攀大高速瓦斯隧道爆破专项施工方案.docx
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攀大高速瓦斯隧道爆破专项施工方案
攀枝花至大理高速公路(四川境)工程
瓦斯隧道爆破
专项施工方案
编制人:
_______________
审核人:
_______________
审批人:
_______________
编制单位:
四川xx攀大高速公路xx项目经理部
编制日期:
2016年6月
攀枝花至大理(四川境)高速公路工程项目
施工技术方案(或专项施工方案)报审单
承包单位:
xxxxxx集团有限公司合同号:
TJ
监理单位:
xxxxxx监理有限公司
监表05
工程名称及工程部位
瓦斯隧道爆破专项施工方案
设计图名称
桩号
图号
现报上瓦斯隧道爆破专项施工方案工程的施工技术方案(或专项施工方案),请予审查、批准。
附件:
瓦斯隧道爆破专项施工方案
项目技术负责人签字
年 月日
专业监理工程师审查意见:
专业监理工程师签名:
安全工程师签名:
年 月日
驻地监理工程师意见:
驻地监理工程师签名:
年 月日
总监理工程师意见:
总监理工程师签名:
年 月日
瓦斯隧道爆破专项施工方案
1、编制依据、目的及适用范围
1.1编制依据
(1)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009);
(2)《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009);
(3)《爆破安全规程》GB6722-2014
(4)铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002)
(5)本标段隧道工程相关设计施工图纸及施工图设计技术交底文件。
1.2编制目的
指导瓦斯隧道爆破开挖施工,特编制此方案。
1.3适用范围
适用于四川路桥攀大高速(四川境)公路管段瓦斯隧道正洞爆破开挖施工。
2、工程概况
2.1工程简介
攀大高速公路(四川境)内隧道工程总计25023.5m/5座,占线路总长度的61.03%,其中特长隧道23.2km/4座,长隧道1.824km/1座,其中瓦斯隧道有宝鼎一号出口段、宝鼎二号隧道、半边街隧道。
2.1.1宝鼎一号隧道
隧道进出口均位于圆曲线上,洞身存在直线上,右线从进口至出口平面线型依次为R右=1430m~R=∞~R右=1100m,左线从进口至出口平面线型依次为R左=1430m~R=∞~R左=1000m。
隧道左右线间距最大为30.293m,最小为19.986m
隧道纵面线型设计综合考虑了地形、地质条件、通风、施工及隧道两端的接线条件,隧道左右线纵坡均单面字坡,隧道左右线纵坡均为0.5%上坡
2.1.2宝鼎二号隧道
隧道轴线在满足路线要求的前提下,充分考虑隧址区工程地质与水文地质条件、两端接线及工程造价等因素。
隧道进出口均位于圆曲线上,洞身存在直线和曲线,右线从进口至出口平面现型依次为R左=1200m~R=∞~R右=6000m~R左=4000m~R=∞~R右=900m,左线从进口至出口平面现型依次为R左=1000m~R=∞~R右=6000m~R左=4000m~R=∞~R右=1012.944m。
隧道左、右线间距最大为30m、最小为19.206m。
隧道纵面线型设计综合考虑了地形、地质条件、通风、排水、施工及隧道两端的接线条件。
隧道左右线纵坡均采用人字坡,隧道左线纵坡(%/m)为:
上坡段为0.5/2865,下坡段为-1.8/5910;隧道右线纵坡(%/吗)为;上坡段为0.5/2840,下坡段为-1.8/5922。
2.1.3半边街隧道
半边街隧道设计为双向分离式越岭隧道,左洞长1832米,右洞长1815米,为单向坡,隧道最大埋深约354米。
隧道轴线在满足路线要求的前提下,充分考虑隧址区工程地质与水文地质条件、双端接线及工程造价等因素。
进口左右线均位于曲线上,曲线半径分别为R左=1300m、3500m,R右=1300m、3500m;其中隧道进口端左右线均位于直线上,出口端左右线均为于曲线上(R左=3500m,R右=3500m)。
隧道左、右线间距最大为30m、最小为20m。
隧道纵面线型设计综合考虑了地形、通风、排水、施工及隧道两端的接线条件。
隧道左线纵坡(%/m)为:
-2.7427/1832,右线纵坡(%/m)为-2.7425/1815(灰窝至半边街方向下坡为负)。
2.2地形地貌
工作区地处四川省西南部,属云贵高原北部的横断山区,地势西北高、东南低,山脉走向近南北向,基本与金沙江支流平行,岭谷相间,山高谷深。
西列有杨假山、锋营山等,高程2400~2900m,为锦屏山系的一部分;东列有蘑菇山、大火山、宝兴山、高程2000~2600m,为牦牛山系的一部分。
两山之间夹有把关河、大河小盆地。
总体为中山~中高山地貌,最高点老鹰岩高2920m,最低点仁和师庄高937m。
在金沙江两岸,有河流高台地,如北岸瓜子坪、弄弄坪、清香坪、格里坪等以及南岸的炳草岗、金江等。
金沙江两岸的高台地是攀枝花市的主要城区,这些台地往往被金沙江江支流切割得支离破碎,前缘靠金沙江形成陡坎,为滑坡、泥石流的发生提供了空间。
把关河、大河中部小盆地是区内很少的可提供建设的平地,如仁和街一带。
走廊带根据地貌成因和形态将工作区地貌分为:
中~中低山地貌、河谷低地、盆地共3各地貌单元。
2.3地层岩性
项目区域主要出露地层有三迭系、侏罗系、第三系、第四系及元古界晋宁期侵入的岩浆岩。
现将路线所经过有关地层从新到老简述如下:
第四系(Q):
残坡积(Q4el+dl):
褐红色、褐黄色粉质粘土、粘土,主要分布于山间台地及斜坡上,厚度一般在0.5-2.0m。
崩坡积(Q4c+dl):
含块碎石粉质粘土,主要分布于缓斜坡上,粒径大小不一,一般2-3m,最大约8m,块石含量20-50%不等,呈稍密~中密状,厚度最大约18m。
坡洪积(Q4dl+pl):
主要分布在山间沟谷两侧,厚度一般在2-3m,局部为软弱地基。
冲洪积(Q4al+pl):
主要分布在金沙江支流溪沟及两岸,为现在河床、河漫滩冲积物。
以块、碎石土居多,局部夹砂和卵石,厚度3.0-5.0m不等。
填筑土(Q4me):
主要分布在沿线省、县道等既有公路附近。
厚度2-3m不等,成分以块碎石为主。
上-中更新统(Q3-2):
主要分布于丽攀连接线末端半边街枢纽工程附近,为金沙江高阶地堆积物。
厚度一般大于25m,通常为灰黄色含卵、砾石粉质粘土、砾石、卵石组成。
图2-3-1崩坡积块石土
图2-3-2三级阶地卵砾石土
第三系上统(N2):
属河湖相静水沉积。
岩性主要为灰黄色、灰白色、灰绿色页岩、钙质页岩、砂质页岩、细砂岩和粉砂岩互层,为一套半成岩地层。
与下伏地层呈不整合接触。
厚大于15m,主要分布于路线起点大河两岸。
图2-3-3灰白色砂质页岩
侏罗系(J):
下统冯家河组(J1f):
上部以暗紫红色、灰绿色泥岩为主,夹多层灰色、紫灰色细粒石英砂岩。
中部夹浅灰带紫色的含砾粗粒石英砂岩。
该组由下到上常构成由粗到细的几个半韵律旋回(上部以泥岩为主夹粉砂岩,中、下部以砂岩为主夹泥岩)。
该套地层主要分布于K23+400~K27+200、K28+900~K34+100路段。
图2-3-4灰绿色泥岩
图2-3-5石英砂岩
三叠系(T):
三叠系上统大箐组上段(T3dq2):
上部为灰绿、黄绿色泥岩夹粉砂岩。
下部为灰白色厚层至块状细至中粒砂岩夹黄色泥岩,层面多炭屑。
该套地层主要分布于K20+750~K23+400、K27+200~K28+900、K34+100~K36+750。
图2-3-6砂岩夹黄色泥岩,层面炭屑
图2-3-7粉砂岩
三叠系上统大箐组下段(T3dq1):
上部为灰绿色细至中粒砂岩、砂质页岩,夹少许砾岩及劣质煤4~5层;下部为灰黄色巨砾岩,由下自上粒度逐渐变细,砾石成分复杂,分选性不佳。
该套地层主要分布于K20+240~K20+750、K36+750~K37+440。
图2-3-8砂质页岩夹两层劣质煤
图2-3-9砾岩
三叠系上统大荞地组(T3d):
上部为灰、浅黄色砂岩,含砾岩、砾岩、黄色页岩夹薄煤层;中部为灰、黄灰色厚层砂岩与砾岩互层夹炭质页岩、煤线和煤层;下部主要为黄灰色厚层粗、细粒砂岩夹粉砂岩与泥岩页岩夹煤层、煤线互层。
全组含煤达132层,煤层总厚度75.85m,含煤系数3.5%,其中可采煤层73层,可采总厚度52.28m。
该套地层主要分布于K14+050~K20+240、K37+440~止点。
图2-3-10黄色页岩夹薄煤层
图2-3-11砂岩与砾岩互层
岩浆岩(σ02):
分布在平子湾至灰美以南的广大区域,以中-酸性岩为主,基性-超基性岩次子,主要为晋宁期侵入石英闪长岩,其中长石约占50%,角闪长、黑云母约占30%,石英约占20%。
并偶夹变质辉长岩,该套地层主要分布于起点~K14+050。
图2-3-12石英闪长岩
图2-3-13变质辉长岩
2.4地质构造
工作区所在的攀枝花市位于川滇“歹”字型构造中段,南北向构造带与“歹”字形构造带的复合部位。
构造十分复杂,褶皱、断裂发育,古有岩浆岩侵入,火山爆发,时至燕山期、喜山期构造活动仍然强烈,具体见区域构造纲要图(图1-3-16)。
图2-4-1区域构造纲要图
线路位于康滇地轴中,构造以南北向和北北东向断裂构造为主,褶皱构造次之且具有明显的继承性和多期活动性特点。
走廊带主要经过4个褶皱和6个断层带,其统计见表2-4-1、表2-4-2,其与线路的关系见图2-4-1。
表2-4-1路线穿越主要褶皱一览表
序号
褶皱名称
与路线交叉里程
特征
备注
1
大荞地倾伏背斜
K15+680
轴线153°,往南东倾伏,核部露头地层为大荞组砂、砾岩。
2
宝鼎倾伏背斜
K16+940
轴线217°,往南西倾伏,核部露头地层为大荞组砂、砾岩。
3
大箐倾伏向斜
K28+080
轴线217°,往南西倾伏,核部露头地层为冯家河组粉砂质泥岩夹砂岩。
4
灰窝倾伏背斜
K27+940
轴线207°,往南西倾伏,核部露头地层为大箐组上段砂泥岩互层。
表2-4-2路线穿越主要断裂一览表
序号
褶皱名称
与路线交叉
里程
特征
备注
1
F1拉箐断层
K14+100
走向14°,倾向南东,倾角45-80°
2
F2断层
K14+820
走向13°,倾向南东,倾角65-80°
3
F5磨石肼断层
K16+190
走向38°,倾向南东,倾角65-80°
4
F8断层
K17+610
走向38°,倾向南东,倾角75°
5
F9断层
K19+480
走向210°,倾向北西,倾角35°
6
F10断层
K28+800
走向212°,倾向北西,倾角65°
图2-4-2线路相关的构造图
2.5不良地质
①煤与瓦斯
煤层瓦斯主要分布在隧道穿越的三叠系大荞地组(T3d)地层中,此外三叠系上统宝鼎组(T3bd)地层也夹有煤层,可能存在瓦斯。
三叠系上统大荞地组,该地层为区内主要含煤地层,含煤多达132层,可开采煤层达73层,隧道穿越段临近多个大小矿区企业,根据《攀枝花至大理高速公路煤与瓦斯、采空区专项调查》分析,区内煤矿矿山相对瓦斯涌出量经测定7.55~10.72m³/t.d,该层位煤层属高瓦斯至低瓦斯类型。
②岩爆大变形
岩爆易发生在洞身围岩坚硬、完整,埋深较大的隧道中,本项目穿越晋宁期石英闪长岩的隧道,在埋深条件具备、地应力较高的情况下可能发生岩爆现象。
软岩大变形主要发生洞身围岩软弱,埋深较大的隧道,本项目多条线路隧道穿越中生界侏罗系和三叠系软硬相间工程地质岩组,以及大型断裂破碎带等地层,在埋深条件具备、地应力较高的情况下,隧道洞身开挖后的软岩段落可能会发生较大的变形。
③采空区
根据地勘报告,本项目隧道不穿越成规模的采空区,但可能存在一些年代久远没有记录的小型老煤窑,或者可能有私挖乱采的现象,对隧道可能存在一些影响,但由于其开采深度有限,因此影响程度是有限的。
施工单位应在施工阶段详细排查,搞清隧道与附近采空区的空间位置关系,确保施工安全。
④涌突水
本项目隧道穿越有多条大型断层破碎带,可能存在涌突水灾害。
特别是F2(纳拉箐)、F5、F8、F9断层,发生涌突水的风险较高。
⑤压矿
隧道区含煤地层为三叠系上统大荞地组及宝鼎组,其中宝鼎组下段夹4~5层劣质煤,开采价值小,大荞组为区内主要含煤地层,含煤层多达132层,可开采煤层达73层,隧道穿越段煤层数量较少,仅有12层,可开采层有4层,小型矿山企业亦对4层附件薄煤层附带开采,隧道在不同地段均存在压矿,压矿范围较大,详见压矿专项勘察。
2.6水文地质特征
项目区内地下水较丰富,类型齐全。
根据地下水形成的自然条件、水理性质及水力特征,地下水可分为两大类:
松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。
①松散岩类孔隙水
松散岩类孔隙水主要赋存于河谷两岸斜坡地带及河床等第四系松散堆积层中,包括残、坡、崩、冲、洪积黏性土、块碎石土等,主要受大气降水补给和控制,向坡下低洼处或河(沟)谷排泄;其富水性受物质组成、结构、厚度变化、分布面积特别是黏粒含量高低及块碎石、粒径分布的影响而变化。
其中残坡积、坡洪积黏性土多分布于山坡斜坡地带,粉黏粒含量较重,隔水性能较好,故透水性差,地下水欠丰富。
第三系昔格达地层中水量则很贫乏。
②基岩裂隙水
区内基岩裂隙水广泛最广,根据其赋存特征和岩性的不同可分为两个亚类:
即构造裂隙水、风化裂隙水。
其中,以前者分布广泛,后者仅局部有分布。
项目区地貌为中山区,基岩裂隙水富水性分布及不均匀。
基岩裂隙水的补给、径流、排泄条件主要受微地貌的控制,其补给来源主要是大气降水通过地表风化渗透,沿岩层面间裂隙或构造裂隙补给,向地势较低的部位汇流。
2.7地震动参数区别
攀枝花地区位于川滇地震带中段,新构造活动强烈,地震时有发生,历史记载的四级以上地震有九次,最大的有6.7级。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》,工作区地震动峰值加速度为0.15g。
根据《中国地震动反映谱特征周期区划图》,工作区地震动反应谱特征周期为0.45s,对应地震基本烈度为VII度。
桥梁等构造物应按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)的有关规定进行抗震设防。
2.8气象特征
项目所在区域属亚热带内陆高原干热河谷型季风气候,四季不明。
年温差较小,日温差较大,多年极端最低气温-1.8°C,最高为40.7°C,年平均气温20.23°C。
多年平均相对湿度61%。
旱雨季分明,6-10月为雨季,降雨量相对集中,其余时间为旱季。
年降水量450-1250mm,多年平均960mm,最大月降水量434.8mm,多年平均蒸发量2309.5mm,无霜期300天,春末夏初干旱炎热,冬无霜雪。
多年平均风速1.5m/s,瞬时最大风速25.1m/s,全年主导风向为南东向。
区内河流主要为金沙江及其支流。
金沙江蜿蜒曲折由西向东流,在与雅砻江汇合后由北向南流出测区范围,境内流长77.75km,流域面积1778.15km2,平均流量1640m3/s,最大流量7570m3/s;大河是测区内较大的金沙江支流,它由南向北流入金沙江,平均流量3.05m3/s,最大流量175m3/s。
其他河溪分别由南向北流入金沙江,主要有摩梭河、灰老河、纳拉河、裕民河,这些河溪雨季流量大,旱季流量小甚至断流。
图2-8-1金沙江
图2-8-2灰嘎河口
大气降水是地下水补给的主要来源;其补给受地质构造、地层岩性、地貌等因素的影响。
一般富集于褶皱构造核部地段、构造体系的交接复合部位、构造裂隙相对密集的断裂两盘及其交汇处、不同岩性的接触面及岩层产状由陡变缓处。
地下水补给排泄区以大坡河为主的地表水系,是区域内地下水的主要排泄基准面。
地下水类型主要为碎屑岩类基岩裂隙水。
由于岩石裂隙较发育,透水层与隔水层交错分布,地表水通过风化渗透至隔水岩层后,阻断了渗透通道,易造成边坡沿层面滑动。
地下径流模数一般为1.0~2.0升/秒·平方公里。
基岩裂隙水的补给、径流、排泄条件主要受微地貌的控制,其补给来源主要是大气降水通过地表风化渗透,沿岩层面间裂隙或构造裂隙补给,向地势较低的部位汇流,以泉的形式排泄。
项目区域属侵蚀地貌类型,地下水动态受大气降水影响明显,水交替条件良好,地下水天然露头的水化学类型一般比较简单。
2.9隧道开挖爆破的难点分析
针对隧道爆破开挖区的工程地质、地形条件和周边环境状况以及工程爆破质量与安全的要求,开挖爆破的难点主要体现在如下几个方面。
1、高瓦斯隧道施工中如遇煤层、断层破碎带、隐伏断裂、节理密集带、透镜状储集砂体、岩性突变、地下水涌出等情况时,可能涌出瓦斯。
2、隧道施工过程中由于应力重分布(二次地压)作用有可能使围岩裂隙向深部扩大,从而使基岩裂隙孔隙水与隧道连通,导致隧道内的涌水量增大,不利于水源保护。
3、隧道洞身V级围岩段以强风化砾岩、细砂岩、粉砂质泥岩、页岩等为主,属极软~软质岩,工程地质性质较差。
IV级围岩段以中风化~微风化砾岩、细砂岩、粉砂质泥岩等,属软岩~坚硬岩类,岩体裂隙较发育,层间结合一般,不同岩性层间结合差,岩体较破碎~较完整,拱顶无支护时围岩易坍塌及掉块,侧壁有时出现小坍塌。
为最大限度地保证围岩的完整性和稳定性,要求隧道开挖爆破尽可能的减弱爆破作用对围岩的破坏与扰动。
2.10隧道掘进爆破应达到的技术要求
针对隧道的工程地质、地形条件及工程要求,在IV~V级围岩段隧道掘进爆破应达到如下要求。
1、爆破后的开挖面应平顺、光滑,以方便锚喷支护施工。
2、开挖爆破应尽可能减弱对隧道围岩造成的扰动,充分利用岩体自稳能力,防止产生冒顶、片帮以及突水、集中涌水事故,同时尽可能减少爆破施工对初期支护结构的影响。
3、应加强超前地质预报和隧道瓦斯监测,不能因开挖爆破而引起瓦斯爆炸事故。
4、爆破方案的选择要充分考虑各种相关因素,在满足爆破效果及工程要求的前提下,要尽可能提高爆破施工的技术经济指标。
3、爆破方案确定
攀大高速瓦斯隧道必须按照瓦斯隧道开挖爆破的要求进行,即:
采用煤矿许用安全乳化炸药、煤矿许用安全电雷管(最大毫秒延迟130ms,共5段)和安全导爆索进行爆破作业,同时加强隧道通风,只有当隧道掌子面20m范围内的瓦斯浓度降低到1%以下时方可进行爆破作业。
爆破后尚需检查是否有瓦斯突出,当发现有瓦斯突出现象出现必须停止爆破等施工作业,制定安全方案和处理措施。
因此,本隧道掘进爆破设计方案仅适用于攀大瓦斯隧道上下台阶法开挖的爆破设计。
3.1隧道掘进爆破的弱扰动降振技术方案
考虑到围岩较软、且岩体的节理裂隙较发育,为了减弱爆破作用对围岩的扰动(避免在围岩较大范围内产生爆破裂缝)、尽可能降低爆破地震效应,确保爆破形成平顺、光滑的开挖洞壁。
为此,在隧道开挖爆破设计和爆破作业过程中采取以下主要技术方案。
1、在综合考虑施工安全、施工进度和爆破危害控制要求的基础上,合理确定隧道掘进爆破的单循环进尺,以达到提高施工效率、有效控制爆破对围岩扰动的目的。
由于围岩的稳定性较好,在最大开挖宽度达到12.64m的条件下,单循环进尺以不大于3m为宜。
2、确定合理掏槽方式及其相应的爆破技术参数。
通常,由于受到爆破自由面条件的限制,在所有掘进爆破的炮孔类型中掏槽孔爆破的夹制作用最大,因而隧道掘进爆破产生的地震效应也以掏槽孔爆破时最为强烈。
为了充分利用掌子面的自由空间条件,削弱掏槽孔爆破夹制作用,以降低其爆破振动效应,应尽可能减小掏槽孔的轴线与掌子面的夹角(掏槽角)。
对于开挖宽度达到12.3m的隧道掘进爆破而言,设计采用垂直楔形掏槽方式,并且单循环进尺为2~3m时掏槽角选取为45~55°。
3、考虑到一次掘进爆破的炮孔数较多(多达100个以上),须采用毫秒延迟的起爆技术来达到进一步降低爆破振动的目的。
一般应将各类炮孔之间或同类炮孔中不同圈层炮孔之间的起爆时差控制在25~50ms以上。
但由于煤矿许用起爆雷管段别数目较少,故在隧道掘进爆破时同类掘进炮孔不同圈可同时起爆。
4、开挖边界的周边孔应采用光面爆破,以减弱爆破作用对隧道围岩的扰动,同时使开挖轮廓线平整,减少超挖和欠挖。
考虑到围岩软质但易凿难爆的实际情况,可设计选取较大的线装药密度,孔距在45~55cm范围内选取,线装药密度约为0.20~0.25kg/m为宜。
5、施工中雷管采用煤矿许用毫秒电雷管和安全炸药。
周边孔应选用小直径的煤矿专用光面爆破药卷,药卷直径22~26mm,并且采用径向不耦合和轴向不耦合的装药结构,以削弱爆轰气体对炮孔壁围岩的强冲击作用,避免爆破在炮孔周围产生粉碎压缩圈,进一步缩小爆破对围岩的扰动范围。
6、周边孔内的装药同时起爆,以获得较好的光面爆破效果,周边光面爆破炮孔设计选用安全导爆索起爆。
3.2隧道掘进爆破总体方案
鉴于隧道围岩的强度较低、节理裂隙较发育的特点,隧道开挖采用上、下台阶及仰拱分部进行的方式,即:
上台阶开挖采用周边光面爆破的掘进爆破方案,下台阶和仰拱开挖采用水平浅孔毫秒延迟起爆的台阶松动爆破方案。
台阶划分方式如图3-1所示。
图3-1隧道台阶开挖方式示意图单位:
cm
上台阶掘进爆破方案具体技术措施如下。
(1)隧道上台阶中央下部垂直楔形掏槽
单循环进尺初步设计为2.0m(每次爆破的实际进尺),由于掏槽孔深度不大,只有2.4m,因而采用单级楔形掏槽形式。
为避免掘进爆破形成过挤压作用,掏槽区域应有足够的空间。
考虑到钻孔台架的结构尺寸,掏槽区在隧道横向的长度应达到4.0~4.5m,高度2.5~3.3m。
受钻孔作业空间的限制,在楔形掏槽角为40°~45°的条件下,为便于钻孔作业,掏槽区域以布置在隧道中央偏下的位置为宜。
(2)垂直于掌子面的掘进炮孔爆破
为减少总的钻孔长度、保证钻孔精度,并且使得炮孔轴线与掏槽空腔的自由面尽可能平行,利于获得较好的爆破效果,除掏槽孔和辅助掏槽孔外,所有掘进炮孔均垂直于掌子面钻进。
(3)周边光面爆破
为保证隧道周边平整度和减弱爆破作用对隧道围岩的扰动,周边孔采用光面爆破,周边孔、底板孔应布置在开挖边界上,以减少超挖和欠挖。
4、上台阶掘进爆破设计
4.1上台阶掘进爆破参数设计
4.1.1炮孔直径
隧道掘进爆破的炮孔直径均设计为40mm。
4.1.2单循环爆破进尺
综合考虑隧道的围岩条件以及支护结构的设计情况,根据工程类比,单循环实际进尺设计为2.0m。
掘进炮孔的深度(炮孔底至掌子面的距离)设计为2.2m。
4.1.3炸药单耗
根据隧道围岩的力学强度、开挖断面尺寸以及周边要求光面爆破的特点,并结合类似工程的经验,在采用煤矿许用安全乳化炸药时,设计选取掘进爆破的炸药单耗
kg/m3。
4.1.4单循环开挖爆破的炸药耗量
单循环开挖爆破的炸药耗量一般根据所爆破的岩石体积计算,即由下式给出:
(3-1)
式中:
—每一循环炸药耗量,kg;
—炸药单耗,kg/m3;
—上台阶掘进断面面积,100m2;
—掌子面上炮孔的平均深度(炮孔底至掌子面的距离),2.2m;
—炮孔利用率,一般在0.90~0.95之间,设计按照0.91计算。
将计算结果取整后,得到单循环爆破的炸药耗量为
100~113kg。
4.1.5单孔装药量计算方法
单孔装药量由下式计算:
(3-2)
式中
—单孔装药量,kg;
—装药系数,按照爆破类型的不同,一般取0.45~0.75;
—掌子面上炮孔的长度,m;
—每个药卷质量,kg;
—每个药卷长度,m。
一般地