[发明专利]一种隧道微差控制爆破方法

说明书

技术领域

本发明属于地下工程施工领域，涉及一种隧道微差控制爆破方法。

背景技术

贵阳地属喀斯特地貌，因施工隧道段下穿建筑物，且通过钻心取样检测岩石硬度平均值约120Mpa，岩石硬度极高，致使冷挖施工进度十分缓慢；在已公开的技术方案中其爆破过程如下：首先，所有掏槽眼均采用同一段位毫秒延期雷管引爆，即所有掏槽眼同时起爆；随后，采用同一段位毫秒延期雷管起爆靠近掏槽眼的辅助眼，再使用同一段位毫秒延期雷管起爆靠近周边眼的剩余辅助眼；最后，采用同一段位毫秒延期雷管起爆周边眼。这种技术的缺点是：由于隧道爆破掘进时只有一个自由面（临空面），即掘进工作面，夹制作用大，所以进行爆破设计时，通常情况下，最先起爆的掏槽眼单孔装药量同辅助眼和周边（底板）眼相比也是最多的，同一时间起爆装药量最多的掏槽眼将对隧道周边构筑物造成爆破震动对围岩造成严重损伤。

近些年从安全的角度出发，发明了一种中深孔大断面复合掏槽爆破结构及方法，即在隧道掘进掌子面的中心靠下位置设有一个垂直于掌子面的大直径空孔，在靠近该大直径空孔的周围设有若干掏槽眼、辅助眼及周边眼。该发明中炮眼分布、掏槽形式、炮眼数量、炮眼长度、起爆顺序和起爆时间间隔等六个方面与常规爆破一模一样，仅仅是在水压爆破炮眼中增加了中深孔，即仅改变了炮眼的布置方式。由于水压爆破的优点“三提高保护"被爆破作业相关人员公知，所以目前许多用爆破开挖的隧道都采用了该方法。虽然这种方法已经被广泛的推广，但是该技术仍存在没有考虑到雷管段位和爆破微差对爆破产生影响的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种隧道微差控制爆破方法，要解决传统方法无法控制和提升微差爆破的爆破地震应力波干扰降振的效果以及无法实现复杂地质条件下超硬岩微振动高效开挖的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种隧道微差控制爆破方法，包括步骤如下。

步骤一：对炮孔的分布、炮孔的数量和炮孔的爆破参数进行设计；其中炮孔爆破参数包括周边眼、辅助眼以及掏槽眼三者的孔径、孔距、抵抗线和深度。

步骤二：在待爆破的隧道掘进掌子面上进行炮孔的钻设；其具体步骤包括如下。

步骤1：进行减震干扰孔的钻孔；根据实际经验,在隧道掘进掌子面中心的下方区域、沿着垂直于掘进掌子面的方向钻取一组减震干扰孔；减震干扰孔分布在掌子面竖向轴线位置处、且关于竖向轴线对称。

步骤2：进行掏槽眼的钻孔，包括一级掏槽眼和二级掏槽眼的钻孔；先在减震干扰孔的两侧分别钻设一排一级掏槽眼；然后在一级掏槽眼的外侧钻设一排二级掏槽眼；其中每排一级掏槽眼沿竖向间隔设置，一级掏槽眼与减震干扰孔之间水平间距为1000～1500mm，一级掏槽眼与掌子面之间的夹角为60°～63°，每排二级掏槽眼沿竖向间隔设置，二级掏槽眼与减震干扰孔之间水平间距为1800mm～2200mm，二级掏槽眼与掌子面之间的夹角为65～68°。

步骤3：进行周边眼的钻孔；在隧道掘进掌子面上、沿掌子面外轮廓钻间隔设有一排周边眼，用于控制爆破后掌子面的轮廓。

步骤4：进行辅助眼的钻孔；在周边眼与掏槽眼之间钻设两排辅助眼，其中每排辅助眼呈弧形间隔布置，且两排辅助眼之间的间距为500～550mm。

步骤三：在隧道掘进掌子面上钻设的炮孔中进行装药；装药方式采用不耦合性连续装药，即炸药直径小于对应的炮孔直径，炸药与炮孔壁之间留有间隙，且炸药在炮孔内连续装填，不留间隔；所述炸药均采用数码电子雷管。

步骤四：对装完炸药的炮孔进行堵塞密实；其中堵塞材料的重量份组分如下，砂:土:水为3 : 1 : 1~3 : 2 : 1或者土：水为3:1~4:1。

步骤五：对每个炮孔内的数码电子雷管进行延时设置；其中，一级掏槽眼统一设置为0毫秒，二级掏槽统一设置为50毫秒；辅助眼逐孔设置延时，延时设置为100～580毫秒；周边眼逐孔设置延时，延时设置为700～900毫秒。

步骤六：延时设置完成后进行连线，确定无误后按顺序起爆；隧道掘进掌子面竖轴两侧相互对称的两孔进行同时起爆，并且利用数码电子雷管微差控制由下至上、由内到外依次推进，逐排起爆。