隧道爆破方案.docx

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隧道爆破方案

宁西铁路西安至合肥段增建二线工程

（西安局管段）NXZQ-2标

隧道爆破方案

编制：

审核：

批准：

中铁一局宁西铁路增建二线（陕西段）工程指挥部四分部

二〇一二年十一月

一、工程简介

我分部共有隧道两座，分别为新夜村隧道和新戴街隧道。

隧道均为单洞单线隧道。

隧道穿行于秦岭南部丹江河谷区。

山体表部冲沟发育，新夜村隧道进口地形较为陡峭，出口地形较为平缓；新戴街隧道地形较为平缓土质除膨胀土外，大部分地段基岩裸露。

坡顶、冲沟宽缓地带多辟为农田。

围岩级别均为IV级、V级。

二、隧道工程爆破方案

新夜村隧道位于既有线左侧，进口离既有线很近，为了保证施工安全，在对进口边、仰坡刷坡时采用破碎锤开挖，挖机配合出渣作业。

同时进洞15米范围内也不放炮，仍然采用非爆施工，保证既有线的安全运营。

洞内15米以后钻爆整体方案：

围岩采用光面爆破或预留光爆层爆破法开挖。

炸药全部为二号岩石乳化炸药，雷管采用1～15段塑料导爆管非电毫秒雷管，电雷管侧向引爆。

1、炮眼布置

（1）、炮眼数目的确定

炮眼数目过少会影响爆破效果，过多会增加钻眼工作量，因而影响掘进速度。

正确确定炮眼数目是取得良好爆破效果和提高掘进速度的重要条件之一。

炮眼数目计算：

N=q*s/a*r

式中N—炮眼个数

q—爆破单位炸药消耗量kg/m3见表2-2

a—炮眼装药系数见表1-1

r—炸药每米重量（kg/m）见表1-2

s—开挖断面面积m2

炮眼装药系数a值表1-1

围岩类别

炮眼名称

IV

V

掏槽眼

0.55

0.60

辅助眼

0.45

0.50

周边眼

0.45

0.55

二号岩石硝铵炸药每米重量r值表1-2

药卷直径mm

32

35

38

40

45

50

r值kg

0.78

0.96

1.10

1.25

1.59

1.90

（2）、炮眼布置

①掏槽眼：

掏槽眼分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类，斜眼掏槽主要用于一次开挖断面较大的隧道爆破掏槽，直眼掏槽主要用于一次开挖断面较小的隧道爆破掏槽。

周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置。

②周边眼：

周边眼应设置一定的外插角a，这一方面是为了控制超欠挖，另一方面是为了便于下次钻眼时好落钻开眼。

外插角的大小应根据岩体的抗爆破性即岩体的较软弱或较破碎程度来确定，一般是将炮眼方向以3%～5%的斜率外插。

若以眼口及眼底位置而言，当岩体较坚硬或较完整时，眼口（开眼）应布置在设计轮廓线上；眼底应落在设计轮廓线以外10cm～15cm。

但当岩体较软弱或较破碎时，眼口则应开在开挖轮廓线以内5cm～10cm，眼底应落在设计轮廓线上。

底板眼布置也遵循上述原则，周边眼按照药卷直径选择连续装药或间隔装药结构。

③辅助眼：

辅助炮眼交错均匀的布置于周边眼和掏槽眼之间，

（3）、炮眼直径与炮眼深度

采用炮眼直径（40mm～50mm），可以提高凿岩速度，不仅开挖轮廓整齐，减轻了对围岩的破坏，并减少了材料消耗。

炮眼深度决定了一个循环的钻眼、装碴工作量、循环时间和掘进速度。

根据本合同段的施工组织要求与循环作业能力，对于导坑爆破掘进，软弱围岩通常以进尺作为眼深，掏槽另加10～20％；中硬岩、硬岩的掏槽一般超钻10～20cm；导坑掘进爆破的眼深L按导坑断面宽度B决定：

L=（0.5～0.8）B。

（4）、清孔

装药前用钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风将石屑刮出和吹净。

2、装药量

光面爆破循环进尺控制：

一般来说，Ⅴ级围岩循环进尺控制在0.8～1.0m；Ⅳ级围岩循环进尺控制在1.5～2.0m

（1）、单位炸药消耗量的确定

炮眼深度对单位炸药消耗量的影响系数，见表2-1

炮眼深度对单位炸药消耗量的影响系数表2-1

炮眼深度m

1.0

1.5-2.5

3.0

3.5

影响系数Lx

1.05

1.0

1.10

1.15

单位炸药消耗量K（kg/m3）表2-2

工程项目

炸药类型

岩石类别

坚石

Ⅳ～Ⅴ

导坑

4～6m2

硝铵炸药

62％胶质炸药

2.3

1.7

7～9m2

同上

2.0

1.6

10～12m2

同上

1.8

1.35

13～15m2

同上

1.7

—

16～20m2

同上

1.6

—

扩大炮眼

周边炮眼

底板炮眼

硝铵炸药

0.85

0.75

1.2

半断面

多台阶

拱部

底部

硝铵炸药

1.0～1.1

0.5～0.6

全断面

硝铵炸药

1.4～1.6

光面爆破参数表2-3

岩石类别

周边眼间距E（cm）

周边眼抵抗线W（cm）

相对距离E/W

极硬岩

50-60

55-75

0.8-0.85

硬岩

40-55

50-60

0.8-0.85

软质岩

30-45

45-60

0.75-0.8

根据地质、水文条件和炮眼选择适当的药品种和型号。

掏槽眼宜选用高猛度的炸药；周边眼宜选用低密度、低爆速、底猛度和高爆力的炸药。

采用导爆管和毫秒雷管引爆，毫秒雷管系列的选用应根据钻爆设计所需的段位数和便于操作确定。

（2）、总装药量的计算Q=K*L*S（kg）

式中Q—一次（一个循环）爆破总装药量，kg

K—单位岩石爆破炸药消耗量，kg/m3

L—炮眼深度或循环设计进尺，m；

S—导坑断面积，m2

（3）、装药量的分配

炸药量的分配可根据表1-1炮眼装药系数进行。

在装药之前，首先检查炮孔位置、方向、深度是否符合要求，孔内是否有残渣、积水、和堵塞。

发现不符合要求的应及时处理，以免影响爆破效果。

装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。

为提高炸药的能量和效果，应采用反向装药结构；在有瓦斯、煤尘爆炸危险的开挖工作面应采用正向装药结构。

所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

以避免炮孔飞石和能量损失。

3、起爆网路

采用孔内微差控制爆破，电雷管起爆导爆索网路。

微差时间用1-15段非电毫秒雷管控制，起爆顺序为：

掏槽眼→辅助眼→周边眼。

作业时除遵守有关规定外，并应注意以下事项：

（1）非电导爆雷管运至工地开箱前，首先要检查批号、段数、脚线长是否与来料通知单相符。

（2）在眼孔范围内禁止使用有接头的塑料导爆管。

送到工作面的雷管，必须保存雷管的段数标记，否则应按报废处理。

（3）导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。

网络联好后，要有专人负责检查。

看联结是否正确，每个炮眼的起爆药卷是否连好，每簇联内部是否有引爆雷管，各簇引爆雷管脚线是否都连到起爆点上。

4、瞎炮的处理

由于操作不良、爆破器材质量差等原因，引起药包没有爆

炸。

瞎炮危及安全，在发生瞎炮后，必须严格按照安全技术规范处理。

一般处理方法是：

a）引爆。

即在瞎炮旁不大于30米处打一平行炮眼，装药引爆，使瞎炮殉爆。

若无打平行条件炮眼的条件，或炮眼已裂碎，断裂，则可用裸露药包处理。

b）用雷管起爆的药包，产生瞎炮后，允许小心地用竹木器具掏出原填炮泥，直至发现药包，然后再装一起爆药包重新诱爆。

c）如因炸药失效，可往炮眼灌入盐水，使炸药和火具等完全失效，然后再用竹木器具轻轻掏出炸药。

d）无堵塞的反向装药结构的炮眼，产生瞎炮后可再装一起爆药诱爆。

在瞎炮处理完毕之前，不允许继续施工，除负责处理瞎炮人员外，所有无关人员均应撤离现场。

三、钻爆设计（见下图）

四、爆破安全计算

1、爆破震动速度

因爆破而引起的质点振动速度可按依据5推荐公式计算：

V=K（Q1/3/R）α（12-1）

式中：

K—与岩石、爆破方法等因素有关的系数；

α—与地质条件有关的地震波衰减系数；

Q—与振速V值相对应的最大一段起爆药量，Kg；

R—测点与爆心的直线距离，m；

α，K值可以在现场通过小型爆破试验确定，也可以参见下表选取。

爆区不同岩性的K、α值

岩性

坚硬岩石

中坚硬岩石

软岩石

K

α

50～150

1.3～1.5

150～250

1.5～1.8

250～350

1.8～2.0

振动防护重点是明洞洞脸边坡，根据设计依据2洞脸边坡及交通隧道安全允许振动速度为[v]=10cm/s,实际爆破当中根据爆破距离参照上述公式反算控制最大一次起爆用药量。

2、爆破飞石

明挖部分飞石安全距离为200米，高压线在安全距离以外。

在爆破过程中采用适当的覆盖防护，确保飞石不影响高压线。

洞内掘进安全飞石不小于100米距离,隧道对人员安全距离设定为150米，巷道内对设备安全距离设定为100米。

3、爆破防毒气安全距离计算：

根据设计依据

Rg=

式中：

Rg-爆破毒气的安全距离,m

Kg-系数，根据有关实验资料统计，一般取Kg的平均值为160；下风时，Kg值乘2

Qg-爆破总炸药量

查依据3得Kg=160故，本标段隧道控制最大单段装药量为Qmax=0.2589t。

故毒气安全距离Rg=102米。

4、爆破警戒布置

根据《大爆破安全规程》有关规定和爆破安全计算，结合隧道周围环境情况，设计爆破安全警戒点4个。

警戒范围布置为：

北侧100米、西侧100米、南侧100米、东侧100米。

五、爆破安全措施

1、钻眼前，首先检查工作面是否处于安全状态，灯光照明是否良好，支护、顶板及两帮是否牢固，有无松动的岩石，如有松动的岩石及时支护或清除。

2、严禁在残眼中继续钻眼；严禁在工作面拆卸修理钻孔工

具。

3、进洞施工人员必须戴安全帽、防护手套、穿工作服；电工和电钻工穿绝缘鞋和戴绝缘手套。

4、爆破材料的运输、存储、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理，必须遵守《爆破安全规程》的有关规定。

5、洞内各爆破作业做到统一指挥，爆破前调度人员通知受影响的相邻工作面人员、车辆撤离到安全距离外，一般距爆破工作面的距离不少于200m。

6、爆破期间，所有动力及照明电路均断开或改移到距爆破点不小于50m的地点。

7、当开挖面与衬砌面平行作业时，根据混凝土强度、围岩特性以及爆破规模等因素确定其距离。

8、每日放炮时间及次数根据施工条件明确规定，爆破前爆破人员严格检查爆破网络，确保一次起爆。

9、遇到下列情况严禁装药爆破；照明不足；工作面岩石破碎尚未支护；发现可能有岩爆、高压水及泥涌出地段。

10、爆破后必须经过通风排烟，且其相距时间不少于15min，并检查有无残余炸药或雷管；顶板两帮有无松动石块；支护有无损坏与变形等，妥善处理后，工作人员才准进入工作面。

11、爆破后必须立即进行安全检查，检查有无瞎炮，按《爆破安全规程》的有关规定进行处理，确认无误后方能出渣。

12、施工现场常设一名经过培训具有担任安全工作资格的专职安全员，负责制定健康保护与事故预防措施和个人检查，查看所有安全规则和条例的实施情况。