kg； 底孔裝藥量為2.4kg。

N1=132，N2=68，N3=34